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目錄:
- 5G 暢想篇——2020-2030 十大趨勢預測
- 5G 實踐篇——應用改變世界
- 5G 政策篇——牌照落地,運營商走進下一個十年
- 5G 建設篇——通信設備如何突圍
- 5G 手機篇——手機零部件行業如何突圍
報告摘要:
5G 暢想篇——2020-2030 十大趨勢預測
5G網絡帶來基礎設施的革命性升級
5G網絡作爲新型基建的底層技術,有望帶來整個信息基礎設施的革命性升級。我們認爲5G的網絡和人工智能、雲計算、物聯網將會構成新的網絡基礎設施,用于收集和處理海 量連接産生的龐大數據資源。
在網絡基礎設施構建了強有力的平台之後,海量數據將在各個場景産生。通過強大的新 無線網絡,更多的環境數據、政府及企業的運營管理數據、個人及家庭活動數據將被發 掘和輸入,這爲大數據的發展提供豐富的資源。
快速增長的數據量將對大數據的分析和應用帶來從量變到質變的影響。大數據分析的成 果將通過大規模的雲服務應用在環境管理、政府和公司運作、個人生活領域,催生出更 多的新社會運作模式。我們總結爲十個主要的發展趨勢。
5G 改變世界,未來10 年的十大趨勢
趨勢一:教育娛樂化,娛樂教育化
教育和娛樂已經作爲對立面的觀點已經深入人心,我們認爲主要的原因在于:
► 教育內容缺乏定制化。教育內容通過教材的制定實現了高度的統一性,學習的過程 通過學校傳授也很難實現定制化,因此無法按照個人的興趣進行調整,導致內容缺 乏吸引力。
► 娛樂內容缺乏系統化。娛樂本身也蘊含著教育內容,但是都是碎片化的,無法實現 教育系統性的知識傳遞。
我們認爲 5G 帶來的改變首先是對密集勞動力的進一步解放,通過工業互聯網和人工智能 現在自動化作業的升級,更多的勞動力向內容創造和服務業轉移。其次是大數據和雲服 務帶來的內容高度定制化,解決了教育內容缺乏定制化和娛樂內容缺乏系統化的弊病。 最後是新科技帶來的內容獲取方式變化,深度結合 AR、VR 帶來教育娛樂的新體驗。因此, 我們判斷,未來教育和娛樂的發展方向不是背道而馳,而是逐漸走向融合。
趨勢二:高質量個性化服務全面普及
目前,定制化的私人服務廣泛存在于金融、交運、餐飲等服務行業。我們認爲從需求端 而言,消費者對高質量的定制化服務需求旺盛;但是從供給端而言,高質量的定制服務 成本較高,難以有大規模普及的經濟基礎。
5G 大規模的普及之後,因爲數據的爆發式增長,對個體行爲有了更加精確的刻畫,從而 降低了定制化服務的成本。隨著物聯網和人工智能的發展,普通勞動力和服務逐漸被技 術所替代。消費從大規模標准化服務變爲個性化或定制化精細服務,導致很多行業發生 根本性轉變,例如:醫療從治療變成了健康幹預、保險業根據大數據全面推廣定制化服 務、私人銀行全面普及。
趨勢三:人口老齡化不再是問題
人類的預期壽命受到醫療水平的影響。但是目前的醫療手段都是事後治療,尚未實現事 前幹預。大規模事前幹預的醫療手段需要大數據的支持,我們認爲 5G 時代萬物互聯的數 據基礎可以提供更多的環境和個人數據支持。
► 個人可穿戴設備的普及。通過記錄用戶更多的活動數據,構建醫療大數據的基礎, 幫助用戶實現早發現、早預防、早治療。
► 生活環境監測和管理水平提升。通過廣泛的物聯網連接,實現生活環境的全面數字 化,減少環境對人的健康影響。
► 醫療資源可以打破區域限制。因爲優質的醫療資源集中在大城市內,中小城市及農 村的居民獲取優質醫療資源難度較大。5G、VR/AR 技術不僅可以在醫療教育上實現 優質資源的複制和擴散,也可以實現遠程醫療、手術等降低醫療資源流動的成本。
所以,我們認爲人類的健康管理水平會出現大幅提升,壽命會明顯延長,按照現在意義 上的年齡劃分的大部分老齡人會變成中年人。同時,基于 5G 網絡的 AI 或機器人可以替 代大部分目前由人力進行的生産和服務,導致更多勞動力的解放。
趨勢四:大規模標准化産品時代走向終結,商業模式創新更加重要
技術差距帶來的産品和服務差異正在被逐步縮小,互聯網的創新越來越聚焦于模式和服務的創新。我們認爲5G技術的普及爲企業的模式和服務創新提供了新的發展空間。
3G和 4G 時代,硬件的優勢可以明顯地影響市場競爭。對于硬件設備的研發是産業鏈關 注的焦點,但是 4G時代後期,互聯網公司的崛起不斷削弱了硬件設備的話語權。互聯網 公司憑借龐大的用戶群體不斷整合和統一設備標准,提供標准化的服務體驗。
我們認爲 5G 時代,這種趨勢會加劇。以高質量大規模服務爲主陣地的公司將會更加深入 地滲透到商業和生活中,加速消除技術差距造成的服務差距。同時,高質量的服務一定 是定制化的,按照用戶的實際需求設計服務內容。因此,我們認爲未來的大公司,一定 是通過商業模式創新大規模提供高質量服務的公司。
趨勢五:産業工人被取代
5G網絡會帶來人工智能和工業自動化的全面升級,減少了生産活動對勞動密集型工人的 需求,因此我們認爲勞動力的結構將會發生明顯的轉變。
► 物聯網的發展爲自動化生産提供了數據和管理支持,對智慧農業、智能制造的發展 影響舉足輕重。
