5G卫星通信带来的新机会( 二 )


根据上面的分析,我们认为5G卫星通信对于个人用户的最直接应用就是在基站无法覆盖到的地方的通信 。这首先包括在一些较为偏远的地区(例如未充分开发的风景区,或者海上)的通信,事实上目前不少户外爱好者对于与智能设备能直接集成的卫星应急通信是有需求的 。这类应急通信对于通信速度的需求不高,因此5G卫星通信应当可以满足需求 。此外,5G卫星通信对于航班上的通信也是一个应用点 。目前,不少航班已经提供了WiFi服务,其中卫星通信就是航班上WiFi的重要组成部分 。未来随着5G卫星通信的发展,在航班上个人用户可能可以通过使用不干扰飞机飞行的频段直接使用5G卫星通信,而无需再使用飞机上提供的WiFi 。
除了个人用户之外,物联网也是5G卫星通信的重要应用方向之一,事实上在3GPP Release 17中,用于物联网的卫星通信是一个重要研究课题 。物联网应用中,许多时候联网的场景处于基站未覆盖对的区域(例如海上作业,新开发的农业区,野外的动物保护区等等),这个时候使用卫星通信将能最大程度上地提高物联网覆盖范围,而无需担心基站建设 。对于物联网应用来说,由于其通信速率本来就很低,因此目前卫星通信的速度基本就能满足应用 。主要的问题在于如何降低成本,这既包括了在卫星网络端如何降低接入费用,也包括了如何降低地面收发设备的天线、芯片和电池成本等 。
5G卫星通信给半导体行业带来的机会如前所述,5G卫星通信市场一旦打开,会给半导体行业带来新的增量市场机会 。
【5G卫星通信带来的新机会】一旦5G卫星通信逐渐成为主流,我们认为最主要的半导体增量市场在于射频前端部分 。为了确保上行通信能够成功,我们估计用于5G卫星通信的端侧发射功率要远大于其他通信,因此这对于功放提出了新的要求,有可能会需要单独的功放 。而在下行链路,由于卫星通信的信号损耗很大,因此对于射频端信噪比的要求很高,希望射频电路端引入的额外噪声越低越好 。因此,用于5G卫星通信的接收端射频前端(LNA,射频开关等)有可能需要特别设计,而且在射频SoC里可能也需要特殊处理 。由于对于发射功率和信噪比的要求,5G卫星通信的天线很可能也需要专门设计,如果想和其他频带使用同一个天线的话可能会对设计带来不少挑战 。
与之相对地,5G卫星的基带处理部分可能会较为简单一些,因此很可能使用现有的5G基带在软件上做一些调整就能提供支持 。
基于此,我们认为如果5G卫星通信能真正得到推广,中国的半导体公司应该有不少机会 。总结来说,5G卫星通信由于链路损耗较大,因此可望使用较为简单的调制方法,对于上行链路来说,需要高输出功率的功放,但是对于线性度的需求未必很高;对于下行链路来说,对于信噪比有较高需求;对于上下行链路来说,都需要特别设计的天线,对于天线增益可能有要求 。结合这些特点来看,5G卫星通信的射频前端设计虽然有一定难度和门槛,其中中国芯片公司可能的第一个突破点是功放部分,因为5G卫星通信的调制可能比较简单;之后,在前端的开关乃至滤波器对于中国的芯片公司来说也非高不可攀 。希望在未来,我们能看到中国芯片公司活跃在5G卫星通信的芯片市场上,成为一股不可忽视的力量 。