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信息通信设备

信息通信设备通常指移动通信设备和固定通信设备,包括无线接入网设备、核心网设备、卫星通信设备、光纤传输设备、固定宽带接入设备,以及IP路由与交换设备等。通信设备产业链包括电子元器件、研发设计制造检测设备、软件和服务,以及系统整机等环节。

需求

人类社会正在由信息化加速迈进智能化时代,信息通信网络作为数字经济发展的重要载体,与经济社会各行业高度融合,迈向高速泛在、天地一体、算网融合、智慧互联、绿色低碳、安全可控的发展新阶段。通信设备产业全面支撑信息通信网络发展,深度赋能社会各行业应用创新和转型升级,需求呈现快速增长态势。

无线移动通信

无线移动通信网络以移动通信网络为主,并不断与卫星通信网络等深度融合加速构建空天地一体化网络。以5G为代表的移动通信网络面向增强移动宽带、大连接物联网、超可靠低时延通信三大场景需求,赋能千行百业,加速向未来社会各个领域的渗透,构建涵盖人人、人物、物物的全方位信息生态系统。

全球移动通信系统协会(GSMA)数据显示,到2022年底,全球移动用户达到54亿户,渗透率为68%。全球第五代通信技术(5G)连接用户已超10亿,预计到2029年将超过4G,成为全球主导的移动通信技术。工业和信息化部数据显示,截至2022年底,我国累计建成并开通5G基站231.2万个,占全球比例超过60%;移动电话用户规模为16.83亿户,5G移动电话用户规模达5.61亿户,在移动电话用户中占比达33.3%,是全球平均水平的2.75倍。

预计到2030年,全球移动用户数量将超过100亿,渗透率达到120%以上,移动互联网用户数量将超过70亿。预计到2035年,全球移动用户数、SIM卡连接数、移动互联网及物联网用户数量还将不断提升,行业应用成为无线通信需求的最主要来源。

新一代网络

作为信息网络的核心传输管道,涵盖从接入、回传、汇聚至骨干网的各个部分,单光纤速率、网络节点光化、器件集成化是光通信技术演进的核心目标,将从新型网络架构及协议、新型高速率组播、全光网络、硅光集成、光电共封等多方面协同演进。

Persistence Market Research发布数据显示,2022年全球光通信和网络设备市场规模达到220亿美元。预计到2030年,全球光通信设备市场规模将达到360亿美元,IP路由与交换设备市场规模将达到220亿美元。预计到2035年,全球光通信设备市场规模将达到460亿美元,IP路由与交换设备市场规模将达到260亿美元。

卫星通信

美国卫星产业协会发布数据显示,2021年包含卫星服务业、地面卫星设备业、卫星制造业、卫星发射业等在内的全球卫星产业总收入达到2790亿美元。全球在轨运行卫星中,通信卫星市场规模占比达到65%,2021年全球卫星通信行业市场规模约为1816亿美元,同比增长24.28%,2017—2021年,该市场规模复合增速达到11.98%。

预计到2030年,全球关口站和用户终端制造市场规模将达931亿美元,通信卫星制造市场规模将达148亿美元。预计到2035年,全球关口站和用户终端制造市场规模将达1393亿美元,通信卫星制造市场规模将达222亿美元。

2030年目标

目标

信息通信设备产业体系更加完善,创新能力和整体实力进一步增强,产业综合实力位列全球第一阵营。

❖无线移动通信

系统设备、移动终端保持领先态势,具备完整的国内产业链,掌握产业关键环节核心技术,具备主导部分标准和产业环节的能力。

❖新一代网络

本土国产光通信设备国际市场份额进一步提升;本土IP路由与交换设备产业进入国际第一阵营,国际市场占有率达35%,本土网络设备可编程能力进入国际第一阵营,国产网络操作系统核心产业技术实现并跑到领跑;海洋光通信领域占据一定市场份额;光芯片代工能力进一步提升。

❖卫星通信

实现天基网络与地面互联网、地面移动网的深度融合,形成全球无缝覆盖能力,构建天地融合网络并实现规模化应用,载荷、终端、关口站等产品技术能力达到世界先进水平。

2035年目标

通信设备技术和产业能力位居世界强国前列,全产业链优势持续增强。

❖无线移动通信

系统设备、移动终端部分领域实现国际领先,产业链安全水平进一步提升,成为未来移动通信国际标准组织和产业的主导者之一。

❖新一代网络

本土国产光通信设备国际市场份额超过70%;本土IP路由与交换设备产业处于国际领先水平,国际市场占有率达45%,本土网络设备可编程能力进入国际领先水平,国产网络操作系统核心产业技术进入国际第一阵营;海洋光通信技术进入全球第一梯队,全球市场占有率超过30%;形成完备的光芯片代工能力。

❖卫星通信

建成天地一体化通信网络,创新应用和商业模式,本土运营商进入国际第一阵营,达到世界先进水平。关键技术与产品持续创新,产业链安全可控。

■■ 发展重点

1.重点产品

无线移动通信设备

包括5G系统设备(5G中低频及5G高频大规模商用)、5G通用、专用和行业终端(商用)、6G关键技术综合验证平台、6G系统设备、6G移动终端(试验、预商用、商用)等。