► 5G 網絡幫助遠程作業和制造自動化技術快速升級,使得大規模制造企業可以實現更 加智能的制造過程,減少對生産線工作人員的需求。
因此我們認爲,5G 網絡的發展將加速産業智能化、自動化的發展,減少對傳統勞動密集 型勞動力的需求。
趨勢六:警察越來越少
警察是傳統城市管理的一個明顯特點,象征以人力爲主的政府日常管理活動。我們認爲5G時代的智慧城市,以及伴生的更加智能的城市管理生態系統,將減少城市管理的需求。 管理職能將轉變爲計劃職能。
以交通爲例,交通警察的存在是爲了管理交通狀況,因爲沒有辦法對路況、車輛、人員 進行實時的監控和數據管理。車聯網(V2X,X:車、路、行人、互聯網信息等),即將 車輛與互聯網進行連接的技術手段,車輛采用自動駕駛技術,需要及時對大量信息進行 處理,並和其他主體(包括其他車輛、路況、人和互聯網)進行實時的信息交換。因此, 即使不存在交警,也可以對城市的交通狀況進行實時管理。
我們認爲由于 5G 網絡的發展,智慧城市會快速發展,環境管理、交通管理、社會管理將 全面升級。社會的犯罪率和意外傷害事故率大幅降低,公共服務更加智能便利。這會導 致政府的“輕資産”轉型,政府從日常繁重的管理職能中解放出來,聚焦在政策的制定 和執行。
趨勢七:預測和預防自然災害成爲可能
目前對于自然災害的預測和預防仍然道阻且艱,很多自然災害仍然帶來巨大的人身和財 産損失。對自然災害預測能力的提升取決于我們對自然的了解程度,但是受制于數據量 的局限,我們對自然的了解程度很難深入。
在 5G 時代,大規模的物聯網技術解決了數據的獲取問題,我們獲取的自然環境數據將大 大增加,在氣象水文、地質生態等領域的研究都會在大數據的幫助下找到新的突破口。 因此我們認爲人類對環境的監測和管理能力都會得到明顯的提升。極端自然災害造成的 損失將得到控制。
趨勢八:政府成爲數據服務的最大采購方
由于 AI、自動化、信息化的推動,政府的具體管理和服務職責有一定的減輕。政府工作 的核心變爲政策的制定和執行。
► 政府規模變小。因爲政府在具體的社會管理方面負擔變輕,因此政府會和農業、工 業一樣,減少人力密集型的基礎勞動力,而是以數據的分析和政策的制定爲主。
► 政府信息化和智能化。更多的政府職能開始借助 5G 網絡實現雲化,實現數據的收集、 分析和處理,通過大數據分析實現更有效的政策制定和執行。
我們認爲數據的采集、處理、統計和分析將會由第三方的專業公司承擔,因爲目前三方 公司可以通過龐大的用戶基數和現有的用戶服務降低獲取信息的邊際成本。而政府只需 要從專業公司購買數據産品,做出相應的政策制定即可。
趨勢九:網絡出現去中心化
目前的互聯網是以人爲節點構建的,網絡之間的聯系以人際關系作爲紐帶。在這種架構 下,我們的網絡呈現“中心化”的結構。關鍵的用戶、用戶聚集的公司成爲超級節點。 互聯網中的超級節點具有巨大的經濟價值,因爲互聯網的流量都會經過節點,掌握節點 就抓住了用戶。
5G 時代的物聯網將會打破目前構建的互聯網架構,因爲物與物之間的溝通不會像人與人 交流那樣存在超級節點。隨著物聯網産生的數據量爆發式增長,我們的網絡將會變得更 加地扁平化和個性化。
中心化的網絡架構容易提供集約化的標准服務,而扁平化的網絡數據有了更多交彙和碰 撞的機會,爲定制化的服務提供了空間。因此,我們認爲未來網絡會出現去中心化,這 會給以中心化平台的流量紅利爲主要競爭力的公司帶來增長壓力。
趨勢十:“中關村”取代“硅谷”成爲全球創新中心
5G 網絡是一個萬物互聯的網絡,網絡紅利的關鍵影響因素是網絡的規模,即背後的使用 人口、物聯網的連接數量以及産生的流量總量。有了數據基礎,産品和服務的創新才有 了可持續的推動力。
我們認爲以“中關村”模式爲代表的公司,憑借著巨大的網絡規模,在商業模式上的創 新會引領未來全球經濟的發展潮流。以“硅谷”爲代表的科技創新,是 3G/4G 時期以硬 件制造和軟件互聯網服務爲代表的全球創新中心,而以“中關村”爲代表的創新,將會 以數據爲基礎,通過商業模式創新提供高質量大規模的定制化服務,引領創新潮流。
科研和創新機構及人才希望能夠置身于全球最大的 5G 網絡進行科研和創新。最大的 5G 網絡意味著最多的人口、物聯網連接數和模式創新,將引發新的創業潮。
5G 時代龍頭公司的潛質 大規模高質量的定制服務
我們認爲 5G 時代的龍頭公司需要具備提供大規模、高質量、定制化的服務的能力,這 是 5G 時代不可或缺的三個要素。
► 大規模:隨著 5G 網絡的推廣,現實世界和虛擬世界的交融將會更加緊密。網絡進一 步地拓寬了企業産品和服務的邊界,也拓寬了企業的管理和經營邊界,因此我們認爲企業的規模有望進一步地擴張。那麽在5G時代領先的企業需要具備體量上的優勢。
► 高質量:憑借著 5G 的基礎設施,AI 和大數據有了更好的施展空間。因此我們認爲人 類的數據積累將會發生質變,公司將有更多數據和技術支持去提高服務質量,只有 提高服務質量才能從激烈的市場競爭中存活。
► 定制化:物聯網的快速滲透也帶來了新的數據來源,豐富的數據積累爲個性化服務 提供更多的數據支持,實現更好的消費體驗。
服務創新型企業
