研发竞赛“起跑”三水天线G

  原标题：研发竞赛“起跑”三水天线G时代马上来到，预计到2020年产品上市，如果我们不进行研发创新、规划，那么我们将落后于电子通信行业的发展。”广东盛路通信科技股份有限公司（以下简称“盛路通信”）董事长杨华的话语中透出危机感。

  去年3月，盛路通信派出技术总监陈志兴到瑞典查尔姆斯理工大学，学习5G通信领域的世界前沿技术，仅4个月后他就被召回，参与组建一支由5名硕士组成的5G研发团队。足见时间之紧迫。

  5G即第五代移动通信技术，是当下电子通信行业追逐的热点。欧美日韩和中国均提出了5G，尤其中国提出了“5G引领”的目标。同时，华为、中兴、爱立信等设备商，高通、联发科等芯片商，以及各大运营商秣马厉兵，大力投入5G研发。在国家战略和大企业光芒的背后，三水通信天线G产业的一股不容忽视的力量。

  三水通信天线年代的乡镇企业三水西南通讯设备厂。经过从1G到4G的历次技术更迭，三水形成了以上市企业盛路通信、新三板企业广东盛华德通讯科技股份有限公司（以下简称“盛华德”）和“小美天线”制造商佛山粤海信通讯有限公司（以下简称“粤海信”）为代表的通信天线G大潮，上述三家企业根据自身特点，规划了不同的发展路径。

  在一套无线通信设备中，天线处于最前端，它的后端由发射/接收设备、控制器等组成。在产业链上，华为、中兴、大唐、烽火等企业属于系统集成商，天线制造商处在产业链上游，向系统集成商供货。

  工作日太忙，陈志兴只能把采访安排在周末。上个月，陈志兴赴上海参加了第一届全球5G移动通信技术峰会，他带回了一些有关5G的最新信息。

  “从今年开始，5G产业发展会越来越快。”陈志兴说。行业定的标准是2018年开始5G试用，最先可能是应用到韩国冬奥会，其次是2020年日本奥运会，中国则会在2018年到2020年之间试用。

  在一套无线通信设备中，天线处于最前端，它的后端由发射/接收设备、控制器等组成。在产业链上，华为、中兴、大唐、烽火等企业属于系统集成商，天线制造商处在产业链上游，向系统集成商供货。

  “天线是辅助部件，系统集成的复杂程度更高。”陈志兴介绍，5G主要基于后端的开发，天线技术需要配合后端的技术。比如盛路通信和华为存在长期合作，在5G技术开发方面，盛路通信也将跟随华为的步伐。

  “外界可能觉得4G才刚用上，怎么5G时代就快来了呢？”陈志兴说，事实上，5G研发的时间很长，早在2009年，华为、中兴等系统集成商已经开始了5G研发，如果2018年试用，算起来开发周期也有10年。

  盛路通信的5G研发始于2013年，今年又抽调研发骨干，组建了专门针对5G的研发团队。团队共5人，均为硕士学历。“明年将形成5G开发的整体预算，预计将比4G高出较多。”陈志兴说，预计5G将采用毫米波频段，对仪器设备、机械加工、材料特性的要求都更高，研发成本将大幅度上升。

  盛路通信预计今年年底推出一项5G领域的知识产权，2018年推出配套下游集成商的5G天线产品。

  陈志兴不知道，其实上个月一同在上海参加5G移动通信技术峰会的，还有一家三水企业——粤海信。

  粤海信的定位独特，专注于无线网络深入覆盖小型天线G组建了研发团队，计划研发的头三年净投入，不计产出。不过，对于该研发团队的规模和组成，粤海信负责人称尚不方便透露。

  该负责人表示，通信行业的发展规律很简单，业内称之为“装备一代、研发一代、预研一代”。目前装备的是4G，研发的是4.5G，预研的是5G。

  4.5G是4G到5G的过渡技术。今年3月，粤海信首次赴巴塞罗那参展世界移动通信大会（MWC），并带去了3款4.5G产品。“这是我们首次对外公布4.5G产品。”粤海信负责人说。

  不管是4.5G还是5G，粤海信都清晰地定位于小天线G最大的难点就是产品体积要求越来越小，对产品的性能要求越来越高，研发的难度也就越来越高。”粤海信负责人说。

  与前面两家企业相比，盛华德“剑走偏门”。盛华德目前大力投入的是WiFi和LTE融合技术，这是一项近几年在美国兴起的技术，也被认为是4.5G的一种形式。盛华德与国外一家上市企业合作研发，负责其中的天线部分，产品将主打美国市场。

  盛华德总经理任光升的想法很实在。“现在国外兴起WiFi和LTE融合，我们要抓住这个机会。5G的话，目前是由实力系统集成商在做，等以后5G的各项标准定下来，我们才好下手。”

