中國5G市場未來十年科技浪潮黃金期發(fā)展分析[圖]

5G 王密 2019-04-20 01:40 來源：智研咨詢

5G：是新一輪科技浪潮的開始&新經(jīng)濟(jì)浪潮的引擎，是國家意志和市場經(jīng)濟(jì)高度結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)+終端>>（驅(qū)動）>>內(nèi)容+應(yīng)用。

2019年國內(nèi)運(yùn)營商資本開支有望企穩(wěn)回升，2020年啟動5G規(guī)模建設(shè)，capex有望持續(xù)快速增長；政策面看，中央經(jīng)濟(jì)工作會議明確指出加快5G，商用步伐，地方政府有望持續(xù)出臺5G具體建設(shè)規(guī)劃，預(yù)計19Q1運(yùn)營商啟動一期集采，2019年中商用牌照有望發(fā)放。5G產(chǎn)業(yè)鏈中具備核心競爭力以及高彈性子領(lǐng)域的公司在未來三年有望走出持續(xù)行情。

通信行業(yè)的主要投資邏輯是在技術(shù)進(jìn)步（供給）與消費升級（需求）共同作用下推進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在中國市場，往往是技術(shù)進(jìn)步領(lǐng)先于消費升級，由網(wǎng)絡(luò)建設(shè)先行，到終端升級，完的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括以下幾個部分：（1）無線主設(shè)備（基站設(shè)備、基站天線及陣子、射頻器件、光模塊及光器件、PCB等）；（2）傳輸設(shè)備（傳輸設(shè)備、PCB、光模塊及光器件）；（3）小基站；（4）光纖光纜；（5）站址/鐵塔供應(yīng)商；（6）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計服務(wù)商；（7）系統(tǒng)集成商（包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工程等）；（8）計費系統(tǒng)等軟件。

其中，無線主設(shè)備及傳輸設(shè)備這兩部分占據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)鏈的大部分價值量，同時需要更高的研發(fā)投入占比，屬于更高技術(shù)門檻的產(chǎn)品分類，所以長久以來被譽(yù)為通信產(chǎn)業(yè)的桂冠細(xì)分領(lǐng)域，引領(lǐng)著整條通信產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

2012-2017五大通信設(shè)備商的運(yùn)營商業(yè)務(wù)收入

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

通過把握2G、3G、4G時代的彎道超車機(jī)會，華為和中興的全球份額持續(xù)提升。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，華為與中興的無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備（RAN）市場份額從2011年合計約20%上升到2018H1的42%。

隨著2018年中興被再次制裁，以及受美國為首的貿(mào)易保護(hù)主義影響，中國通信設(shè)備廠商在全球進(jìn)一步擴(kuò)張將面臨更大的挑戰(zhàn)，然而，5G時代中國的兩大通信設(shè)備廠商仍有望進(jìn)一步擴(kuò)大全球份額。

在即將到來的5G時代，以華為、中興為首的中國企業(yè)通過不斷投入研發(fā)，在專利標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量和占比上均獲得了提升，扭轉(zhuǎn)了過去落后的狀態(tài)。

5G標(biāo)準(zhǔn)中，中國廠商參與度大幅提升。截止2018年6月14日，由華為、愛立信、三星、夏普、因特爾等10家企業(yè)聲明5G標(biāo)準(zhǔn)專利達(dá)5401族。中興通訊也在近期向ESTI披露首批3GPP5GSEP(標(biāo)準(zhǔn)必要專利)超過1000族。截至最新統(tǒng)計，持有超過1000族5G新空口標(biāo)準(zhǔn)專利的專利權(quán)人包括：華為、愛立信、三星、中興。

5G時代是一個全產(chǎn)品線的比拼，中國廠商的ICT完整布局優(yōu)勢突出。目前華為擁有業(yè)界最完整的ICT產(chǎn)品聚合，聚焦ICT管道和基礎(chǔ)設(shè)施，基于企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、SDN等技術(shù)，向電力、公共安全、智慧城市、交通、教育、金融、政務(wù)等多個行業(yè)領(lǐng)域提供企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)無線、企業(yè)云通信、安全以及云數(shù)據(jù)中心等解決方案。