在現實世界和虛擬世界加速碰撞融合的階段,以新思路、新解決方案全面改善行業服務 的公司,如教育和遊戲的融合公司、健康管理公司等;或是以自動化替代人力勞動的公 司,通過 AI、大數據的手段實現作業流程的自動化,如智能駕駛、智能制造。
服務創新型企業需要提供具有行業普適性的解決方案。因爲3G、4G 時代互聯網公司就 已經打破了行業之間的界限,5G 時代行業之間的融合會加速推進,因此服務創新型公司 只有通過擴張服務規模才能領先。
速度是網絡進化的核心
通信技術是構建網絡的底層技術,也是決定信息傳輸效率的決定性因素。通信技術的快 速發展造就了今天隨時隨地互聯互通的移動通訊,也成就了當下繁榮的互聯網經濟。通 信技術的發展一般以 10 年爲周期,即通信技術約每 10 年出現一次叠代更新;但由于世 界各國社會經濟的發展存在差異,網絡的建設速度也不盡相同,所以技術的發布到網絡 滲透率達到頂峰需要近 20 年的時間。
信息傳遞的效率是網絡的生命線。通信技術從 2G 到 4G 進化是一場關于傳輸速度的革命, 網絡的傳輸速率從2G時代的約 10Kbps 飛升到目前 4G 網絡的約 100Mbps,在 20 年內增 長了超過 1 萬倍,並預計在隨後的 5G 時代再提升 100 倍。
速率的提升快速地拓寬了移動網絡服務的邊界。2G 時代,移動網絡的功能基本僅限于語 音和文字的傳輸,因此即時通訊是主要服務,運營商掌握了從網絡到內容的各個環節。3G時代,移動互聯網的概念出現,由于網絡和視頻的傳輸成爲可能,移動互聯網從黑白 進入彩色,吸引力迅速增強,社交網絡和論壇快速興起。4G 時代,移動互聯網的概念終 于得以實現,主要的原因是網絡的速率和時延明顯改善,而且由于資費的大幅降低使得 移動互聯網普及率明顯提升。
從 3G 到 4G 時代,全球的網絡平均連接速度提升了 3.5 倍。中國的網速提升更爲矚目, 受到提速降費政策的驅動,網絡的普及率、速率都出現了明顯的提升。截止2018年 11 月,中國的網速在世界上主要的人口大國中處于前列。
► 移動用戶在過去的20年增長超過 60 倍,移動普及率達到了 112.2(2018 年 11 月)。 移動服務的普及爲移動互聯網的發展打下堅實基礎。
► 移動互聯網用戶在過去10年增長了 3 倍,移動寬帶的普及率達到 90%。移動寬帶的迅速普及爲互聯網的創新服務提供了發展空間。
► 流量單價快速下滑,現在的價格僅約3年前價格的十分之一;語音服務價格持續下 滑。這影響了用戶網絡接入的方式和移動服務使用的頻率。
用戶流量迅速攀升,移動互聯網繁榮的直觀體現。網絡基礎設施的持續擴張,導致移動 網絡質量快速改善,更快的網速賦予互聯網服務更多創新空間;同時資費的大幅下滑改 變了用戶接入互聯網的方式,移動互聯網的使用頻率和時長都出現了明顯提升。
最直接的體現是網絡流量的快速增長,用戶月均數據流量(DOU)出現了跨越式發展, 2016 年 1 月用戶 DOU 僅不足 0.5 GB,2018 年 11 月已經達到 5.8 GB,不到兩年的時間內 增長了 10 倍以上。DOU 爆炸式增長的背後是移動支付、直播短視頻、電子商務等産業的 欣欣向榮。
移動互聯網構建以人爲中心的數字世界
時至今日,移動互聯網搭建了一個以人爲節點的中心化網絡,通過數字化人類的日常和 商業活動實現商業模式的創新。主要特點爲:
► 人是移動網絡的主要服務對象,數據的采集、分析、傳播和交換都是以人爲核心節 點進行,網絡的主要功能是滿足節點間的交互。
► 網絡服務是人類活動的數字化,移動互聯網主要的商業模式包括社交網絡、電子商 務、移動支付等,這些是傳統社交、商業、金融等活動的數字化映射。
► 網絡呈現出高度中心化,因爲目前網絡從用戶到服務都存在著顯著的正外部性效應, 一個通過提供大規模標准化服務的平台可以獲得大量的用戶流量,然後憑借正外部 性效應不斷的自我加強。
互聯網的快速發展重構了社會的經濟力量,以工業制造和食品零售爲代表的傳統公司正 在不斷地讓位于電子設備和互聯網軟件公司。以世界前十大市值爲公司爲例,2000 年以 後互聯網公司快速崛起,占據榜單的大部分席位。
4G時代,移動互聯網的發展迎來了從量變到質變結果。移動互聯網公司的市值出現了跨 越式的發展,快速拓寬了公司的服務半徑和業務限制,使得公司可以在全球範圍內提供 大規模、標准化産品。主要表征如下:
► 公司的服務邊界進一步擴展。傳統公司僅是服務于某一場景或者某一行業,所以受 到行業天花板的制約。互聯網公司滲透入各個行業,成爲生態系統。
► 公司的服務對象進一步擴大。傳統公司即使作爲跨國公司,服務的人群也還是有限 的。互聯網公司爲超過數十億的用戶提供服務,使傳統公司很難望其項背。
► 公司的邊際成本走低,發展潛力巨大。傳統公司向上傾斜的邊際成本會限制公司的 擴張。然而互聯網公司面臨遞減的邊際成本,目前的商業模式還沒有觸及到網絡正 外部性的邊界,因此即使互聯網公司成爲龐然大物,仍然充滿擴張可能性。
最終結果,在我們以人爲中心、人際關系爲聯系的網絡中,用戶聚集的超級網絡核心成 爲時代的霸主,提供大規模、標准化、高質量服務的公司脫穎而出。
