政策持续推进 6G 发展，2030 年 6G 有望迈向规模商用
自 2021 年 11 月工信部《“十四五”信息通信行业发展规划》中提到“将从6G 基础理论研究、关键技术研发、频率规划、国际合作等方面推动 6G 研究”以来，我国政策面持续推动 6G 产业发展：今年两会上工信部部长金壮龙表示要加强国际合作、加快 6G 研发；中国发展高层论坛 2023 年年会上，中国联通董事长刘烈宏表示“当前处在 6G 技术早期研究阶段，到 2025 年将推出 6G 应用的场景，完成 6G 早期技术的研究，到 2026 年开启 6G 技术的工程化研究阶段，预计 6G 将在 2030 年推进到规模商用的阶段”。
核心趋势#1：6G 将首次实现全球覆盖，卫星互联网是唯一选项1G~5G 传统移动通信技术依靠地面蜂窝基站实现覆盖范围的扩大，但全球现有移动通信网络只覆盖了地球总面积的 6%。6G 将首次实现全球无死角覆盖，卫星通信是唯一选项。6G 的星地一体融合网络将以地面网络为基础、以卫星网络为延伸，覆盖太空、空中、陆地、海洋等自然空间，为天基、空基、陆基等各类用户活动提供信息保障。在技术上，6G 星地一体融合组网需要构建统一终端、统一空口协议和组网协议的服务化网络架构，需对空天地一体化网络中的新型组网技术进行突破。我们认为 2023 年将是我国卫星互联网建设大年，建议关注卫星制造产业链、地面段核心网、卫星运营商。
卫星互联网系统包括空间段、地面段和用户段，三部分环环相扣。其中，空间段主要指组成星座的卫星群，卫星星座则是具有相似功能的卫星分布在同一轨道或者互补轨道中，按照预设规则运行、协作，形成统一的网络系统，卫星群内相邻卫星间通过星上处理、透明转发和星上路由等技术实现星间链路传输；地面段包含了运营中心、关口站、测控站（移动式与固定式）等地表设施，其主要实现对卫星互联网的管理、业务处理与运营；用户段则包含了接入网及接入终端，接入网的形式包括机载、船载、车载等，接入终端包括手机、计算机等。
空间段卫星制造环节价值量占比较高，将先行建设。空间段为卫星互联网产业上游，主要为卫星制造以及卫星发射产业。中国星网于 2020 年向 ITU 递交的频谱分配档案，申报建设GW-A59 与 GW-2 星座，共计卫星 12992 颗。在建设节奏上，我们认为 2023 年将是卫星互联网建设大年，随着高轨高通量卫星发射及低轨卫星建设加速，上游卫星制造与发射端将迎来明确的增量空间。若将卫星生产制造产业链做详细拆分，相控阵 TR 组件（国博电子/铖昌科技）、星间激光通信、FPGA 等信号处理（复旦微电子）、北斗三号芯片（海格通信）等星载核心元器件为卫星制造环节中价值量最高的部分。同时，随着我国自主可控政策的持续推进，核心元器件的国产替代进程有望加快。
地面段信关站全球布网是产业稳定运行的重要支撑。地面段通常包括信关站、网络控制中心和卫星控制中心、测控站及地面支撑网，用于将移动用户接入核心网，并具有对空间段的测控、网络运行管理及用户管理等功能，该段建设主要聚焦地面设备建造产业。近几年，随着卫星互联网发展的不断成熟，地面段对于运营商和服务商的重要性不断提升。一方面，卫星在发射入轨后，其状态和动态均要受到地面测运控系统的控制；另一方面，地面核心网是卫星网络运营的基础保障，卫星通信则是地面通信的重要补充。卫星通信将面向更多不适宜架设地面基站的地区，如海上、南北极、荒漠等地区，从而形成良好的协同效应。测运控与核心网设施在卫星互联网运营中不可或缺，国内相关产业链公司为震有科技、信维通信、信科移动、航天驭星（未上市）等。
卫星运营及服务环节未来发展前景广阔。卫星运营用户段指接入网及接入终端，用户段建设主要聚焦终端设计制造及接入网运营服务产业。随着卫星通信技术演进带来成本的降低，加之政策支持力度的持续扩大，将使下游以通信、导航、遥感等为代表的卫星应用场景日益多样化，且需求也会由军用主导向民用市场拓展，也为卫星运营市场带来了广阔空间。由于前期资本投入大，加之牌照资源稀缺，我国卫星运营行业以国家队为主，产业链相关公司为中国卫通、中国星网（未上市）等。
卫星产业链主要环节代表厂商
核心趋势#2：带宽或将进一步提升，带动相关产业链机遇
6G 的通信速率或将达到 1Tbps，最高达到 5G 的 100 倍。提升带宽有望通过两种路径：一是载波频率的提升，6G 要实现比 5G 更高的速率和更大的带宽，有望在太赫兹频段进行开垦；二是频率利用率的提升，6G 阶段或将应用超大规模 MIMO 以及新的调制解调技术，以实现更高的频谱效率。随着信号传输进一步向高速化和高频化发展，有望带来高速且多层化 PCB 板材增量需求；此外太赫兹通信和超大规模 MIMO 技术或将提升对新型天线材料的需求；硅基氮化镓射频器件具有卓越的射频特性和低功耗性能，或将成为6G 基站射频器件较佳选择。建议关注：天线、射频器件、PCB。