落地pre5G，儲備MassiveMIMO和有源天線產(chǎn)業(yè)鏈，擁有大量TDD經(jīng)驗，中國廠商5G先發(fā)優(yōu)勢明顯。TDD較FDD更能節(jié)省頻譜資源，適用于高頻段的5G大帶寬網(wǎng)絡(luò)。中興率先在業(yè)界提出了Pre5G的概念，并推出了基于TDD制式的Pre5GMassive-MIMO基站。中國通信設(shè)備廠商的全球市場份額將有望在5G，產(chǎn)品的帶領(lǐng)下全面提升份額。

一、傳輸網(wǎng)設(shè)備

移動通信的傳輸網(wǎng)只是進(jìn)行數(shù)據(jù)的搬運(yùn)、傳送工作，主要包括：從無線基站>核心網(wǎng)>骨干網(wǎng)。

中國運(yùn)營商提出了多種5G承載技術(shù)方案，主要包括切片分組網(wǎng)絡(luò)（SPN）、面向移動承載優(yōu)化的OTN（M-OTN）、IPRAN增強(qiáng)+光層三種技術(shù)方案，目前來看中國移動基本確定SPN方案，電信和聯(lián)通傾向M-OTN方案。
5G網(wǎng)絡(luò)接入層的傳輸設(shè)備以25GE的為主（4G以1GE分居多，部分10GE），匯聚層以100GE為主（4G以10GE為主），核心層將都是超100GE設(shè)備（4G以10GE略多，部分100GE）。

5G寬帶需求

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

2019-2028年5G傳輸網(wǎng)投資規(guī)模測算

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

最終5G傳輸網(wǎng)的市場空間為5125億，是4G的1.47倍，并且投資的高峰期預(yù)計在2021年，單年規(guī)模可達(dá)1009億元。

二、基站天線

天線單元主要用于無線電磁信號的對外輻射和接收，主要包括天線罩、輻射單元和饋電網(wǎng)絡(luò)三個部分：天線罩是天線的最外部部件，可以對天線起到防護(hù)作用，目前主要采用PVC材料；輻射單元，包含陣子和反射板，是天線構(gòu)成的重要組成部分，通過輻射單元可以獲得有效的天線賦形；饋電網(wǎng)絡(luò)主要用于實現(xiàn)各個射頻通道的校準(zhǔn)耦合功能，包含多個通道的耦合、切換、校準(zhǔn)等。

中國的基站天線企業(yè)在全球市場已占據(jù)重要份額，2017年，中國前四大基站天線廠商出貨量在全球基站天線市場占據(jù)了全球60%的市場份額，其中華為32%、京信13%，摩比8%，通宇7%。

2011-2017年全球基站天線市場份額對比

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

2019-2024年基站天線新建基站空間測算

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

2019-2024年基站天線市場空間測算

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

三、濾波器

射頻器件是無線通信設(shè)備的基礎(chǔ)性零部件，在無線通信中扮演著兩個重要的角色，即在發(fā)射信號的過程中扮演著將二進(jìn)制信號轉(zhuǎn)換成高頻率的無線電磁波信號；在接收信號的過程中將收到的電磁波信號轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號。

射頻器件主要包括濾波器、功率放大器、射頻開關(guān)、低噪放大器、雙工器、合路器和分路器等。而其中濾波器是最重要的部件，可以使發(fā)送和接收的信號中選定的頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。

目前，中國基站濾波器產(chǎn)業(yè)成熟，3/4G時期腔體濾波器廠家眾多，并已實現(xiàn)全面國產(chǎn)化。5G濾波器單通道價格下滑，需求量倍增，總體市場空間是4G時代近1.5倍。

2019-2024年基站濾波器空間測算

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

四、功率放大器

功率放大器（PA，PowerAmplifier）位于發(fā)射通道的末級，通過將已調(diào)制的射頻信號進(jìn)行功率放大，從而得到足夠大的射頻輸出功率（例如：100W），然后饋送到天線上輻射出去。功放關(guān)鍵技術(shù)主要包含高效率、大帶寬、頻段拓展幾大方向。