通信技術賦能數字化生活
社交網絡,雖天涯亦咫尺
重建人際關系是通信技術解決的核心問題,即打破距離對人際交往的限制性,主要解決 兩方面問題:溝通的及時性,交往的多樣性。
► 溝通的及時性。2G 網絡的出現解決了距離對即時通訊造成的不便,使得隨時隨地的 溝通成爲現實;同時短信的出現,豐富了即時溝通的方式。
► 交往的多樣性。3G/4G 網絡將移動互聯帶入生活,社交網絡成爲顛覆傳統社交的跨 時代革新:1)社交打破了傳統的熟人圈子模式,交友網絡可以憑借人際關系的脈絡 在全球範圍內蔓延;2)社交更加追求個性化和自由,通過網絡的豐富展示和匿名屬 性,志趣相投的人有了更多溝通的平台;3)社交活動的商業價值出現明顯提升,不 僅包括以拼多多爲代表的社交電商,也包括網絡中出現 KOL 所代表的流量價值。
語音、短信和彩信服務依然是運營商提供的最主要的溝通方式,盡管目前提供即時通服 務的互聯網公司層出不窮,基本通訊功能仍然在這個範疇之內。
微信和 QQ 兩個即時通訊 APP 的月活,已經從 5 億向 10 億邁進。作爲用戶規模龐大的超 級 APP,它們已經擔任了日常通訊的需求,微信和 QQ 的快速發展也使得日常通訊進一步 互聯網化,借助互聯網豐富的圖文、視頻功能實現更加豐富深入的交流。
因此,隨著網絡技術的迅速發展,新的服務業態被創造出來,互聯網平台爲人際交往提 供了溝通、展示、學習、興趣等多種用途的平台。抖音的橫空出世將社交網絡帶入新的 階段,主要表現爲:
► 網絡支持大流量的傳輸,網絡的覆蓋、速率以及接入成本使得視頻傳輸得以普及。
► 視頻的娛樂性和豐富性,比傳統的圖文爲主的社交網絡更具有用戶粘性。
► 充分利用中心化互聯網特征,憑借今日頭條的流量、有號召力的KOL實現擴張。
互聯時代的信息傳播
通訊技術的發展改變了人類獲取和交換信息的方式。社交網絡平台削弱了傳統媒體對傳 播渠道的壟斷權,帶來人人自媒體的時代;由于媒體渠道的下沉,新聞的視角變得多樣 化,對事件的觀點也變得多樣化;信息的爆炸導致信息推送和智能篩選應用廣泛,每個 人都生活在定制化的新聞世界中。以廣告爲例,因爲廣告是對流量和曝光度最敏感的行 業。廣告媒體從報刊雜志、廣播電視逐漸地轉向電腦和手機爲載體的互聯網平台。
廣告媒體平台的轉變反映出人群和流量的轉移。線下向線上的轉移是一個長期的過程, 伴隨著網民基數的擴張和網絡的更新叠代。互聯網廣告的規模也發生了顯著的擴張,而 其中,移動廣告的增長最爲引人注目。移動廣告市場 2014 年開始增長加速,因爲 4G 網 絡的普及,移動網絡的使用頻次得到了迅速的提升,成爲網絡流量的主要入口。
以今日頭條爲代表的公司從移動互聯網的發展中收獲巨大。通過4G網絡接入的用戶,在 信息的獲取層面變得更加的多元化:1)碎片化時間利用效率提高,用戶使用時長增加; 2)網絡性能提升使得用戶可以接收圖文、視頻等多媒體內容。
互聯網時代的教育無邊界
在線教育行業受惠于互聯網的快速發展,用戶規模和市場規模均出現了快速的上漲。與 傳統教育相比,在線教育更易滿足用戶對優質資源的需求,以及對個性化學習的追求。 教育行業的核心競爭力就是教育內容,互聯網爲內容的傳播途徑帶來了深刻改變。
► 優質教育資源的傳播沖破了地理藩籬。教育資源具有很強的地域限制,以教師授課 爲主要模式的傳統教育尤甚。以網校、慕課爲代表的互聯網平台實現了優質資源的 廣泛傳播,如一流大學的公開課程。
► 移動互聯網帶來在線教育的升級。移動教育較傳統在線教育而言,進一步放寬了對 學習場所的限制,隨時隨地的學習成爲可能。以工具類、培訓類爲代表的移動教育 産品快速積累大量用戶。根據中國互聯網絡信息中心報告,移動在線教育已經成爲 在線教育最大子版塊,活躍用戶滲透率達到80%以上。
互聯網時代的衣食住行
移動互聯網的快速普及,也爲衣食住行和電商的深度融合創造了契機。移動互聯網解決 了信息傳播、交易支付、人際溝通等底層的問題,帶來了商業模式的劇變。
有了移動互聯網和移動支付作爲底層支持,移動出行蓬勃發展。網約車和共享單車兩種 互聯網出行模式迅速普及。以共享單車爲例,憑借著移動網絡(物聯網)、移動支付等 技術的推動,在短短不到一年時間內,用戶呈現爆炸式增長,徹底改變了短途交通的生 態。
電商的崛起是另一個伴生于社會信息化的産物。商品的交換和流通信息開始通過網絡傳 播,而移動互聯網的發展解放了電商發展的空間限制,賦能了隨時隨地的購物體驗。同 時豐富了電商的內涵,以 O2O、新零售等爲代表的新電商快速發展。
通信技術帶來社會管理效率提升
通信技術在網絡的傳輸覆蓋和接入方式上帶來的巨大變革的同時也帶來社會管理效率的 明顯提升,生活環境和商業環境的智能化程度迅速提升。
首先是信息傳播效率的明顯提升。新聞的發掘和傳播渠道從紙媒轉向網絡,而且網絡渠 道也不斷叠代升級,從門戶網站向社交網站和自媒體等移動媒體轉移,我們認爲這背後 主要有兩個推力:
► 移動媒體提高了信息傳遞的效率。信息傳遞的效率主要是時效性(新聞事件從發生 和發布的間隔縮短至分鍾級)、真實性(多渠道、多角度的新聞播報提供交叉驗證 的可能性)和豐富性(新聞的發布渠道下沉使得更多事件有了發布和傳播的機會)。