新一代网络设备

包括高速大容量光传输设备(2Tb/s、4Tb/s)、高速光接入设备(50Gb/s、100Gb/s、200Gb/s)、光电混合硅光模块(2Tb/s)、全硅集成硅光模块(4Tb/s)、高速路由器(512Tb/s)、超高速路由器、交换机(1Pb/s)、量子通信设备、量子密钥分发机等。

卫星通信设备

包括星载基站载荷,星上大容量可编程交换载荷,天基高性能在轨计算载荷,星地/星间激光、毫米波和太赫兹传输载荷,星地融合卫星通信终端和芯片等。

2.关键共性技术

无线移动通信

包括智能超表面技术、跨层优化技术、高频段毫米波、频谱感知与共享技术、空天地一体化多网互联融合、基站小微型化、传统无线通信技术增强(分布式超大规模天线阵列、超高速信道编码、增强双工技术)、无源物联技术、先进调制编码与波形、太赫兹技术、空口智能化技术、通感融合技术、超奈奎斯特传输技术等关键技术。

新一代网络

包括高速高频谱效率长距离光传输技术(单端口:2Tb/s、单端口:4Tb/s)、大容量全光交换技术、光电共封技术、硅光子和异质集成芯片技术、WSS光交叉技术、光频梳技术、光电融合技术、硅基激光器技术、硅光电单片集成技术、宽谱放大技术、多芯光纤传输技术、量子通信技术、网络智能感知技术、网络智能管控技术、全生命周期智能运维技术、高速路由交换技术(512Tb/s、1Pb/s)、超大容量交换矩阵等关键技术。

卫星通信

包括星地融合空口传输技术、星上数字波束成形技术、星地多维立体组网技术、星载基站载荷、天基高性能在轨计算和星载核心网技术、宇航级抗辐照高性能器件设计技术、星上大容量可编程交换技术、星地/星间高速/激光、毫米波和太赫兹传输技术/星地融合卫星通信终端和芯片设计技术等关键技术。

3.关键零部件/元器件

无线移动通信

高端数字芯片(FPGA、CPU、基带通信芯片、高端存储芯片、交换芯片、数模混合SoC芯片)、模拟/射频芯片(功率放大器、滤波器、AD/DA、集成收发信机)、通信专用芯片IP(CPU/DSP IP核)、6G关键芯片和器件、类脑计算芯片是支撑设备技术水平升级的关键零部件。

新一代网络

高速光器件(基于LCOS技术的WSS光开关和集成可调光器件产品)、硅基收发模块(2Tb、4Tb)、硅基激光器、探测器、相干DSP芯片、光传输网(OTN)Framer芯片、大容量IP交换芯片、网络AI芯片、光线路终端(OLT)芯片、量子通信用高性能单光子激光发射/探测器件是支撑设备技术水平升级的关键零部件。

卫星通信

星载抗辐照光电器件、星载抗辐照毫米波器件、星载抗辐照太赫兹器件、星载抗辐照高速数字芯片是支撑设备技术水平升级的关键零部件。

4.关键材料

除信息通信设备制造中需要用到的常规材料外,还涉及以下关键材料:高速PCB制造所需的基础材料,光纤光缆制造所需的高纯氦气、芳纶,半导体制造所需的硅片、光刻胶等相关基础材料,以石墨烯、碳化钛等二维材料为代表的基础复合材料等。

5.基础软件、关键制造装备及检测设备

信息通信设备相关芯片制造和设备制造所需的工业控制软件,包括各类光芯片、电芯片、硅光芯片设计所需的综合、仿真、版图、分析等EDA工具,光器件设计仿真软件等。通信设备研制所需的无线通信高端测试仪表、超高速任意波形发生器、超高速采样示波器、光网络OTN分析仪、以太网测试仪、相干光调制分析仪、量子通信测控仪器等。

■■ 战略支撑与保障

(1)发挥新型举国体制优势。按照国家总体战略部署要求,发挥新型举国体制优势,加快推动产业链供应链建设。整合“政、产、学、研、用”产业链各方资源,支持关键核心技术产品攻关。推动在移动通信、数据通信、光通信等领域制订高层次专项计划,加快通信设备产业与集成电路产业、高端仪器仪表产业、基础软件产业、基础材料产业等相关产业的深度协同和体系化发展。

(2)深度融入国内国际双循环市场格局。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,围绕市场调整优化产业结构,加快培育创新市场,推动产业集约化、集群化发展。注重国内大循环的构建,与国内产业链上下游企业加强对接,形成更为紧密的产业链供应链体系。积极融入全球市场,提高国际市场开拓能力,提升国内通信设备技术产业竞争力。

(3)促进国际开放。落实“一带一路”倡议,推动卫星通信服务产业国际化发展,促进“一带一路”空间信息走廊建设,打造信息通信丝绸之路。

■■ 技术路线图

信息通信设备产业发展技术路线图如图1-1所示。

图1-1 信息通信设备产业发展技术路线图

图1-1 信息通信设备产业发展技术路线图(续)

图1-1 信息通信设备产业发展技术路线图(续)

图1-1 信息通信设备产业发展技术路线图(续)

图1-1 信息通信设备产业发展技术路线图(续) PmD8EBd/ccEhGzknE9P42tNo+49KL65xVu4octb1jIzL/BYbQXbRnG/78nTQn1mO

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