目前，國內(nèi)功率放大器領(lǐng)域最好的公司為由北京建廣資本收購的恩智浦RFPower部門（2017年2月，正式完成交割，交易金額為27.5億美元），即現(xiàn)今的安譜?。ˋmpleon）半導(dǎo)體公司。

五、PCB+CCL

PCB，電子系統(tǒng)之母。PCB即印刷電路板（PrintedCircuitBoard），是指在基材上按照預(yù)先設(shè)計好的形成點之間連接和印刷元件的基板。PCB的功能是讓電子元器件按照預(yù)定電路連接。PCB被廣泛應(yīng)用在科研設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、航空航天、國防，以及后來的電子消費品、PC等幾乎一切電子產(chǎn)品領(lǐng)域。PCB是組裝電子零件用的關(guān)鍵互連件，不僅為電子元器件提供電氣連接，也承載著電子設(shè)備數(shù)字及模擬信號傳輸、電源供給和射頻微波信號發(fā)射與接收等業(yè)務(wù)功能，絕大多數(shù)電子設(shè)備及產(chǎn)品均需配備，因而被稱為“電子產(chǎn)品之母”。產(chǎn)能轉(zhuǎn)到國內(nèi)，中國是全球最大的PCB。通信行業(yè)是PCB中增速最快的細(xì)分子領(lǐng)域。5G的高頻+高集成度特點，增加了PCB層數(shù)。

PCB分類，多層板占比逐步提升，單價提升

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

2019-2024年基站天線的PCB空間測算

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

五、光模塊

光模塊是光通信系統(tǒng)中必備的光電轉(zhuǎn)換和控制器件，在電信市場和數(shù)據(jù)中心市場有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸架構(gòu)中，除手機(jī)等終端到基站天線段之外，信號傳輸全部依賴光傳輸網(wǎng)絡(luò)，而構(gòu)成光傳輸網(wǎng)絡(luò)的核心環(huán)節(jié)就是光傳輸設(shè)備-光模塊/光器件-光纖光纜，光模塊在其中起到光電-電光轉(zhuǎn)換功能，無源光器件則起到波長控制、光路控制等網(wǎng)絡(luò)功能。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步推動速率持續(xù)提升、云計算大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用推動流量和帶寬需求快速增長，光模塊的性能和部署數(shù)量有望實現(xiàn)雙重提升，對行業(yè)整體帶來長期需求驅(qū)動。

光纖直連+D-RAN光模塊總市場規(guī)模184億元，高峰期2021年市場空間34.8億元；；無源WDM+C-RAN小集中光模塊總市場規(guī)模393.9億元，高峰期2021年市場空間72.8億元；有源WDM+C-RAN大集中光模塊總市場規(guī)模1393.2億元，高峰期期2021年市場空間259.9億元。

2019-2027年5G承載網(wǎng)光模塊每年市場規(guī)模測算（億元）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

六、小基站

在高頻領(lǐng)域，使用傳統(tǒng)的宏基站進(jìn)行大范圍深度覆蓋的難度很高，需要引入小基站進(jìn)行高頻網(wǎng)絡(luò)的密集覆蓋。

基站實際覆蓋半徑測算較為復(fù)雜，高頻段傳輸損耗可使用UmaNLOS等經(jīng)驗公式進(jìn)行估算，以3GPP測試組估算的UMaNLOS為例，基站到接收端的路徑損耗L=13.54+20log(f)+39.08log(d)−C（假設(shè)基站高度30米，其他環(huán)境調(diào)整因子等與頻率f和傳輸距離d無關(guān)的參數(shù)，全包含到參數(shù)項C中），在路徑損耗一定的情況下，頻率越高基站覆蓋范圍約小。歐洲測試組測試得出的COST-HATA模型參數(shù)有所不同，為實現(xiàn)相同的覆蓋水平，按UmaNCLOS計算5G小基站部署量將達(dá)到宏基站的8-12倍，按COST-HATA計算小基站部署量達(dá)到宏基站的45-115倍。

2019-2029年UMa-NLOS5G小基站全覆蓋情況下市場規(guī)模測算