► 移動媒體降低了獲取信息的門檻。信息的傳播渠道的轉變降低了獲取信息的成本, 人們不需要再去特定的媒體(如報刊雜志、廣播電台)上獲取信息,移動媒體提供 了廣泛的人群覆蓋和低成本的傳播方式。
其次是信息的透明度出現改善。信息透明度的改善得益于媒體渠道的下沉,使得個人有 了發布新聞的途徑,從而導致新聞的報告有了更多的角度和監督,對事件進行全面和詳 盡的分析以及多角度的思考。信息傳播的透明度提升有助于提升整個社會的監督水平, 監督執法機構,監督個人和組織的違規違法。
社會的管理水平得到提升
社會管理水平的提升主要受益于兩個方面能力的提升:一個是信息采集能力,另一個是 信息的傳播效率和透明程度。
從信息的采集能力看,移動網絡的發展帶來了信息采集技術的快速提升,視頻采集、環 境監測的技術手段被廣泛應用在城市管理中。隨著物聯網技術的快速發展,信息采集變 得更加的多元化。信息的豐富增加了管理者對實際情況的認知,便于政策的制定和執行。
其次,得益于信息傳播效率的提升,更多的在線便民服務陸續上線。政務信息化提高了 政策執行的有效性和透明性,減少了中間層面的政策執行成本。以個稅改革爲例,通過 個人所得稅 APP,稅收優惠措施可以快速落實。
企業管理和創新能力不斷提高
公司的辦公終端發生了進化,從台式機到筆記本、智能手機。辦公設備的變化是公司業 務和流程變化的縮影,賦予公司更加靈活的辦公體系和更高效的信息傳播渠道。從月度 的業務統計數據,到日度的統計數據,到目前雲 ERP 實現的企業實時業務數據。公司的 管理能力得到迅速提升。
公司信息傳遞效率的提升,帶來企業競爭力的同步提升,公司業務和産品的創新與研發 更加容易從實驗室走向市場,産品實現快速叠代,通過真實用戶的反饋及時調整業務和 産業的發展策略。
通信技術的發展夯實了現代企業發展和擴張的基礎設施,幫助企業建立了更好的客戶關 系、更容易的業務擴張和更好的全面協同。
5G 實踐篇——應用改變世界
5G(第五代通信技術)作爲下一代通信技術,決定了未來十年整個電信行業的發展 方向,因此在標准制定的過程中備受行業內各個板塊的高度重視。5G 的技術標准和 應用場景直接決定了設備制造、網絡建設及運營服務等領域的未來走勢。
5G,從改變連接到改變社會
5G技術最核心的改變就是通過對三大應用場景的定義豐富了網絡連接的適用範圍,進而 滿足了新增的連接需求,將互聯網從“人”進一步擴大到“物”。如果說 4G 改變了人與 人之間的連接方式,那麽 5G 就改變了“人與物”及“物與物”的連接方式。
5G技術是對4G技術的一次全面革新,在速率、連接數、時延三個方面有巨大改善。這 三個方面分別對應 5G 提出的三個核心應用場景:增強移動寬帶(eMBB)、海量機器通 信(mMTC)和超高可靠低時延通信(uRLLC)。
► 增強移動寬帶(eMBB):增強移動寬帶主要帶來的改進是移動連接速率的大幅改善, 峰值速率(從 1Gbps 提升到 10Gbps~20Gbps)和用戶體驗速率(從 10Mbps 提升到 100Mbps~1Gbps),在保證廣覆蓋和移動性的前提下爲用戶提供更快的數據速率。 頻譜效率提升 3至 5 倍,降低了運營商提供流量的單位成本。
► 低功耗超大連接(mMTC):主要針對了傳輸速率較低、時延容忍度高、成本敏感且 待機時間超長的海量機器類通訊,是當下物聯網的進化版本。連接密度每平方公裏 超過 100萬,電池壽命超過 10 年。爲今後大規模的物聯網發展提供可能性。
► 低時延高可靠(uRLLC):主要針對了特殊的應用場景,這些場景對網絡的時延和可 靠性有著特殊的要求,如工業控制、車聯網等。在5G的技術標准下,用戶層面的時 延要控制在 1ms之內,這樣才能滿足特殊場景作業的需求。
可以發現,5G 帶來的運營商服務的變化大致可以分爲兩類。一方面是現有服務的改進, 主要是增強移動寬帶,進一步提升運營商提供無線流量的能力,在數據速率和流量容量 上大幅提升運營商現有能力。另一方面是新服務的拓展,海量物聯網連接幫助運營商向 物聯網和垂直行業進行滲透,低時延高可靠幫助運營商向特定應用場景擴展服務範圍。
5G帶來的實質性轉變實際上主要是指運營商的新增業務,向物聯網和特定應用場景等方 面的進一步擴張,這會大大增強移動互聯網的實用性和適用範圍,改變人與物的信息交 換方式,從而帶來社會層面的信息交互方式的轉變。
中國 5G 技術研發走在世界前列。以華爲、中興爲代表的設備商和三大運營商在 5G 技術 方面進行深入合作,已經完成了 5G 技術研發試驗的第一、第二階段相關測試及第三階段NSA(非獨立組網)測試。目前第三階段SA(獨立組網)測試已全面啓動,SA 外場試驗 預計在 2019 年初步完成。
全球主流運營商已公布5G商用時間點。全球已有 55 家移動運營商公布 5G 商用計劃, 其中 40%計劃在 2018 和 2019 年商用(中東地區最早),其它 60%計劃在 2020 年後商用。 初期 5G 商用將主要用于高密度城市中心區域及産業創新集中的領域,以便在郊區和農村 區域部署之前測試網絡性能和用戶使用水平。