  5G具有高传输速率、低延时高可靠、低功率海量连接等特性，这些特性衍生出相应的应用场景。比如高传输速率对应用户的网速，低延时高可靠对实现工业4.0很关键，低功率海量连接则对应智慧城市等。

  今年的世界移动通信峰会之前，爱立信与中国移动合作，在江苏无锡进行了5G无人机试验，这是全球第一例无人机在运营商蜂窝网络上通过5G技术的验证。看到这则新闻，陈志兴着实欣喜了一阵，因为这印证了5G通信广阔的应用场景。

  以通信技术与终端产品的关系而论，3G是智能手机的天下，4G兴起了可穿戴设备等各类智能终端，5G则将实现万物互联。无人驾驶飞机、无人驾驶汽车、智能家居、可穿戴设备以及工业4.0，均将依靠5G网络。

  5G具有高传输速率、低延时高可靠、低功率海量连接等特性，这些特性衍生出相应的应用场景。比如高传输速率对应用户的网速，低延时高可靠对实现工业4.0很关键，低功率海量连接则对应智慧城市等。

  “现在一些先进的工厂已经开始应用物联网，只不过是用4G网络进行数据采集。”粤海信负责人表示，数据采集过程中，网络不可以掉线，不可以断信号，不然数据采集就不准确。所以物联网对网络质量要求非常高，需要非常快，不可以堵塞，容量要大。“4G已经无法满足物联网的要求了。”

  “生活中也一样，任何一个角落，原来有线连接的变成无线，原来不联网的以后慢慢也可以有网络连接。”粤海信负责人表示，目前先解决5G天线的技术，下一步就要考虑创新应用场景。

  陈志兴表示，工业4.0中，主要通过无线互联实现机器与机器的通信，天线是其中不可或缺的部分。“再比如车联网、智能家居，未来的空调、冰箱、微波炉等，只要涉及数据传输，都需要天线。”

  “一旦万物互联，天线的需求量必定会大规模上升。”陈志兴说，从业内调查数据来看，目前的人与人、人与物、物与物之间的连接还不到30%，剩下70%的市场等待行业去挖掘。

  未来的天线产品结构也将调整，比如现在常见的“铁塔”——宏基站可能会被淘汰。陈志兴介绍，5G会采取大规模布网，用小基站和微基站来替代宏基站，即是低功率海量连接。“现在天线按照产品类型划分为基站、室内分布、终端等，未来它们都将成为万物互联的一部分。比如家庭用的WiFi发射器，本质上就是一个微基站。”

  另一块更有想象空间的市场，或许来自盛路通信通过子公司向下游物联网的布局。2014年，盛路通信全资收购深圳合正电子。“母公司盛路通信主攻5G天线，子公司合正电子则加紧布局车联网。”陈志兴说。

  合正电子总经理郭依勤表示，移动网络升级，车联网领域竞争会非常激烈，合正电子的优势在于对车联网的理解更加的务实。“我们更加注重智能设备的开发，以及智能设备之间的互联，注重车主的需求，逐步建立基于车联网服务的平台。”

  合正电子布局车联网已有三年，且在当下热门的ADAS（主动式驾驶辅助系统）领域已持续多年投入研发，拥有专利和著作权。其正在研发的ADAS产品包括夜间驾驶辅助系统、车道偏移提醒系统、盲区监测系统等。

  去年起，合正电子针对下一代驾驶辅助系统开始投入研发及产品预研。据称这将是一种近似无人驾驶的产品。

  国与国之间，同样围绕5G标准的展开竞争。中国提出了“3G跟随、4G同行、5G引领”的口号。欧美日韩也分别提出了5G发展目标。日前，日本经济新闻刊文《中国移动加速5G研发引日本担忧》称，“日本希望主导制定5G统一标准，但随着手握全球最大市场的中国企业加入其中，统一标准的谈判或将掀起波澜。”

  “由于5G的技术难度，天线行业竞争格局将趋于集中化，技术研发能力差的企业会被淘汰，综合实力强的企业优势将更明显。”陈志兴说。

  测试场地就可能成为5G研发的一道门槛。去年底，盛路通信的毫米波高频测试场建成，使得该公司拥有的测试场地达到3个，其中2个用于40Ghz以下频段的测试，1个用于40Ghz以上频段的测试。“如果5G采用40Ghz以上的高频段，那么国内没有多少好的测试场地。”陈志兴说。

  盛华德也在2015年年报中称，国内通信天线生产企业众多，竞争激烈，但具有一定研发实力、较大产能规模、具备国际竞争力的专业厂家较少。

  三水天线产业有几个“老对手”，国内有广州的京信通信、中山的通宇通讯、深圳的摩比发展等；在海外市场，老牌天线厂商的凯仕琳和康普安德鲁凭借技术和资本优势，占据了大部分市场份额。