6G 时代更大带宽的需求有望带来 PCB、天线产品增量需求。6G 时代，更高的载波频率有望对基站 AAU 中 PCB 产品的材料提出更高的需求。由于信号传输向高速化和高频化方向发展，趋肤效应对信号传输质量和信号完整性的影响越来越大，为减小信号传输损耗，6G使用的 PCB 产品中的介电常数和损耗因子必须更小，对高频高速的要求有望带来高速 PCB板材增量需求。另外，6G 阶段对于数据处理量增加的需求，或将使 PCB 的层数进一步提升，带动 PCB 产品单价上涨。为适应 6G 通信技术核心变革，天线形态也将出现较大革新。超大规模 MIMO 技术可以有效地克服太赫兹频段带来的非常严重的传输衰减，未来太赫兹通信系统有望采用超大规模MIMO技术来实现室外或较远距离的增强覆盖。超大规模 MIMO技术通过在基站侧采用大量天线来提升数据速率和链路可靠性，该技术的应用有望带来天线产业较大增益。
兼具卓越的射频特性和低功耗性能，硅基氮化镓或成为射频器件较佳选择。6G 在追求更高频高速连接的同时，信息通信技术的能耗也继续大幅提升，对基础半导体器件提出了一系列新的要求。5G 网络在大规模 MIMO 系统的推动下，基站无线电中的半导体器件数量快速增加，增加了对高度可靠低功耗的射频前端解决方案的需求，而硅基氮化镓有卓越的射频特性和明显较低的功耗，且具有较大的规模经济效应，已成为 5G 无线电中射频功率放大器的一个非常有力的竞争者。而 6G 时代超大规模 MIMO 的应用或将进一步增加对硅基氮化镓器件的需求。在 2023 全球 6G 技术大会“6G 毫米波与太赫兹技术”分论坛上，教育部长江学者特聘教授、西安电子科技大学教授马晓华表示，硅基氮化镓材料研究在不断地提升，不仅仅在性能构架和成本上有优势，而且随着外延材料不断更新和工艺不断发展，面向未来亚毫米波 300GHz 以上，太赫兹应用也是一个新的增长点。
核心趋势#3：低碳化是 6G 解决通信网络高能耗的主要方式
由于 5G 通信需要采用大规模 MIMO 等技术，5G 基站的 AAU 单扇区输出功率由 4G 的 40W~80W 上升到 200W 甚至更高，同时由于处理的数据量大幅度增加，BBU（基带处理单元）（或者在 5G 某些组网模式下被拆分为 CU和 DU）的功率也大幅增加，其功率已经超过 1000W。6G 的频段更高，蜂窝更密，能耗也将比 5G 更大，减碳将是 6G 研究的重点。在现有网络架构下，6G 技术的节能降碳存在天花板，亟待明确标准，同时在基础架构上予以突破。6G 亟需在大容量和减碳之间找到平衡点，多维度推动降能耗，打造绿色低碳的 6G 网络。
应对 6G 能耗挑战需要各领域人士协力提供解决方案。在 2023 全球 6G 技术大会“双碳下的 6G 网络覆盖”论坛上，针对 6G 减碳的难题，上海大学教授徐树工指出，假如能用低频解决广覆盖问题，用高频解决容量问题，将有利于网络覆盖或网络架构能够支撑更好的应用。控制数据分离已经成为主流方向，未来有望能做到按需智能数据覆盖，这对降低能耗提供了很好的解决思路。华为 2012 实验室主任卢建民认为，移动通信网络运营成本里面有大概 40%都是来自于电费，基站能耗的 80%来自于中射频，20%左右是来自于基带，因此对中射频和空口的设计是整个网络实现双碳的核心。中国电信傅志仁表示，中国电信正从网络架构演进、新技术采用、建设模式、云网自智以及云网融合绿色底座五个方面，解决这些能耗挑战。大会还发布了《可持续发展的低碳智简 6G：愿景与技术趋势》白皮书，从系统视角对 6G 低碳智简网络架构进行集成分析，给出技术体系建议。
未来 6G 或可应用 UDC（海底数据中心）、液冷等技术响应绿色低碳降能耗的环保发展以及运营商的降本需求。UDC 位于海平面之下、利用海水作为自然冷源，可将产生的热量通过冷却系统散入海水中，具备“高算力低功耗”的属性。除可提供通用型数据中心业务外，在面向云服务、GPU 超算、AI 智能计算、区块链等新技术应用场景时更具优势。液冷是一种通过液体循环消除热量的方式，将能耗与网络增长脱钩，使能源利用模式更绿色，可持续的发展。5G 阶段针对基站高能耗问题，诺基亚独创 Airscale 液冷基站，可将基带冷却系
统能耗降低 70%以上,相较传统的空气冷却系统需要定期维护,诺基亚 Airscale 液冷基站的液体冷却方式通过液体循环消除热量,基本不需维护,并接近无噪音，为实现 6G 降能耗目标提供了方案。