各國在 5G 頻譜開發的側重點有所不同。美國、日本、韓國等 5G 先行國家重點開發 28GHz 的毫米波頻段,而我國和歐盟則側重于開發中低頻段。根據工信部發布的5G頻譜規劃, 中國 5G 中頻段爲 3.3~3.6GHz和 4.8~5.0GHz,而 24.75~27.5GHz和 37~43.5GHz高頻段將 用于 5G 高頻技術研發試驗。
由于應用場景更加多元化,5G 頻譜資源使用時也會更加複雜。在低頻段實現物聯網功能, 中頻段實現一般通信功能,在高頻段實現超大帶寬的毫米波傳播。這與 5G 應用的複雜程 度高于 4G 是相一致的。通過網絡切片技術,5G 網絡可以獨立地管理好各個應用層面的 獨特網絡需求。
5G通過新連接構築新生活
5G 相較于4G 將實現速率、連接數、時延等各方面指標的大幅提升。在系統性能方面,5G 技術將實現10~20Gbps 的峰值速率,100Mbps~1Gbps 的用戶體驗速率,每平方公裏100 萬的連接數密度,1ms 的空口時延,500km/h 的移動性支持,每平方米 10Mbps 的流量密度等關鍵能力指標,相對 4G 提升 3 到 5 倍的頻譜效率、百倍的能效。
2019年將率先出現的5G産品及服務:5G VR/AR 早期産品、高速率低時延無人機、5G 車 載移動醫療試點、車載 4K 高清視頻、早期自動駕駛、車路信息感知平台等。
基礎通訊功能僅是 5G 應用中的一小部分,在商業和工業領域應用的物聯網應用才是5G真正發揮作用的藍海,5G 三大應用場景的規劃滿足了産業互聯網對移動通訊網絡要求。 我們認爲 5G應用中以高清視頻傳輸、VR/AR 産品爲代表的大帶寬應用將首先實現商用; 其次,以物聯網和大規模連接爲代表的智慧城市、工業應用將快速普及;最後以人工智 能和自動駕駛爲代表的先進技術將在 5G 網絡的輔助下加快發展。
三大應用場景分別對應著不同的實際應用。eMBB 針對的大流量應用場景有 3D/4K 等格式 的超高清視頻傳輸、高清語音(或多人高清語音或視頻),更先進的雲服務、AR/VR 等。 mMTC 對應的應用場景主要是物聯網目前涵蓋的範圍,包括智能家居、智能交通、智慧 城市等。uRLLC場景對應的特殊應用場景包括工業自動化、自動駕駛、移動醫療等。
泛在現實(UR)
泛在現實(Ubiquitous Reality)將成爲 5G 技術 eMBB 場景的核心應用之一。泛在現實在 4G 網絡下的應用主要體現在 VR(虛擬現實)和AR(增強現實),但受制于現有4G網 絡在低時延、高速率傳輸等方面仍有待優化,因此還處于VR/AR本地傳輸階段。隨著5G eMBB 場景的開發,將實現毫秒級時延及高速率傳輸,泛在現實的應用場景有望進一步增 強。
從車聯網到自動駕駛
5G 將推動汽車駕駛從“車聯網”演進到真正意義上的自動駕駛。當前在4G 網絡下,網 聯汽車是已經實現的一類應用場景,但通過 5G 網絡的賦能可以使汽車駕駛從網聯汽車進 一步演進到真正意義上的自動駕駛。中國三大運營商已經在車聯網、車連接、遠程信息 處理等領域進行積極布局,並與垂直領域的合作夥伴推出多種應用方案。根據中國信通 院《5G 經濟社會影響白皮書》,預計到 2030 年我國車聯網行業中 5G 相關投入大約 120 億元左右。
智能制造
5G技術將進一步推動工業領域智能制造的發展。5G 技術在智能制造中的應用將主要體 現在機器和機器人技術、遠程實時制造、現有勞動力增強以及智能分析領域。根據中國 信通院《5G經濟社會影響白皮書》,預計到2030年,我國工業領域中5G相關投入約達 2000 億元。電信運營商在智能制造領域可以通過爲客戶單獨提供連接或提供完整成套服 務來獲得利潤,後者能夠提供更高的整體價值。
預計 2025 年全球 5G 連接數將達到百億量級。根據 GSMA 預測,2025 年全球將擁有 14 億 5G 移動用戶,其中中國 4.3 億,是 5G 最大的市場。中國 5G 網絡滲透率將達到 28%, 與歐洲持平,低于美國、韓國和日本。根據 IDC 預測,2025 年全球物聯網終端連接數將 達到 822 億,其中 170 億(約20%)是通過 5G 的物聯網連接。
5G應用場景仍需進一步完善
盡管 5G 提出的應用場景對應了三大應用場景及其所包含的數十個具體應用,但是目前這 些應用仍然沒有充分反映出 5G網絡帶來的革命性變化,以及采用5G網絡的必要性。我 們認爲,實際需要5G的應用相對匮乏的原因主要有兩個方面:一是 5G 僅僅是在網絡連接層面提供了革命性的技術進步,但是實際的應用需要相關的垂直領域同樣取得革命性 的技術進步,目前這些領域雖然發展迅速,但是距離實際的大規模商用還尚有距離;另 一方面是目前的網絡已經可以覆蓋一些應用場景(下圖中白色部分的應用已經可以被目 前的移動網絡覆蓋,灰色部分需要 5G 提供移動網絡覆蓋),如果考慮 Wi-Fi 的補充,那 麽尚需 5G 覆蓋的應用場景會更少。
從上圖中可以看出,最需要 5G 網絡覆蓋的服務實際上位于象限的右上方(即低時延大流 量服務),具體的應用包括自動駕駛、工業自動化、AR/VR、遠程醫療等。但是這些應用 仍然處于早期研發階段,因此實際的應用場景和市場規模仍有較大的不確定性,因此對 移動網絡的實際需求也不明朗。