  “尚不清楚通宇或安德鲁它们在5G方面的投入，大家都处在前期投入阶段，没有对外公布。”陈志兴说，5G研发处在运营商、集成商的系统开发阶段，将来会采用哪家的天线，还是未知数。

  技术竞争之外，还有标准的竞争。电信业流传着一句话：一流企业卖标准，二流企业卖技术，三流企业卖产品。“比如我的技术不比你差，但是你领先一步在国际标准化机构提交了标准，就会导致我落后于你。”陈志兴说。

  “因为标准提出者按照自身优势来制定标准，如果他的某些指标有优势，就会将之相应提高，而其它不利的指标则会相应降低，这样的标准就会对竞争对手形成门槛。”陈志兴说。

  国与国之间，同样围绕5G标准的展开竞争。中国提出了“3G跟随、4G同行、5G引领”的口号。欧美日韩也分别提出了5G发展目标。日前，日本经济新闻刊文《中国移动加速5G研发引日本担忧》称，“日本希望主导制定5G统一标准，但随着手握全球最大市场的中国企业加入其中，统一标准的谈判或将掀起波澜。”

  “中国5G发展的步伐比较快，在国际上处于第一梯队。”陈志兴表示，日本、韩国走在前面，中国次之，接下来才是欧洲；美国的做法则和其它国家不太一样，7月14日，美国联邦通信委员会正式公布将24Ghz以上频段用于5G移动宽带运营，使得美国成为世界上首个将高频段频谱用于提供下一代移动宽带服务的国家。

  任光升认为，将来5G的标准到底以国内为主，还是以国外为主，现在都说不准，天线厂商都在观望。“不过，如果中国主导制定5G标准，对于国内的天线行业肯定是利好。”

  低成本发挥天线G包括一组关键技术：大规模天线阵列、超密集组网、新型多址技术、全频谱接入技术和新型网络架构。

  盛路通信技术总监陈志兴介绍，其中，大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接入技术与天线行业相关度较高，新型网络架构、新型多址技术则主要是系统的范畴。

  “目前看来，5G在天线领域没有新技术产生，只是传统技术的延伸和升级。如何以低成本把天线的最佳性能发挥出来才是关键，尤其是在高频段领域。”陈志兴说。

  南方日报：如果说5G在天线领域没有新的技术，那么5G天线开发的难点在哪里？

  陈志兴：5G天线会包含一系列性能指标，难点是用什么样的技术实现这些性能指标。比如，大规模天线阵列并非一项新技术，但是在常规天线中不常用，在高频段则较常用。且随着频段升高，传统的天线设计方法、制造工艺不能满足相应的性能指标，就需要探索新的设计方法和制造工艺，以及材料。

  一家企业可能现在技术很成熟，但未必能在5G中胜出。比如有一项低频天线中的成熟技术，它的缺陷是频率越高损耗越大，它可能就不适合用于5G天线G的关键技术，天线技术开发和后端的系统开发之间是什么关系？

  陈志兴：更多的时候，天线技术开发需要配合系统集成商。比如超密集组网技术，其组网方法取决于系统，而非天线，天线只是满足超密集组网提出的技术指标。

  有些时候，天线技术不过关，会影响系统的效果。全频谱接入技术就是如此，它指的是整个带宽信号可以全面接入，它要求天线具有超带宽的特性。天线的带宽不够，就会影响整个系统的传输速率和容量。

  陈志兴：估计5G天线外观上看不太出来不同，结构上也没有太多变化。但性能上有明显的区别，把整个天线拆开的话，还是看得出设计方法不一样的。但从用户的角度看不出明显变化，可能体积会更小一些。

  陈志兴：万物互联时代，数据产生的速度非常快，数据连接不能有间隙。可以考虑用多波束或波束扫描来实现。多波束天线是无间隙地在多个波束间切换。波束扫描则是天线实时追踪信号。但是，波束扫描随着频率升高成本会呈指数级增加，如何降低成本就是难点。这两项以前都是军用技术，现在逐渐民用化。

  比如工业自动化中大量采用的RFID（射频识别技术），很早已经有了，但以后进入5G时代，RFID也需要技术革新，那将是整个平台的升级。

  再比如高频通信现在也有涉及，但应用场景不同。现在我们有80Ghz的天线，仅仅用于点对点传输，但5G中可能用作无线覆盖等更多场景。

  还有多频天线，以前一个天线只有一个频段，遇到雨雪天气就可能影响信号。多频天线遇到环境变化，可以用其它频段进行补偿，也是保证万物互联中信号不会中断。

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