5G將會是供給方主導下的長期網絡演進
根據我們之前的分析,可以得出兩個結論:一是 5G 目前並沒有需求端的強有力的拉動, 實際上變成了供給側自發推動的技術進步;二是 5G 所提出的潛在應用場景,已經有不少 可以被目前的網絡所覆蓋,缺乏突破性的應用革新。
也正是這兩個原因,導致 5G 網絡的發展和 4G 網絡有明顯的差異性。4G 網絡發展的時候, 互聯網內容已經非常豐富,對于移動上網的需求強有力地拉動了網絡建設和4G服務的快 速滲透,是典型的需求端拉動的技術進步;而且相對于 3G 網絡,4G 網絡在早已成熟的 上網需求層面給出了更好的移動解決方案,有效地促使了用戶快速地轉向 4G 服務。
我們相信,5G 網絡將是供給方主導下的長期網絡演進。這種網絡的升級將分爲兩個層面: 一是在需求不足的情況下,網絡的建設將是長期的漸進式投資,運營商的投資將會按照 實際的需求首先進行熱點覆蓋,然後逐步擴大;二是 4G 網絡仍將會長期存在,長期承擔 主要針對個人用戶的電信服務,因爲 4G 已經提出了 All-IP 服務的理念,這與 5G 的網絡 演進相吻合,因此在網絡承載能力允許的情況下,用戶和運營商都沒有足夠的動力向5G 轉型。
除此之外,從全球範圍內看,4G 和 5G 網絡之間的切換並不會那麽快的發生,按照 GSMA Intelligence 的預測全球 4G 的滲透率將在 2030 年左右達到峰值,然後由于用戶轉向 5G 開始出現滲透率下降。
通信技術的推出和推廣中間存在約 20 年的時差。從曆代通信技術的發展而言,大約 10 年就會有一代通信技術的推出,而通信技術的推出到滲透率達到頂峰大約需要近 20 年的 時間。這個約 20 年的時間缺口與運營商穩步推進網絡建設,用戶逐步遷移相一致。技術 的推出到運營商逐步建立起網絡覆蓋需要10 年左右的時間,用戶開始淘汰舊技術轉向新 服務還需要 10 年的時間,在這10 年內運營商不斷降低新服務的資費,逐步淘汰舊服務 網絡,完成網絡的叠代更新。
4G 時代這個時鍾的規律仍然有效,全球範圍內 4G 建設依然處于網絡發展建設的早期階 段,歐洲、東南亞、非洲、南美洲這些地方仍然是以3G 服務爲主。但是中國跳出了這個 時鍾規律的範疇,中國從 2015 年開始,4G 的網絡發展和用戶滲透率的提高進入了一個 超速發展的階段,使得 3G 網絡的服務生涯戛然而止。我們認爲中國的 4G 出現跳躍式發 展的背後主要包含以下原因:
► 中國的電信市場存在嚴重的不對稱競爭。中國移動獨大的局面使得其在行業內具有 較強的話語權。網絡的建設發展,服務的推廣普及都較爲依賴中國移動的一家運營 商的做法。因此當中國移動放棄 3G 網絡,轉而大力發展 4G 網絡的時候,我國的移 動用戶結構很快發生根本性轉變。
► 3G 時代運營商面臨不對稱監管。3G 時代中國移動因爲網絡制式的原因在競爭中處于 不利地位,網絡質量、網絡建設成本、用戶體驗均相比處于劣勢,因此急于改變自 身不利局面。因爲網絡制式問題,中國移動直接跳過了 3.5G 的發展,進入 4G,通 過 4G 網絡服務對其他運營商進行降維打擊,扭轉了頹勢。
► 4G 網絡發展出現搶跑。中國移動率先拿到了 4G 牌照,先于其他運營商開始發展 4G 服務,爲了充分利用這個搶跑優勢,中國移動進行了跨越式的網絡發展,在 2014、 2015 和 2016 年三年間進行巨額投資,拉大了與其他運營商的差距。而其他運營商 只能被動跟進,與中國移動進行直面競爭,因此也在短時間內進行了巨額投資,集 中精力建設 4G 網絡,導致我國的網絡發展在短時間內出現躍進。
我們認爲 5G 時代這種現象將出現改善,首先在終端用戶層面 5G 短時間內帶來的改進不 會帶來明顯的用戶體驗升級;其次 4G 階段,運營商的網絡不存在明顯的優劣之分,運營 商搶跑的動力被削弱;而且,4G 時代的巨額投資建成的網絡有待充分利用,提高投資回 報率。因此,我們認爲 5G 時代,我國將會回歸通信技術發展時鍾的規律。同時,從供給 端來看,也缺乏加速網絡發展的動力。
5G 時代,運營商的網絡建設將長期穩步進行
我們認爲 5G 時代,運營商的網絡建設將呈現出穩步推進、長期漸進的特點。4G/5G 網絡 將出現長期共存的局面,並且分工明確。5G 網絡將在高流量密度的熱點區域、物聯網等 場景下提供服務,而 4G 仍將作爲廣覆蓋的移動通信網爲終端消費者提供通信服務。
運營商 5G 投資思路發生轉變
5G 目前的試驗頻段要比 4G 更高,這意味同等情況下,基站的覆蓋範圍會明顯縮小,爲 了實現 5G 覆蓋,運營商就需要進行更大規模的投資,建設更多 5G 基站。這樣的投資對 于運營商而言壓力過于沉重,因此運營商會改變之前快馬加鞭全面覆蓋的做法,轉爲穩 步推進,按需投資的思路。
5G 應用端的需求不足也爲運營商的這一投資思路提供了支持,在供給端主導的技術進步 中,網絡建設將更具彈性,運營商會按照實際産生的需求進行網絡規劃,按需建設提高 投資回報率。因此,我們預計 2020 年之後也不會出現大規模集中建設的局面,5G 網絡 將會是漸進式的網絡改善。
5G 競爭結構更加公平
目前三大運營商 4G 網絡的服務質量不存在明顯的優劣,三家運營商的 4G 滲透率也接近 高位,4G 網絡巨大投資之後的回報期才開始不久。我們認爲沒有明顯的迹象表明有運營 商會存在搶跑的動機。而由于5G 網絡制式將更加統一,運營商的牌照發放也不會存在先 後順序,大概率下將會是三家運營商同時獲牌,因此也不會存在運營商被迫跟進的局面。
運營商在進行網絡建設時面臨“囚徒困境”的局面,如果運營商“有默契”的選擇延緩 網絡建設進度放棄大規模集中建設,那麽運營商的利潤、現金流等財務指標都會表現更 好,但是如果有一家運營商選擇了先建設,那麽其他運營商就會陷入被動挨打的局面, 只能被迫跟進。最終導致所有運營商都會選擇率先發展網絡建設,而現金流惡化,利潤 率受到影響。
4G 時代這個情況尤爲明顯。那麽在 5G 時代運營商的“囚徒困境”有望得到改善嗎?我 們認爲答案是肯定的。首先,運營商有望同時獲得 5G 牌照,那麽就不會出現 4G 時代有 運營商率先獲得選擇權;其次,5G 時代打破“囚徒困境”的關鍵在于 5G 網絡需要的巨 額投資,這使得沒有一家運營商有實力獨自完成 5G 網絡的集中大規模建設,因此搶跑優 勢會被削弱,搶跑動力也會被相應的減弱;最後,運營商的網絡建設環節出現了新的角 色,即鐵塔公司,這會導致運營商的網路建設沒有辦法完全按照自己的步驟進行。
因此,我們認爲 5G 周期中,運營商的生存方式將會出現明顯的轉變。4G 網絡將會長期 負擔起基礎通信業務,其投資紅利期將會被相應地拉長;5G 的網絡投資將會在2020 年 左右牌照發放後正式展開,並且 5G 的投資將會是漸進式的推進;運營商憑借 5G 網絡的 發展有望繼續進行服務的擴展,深化在物聯網垂直領域的發展。
5G 政策篇——牌照落地,運營商走進下一個十年
5G 從幕後到台前,終于登場
5G eMBB 的完整標准和初期商用于2019 年塵埃落地
完整的 5G eMBB 標准于2019 年發布。5G 技術標准的制定工作在 3GPP、ITU(國際電信 聯盟)等國際組織的推動下穩步推進。根據最新 3GPP 和 ITU 的 5G 標准推進時間表,5G eMBB 標准的完全確定(Release 16 凍結)在2019 年完成。
中國 5G 技術研發走在世界前列。以華爲、中興爲代表的設備商和三大運營商在5G 技術 方面進行深入合作,已經完成了 5G 技術研發試驗的第一、第二階段相關測試及第三階段NSA(非獨立組網)測試。目前第三階段 SA(獨立組網)測試已全面啓動,SA 外場試驗 預計在 2019 年初步完成。按目前進度,我們預計 5G 商用可以如期展開。
按目前中國 5G 技術的推進步伐,技術研發推進會和國際 5G 標准的制定同步進行,2019 年初完成 5G 技術研發試驗階段,進入産品研發試驗階段,而牌照的發放會在産品研發試 驗基本成形的階段。我國在2019 年正式發放5G 牌照並開啓5G 商用。
全球主流運營商已公布 5G 商用時間點。全球已有55 家移動運營商公布5G 商用計劃, 其中 40%計劃在2018 和2019 年商用(中東地區最早),其它 60%計劃在 2020 年後商用。 在中國,三大運營商均計劃在 2019 年商用。初期 5G 商用將主要用于高密度城市中心區 域及産業創新集中的領域,以便在郊區和農村區域部署之前測試網絡性能和用戶使用水 平。
5G 頻譜的規劃與分配5G 的規劃頻譜
5G 頻譜將涵蓋高頻(>6GHz)、中頻(3-6GHz)和低頻(<3GHz),進行全頻段布局。 其中,高頻段由于波長較短,單個基站覆蓋能力較弱,難以實現全國範圍覆蓋,因此需 要與中低頻段聯合組網,在室內和城市熱點地區使用高頻段以實現高速大容量數據傳輸, 而在偏遠地區和戶外地帶使用中低頻段以保證全面覆蓋。
► 高頻段:用于熱點地區高速率、大容量覆蓋。在高頻段中,毫米波由于具有連續大 帶寬的特點,將主要用于滿足熱點區域高速率和大容量的傳輸需求。
頻率大 約在 30~300GHz,其中 28GHz 頻段和 60GHz 頻段是最有希望使用在5G 的兩個頻段。
► 中頻段:兼顧覆蓋和容量,是商用首選頻段。中頻段兼備廣覆蓋、大容量的特點, 其傳播特性優于高頻段,連續帶寬優于低頻段,因此成爲大多數電信運營商實現 5G 商用的首選頻段。
► 低頻段:用于偏遠地區廣域覆蓋。低頻段由于波長較長,傳播特性較好,因此適用 于偏遠地區、戶外地區的大範圍覆蓋,且同時支持高速移動過程中較好的通信體驗。 其中,700MHz 頻段被稱爲數字紅利,受到美國及歐洲多國的青睐並傾向于釋放700MHz 頻段來部署5G 網絡。
各國在 5G 頻譜開發的側重點有所不同。美國、日本、韓國等5G 先行國家重點開發28GHz 的毫米波頻段,而我國和歐盟則側重于開發中低頻段。根據工信部發布的5G 頻譜規劃, 中國 5G 中頻段爲3.3~3.6GHz 和4.8~5.0GHz,而24.75~27.5GHz 和37~43.5GHz 高頻段將 用于 5G 高頻技術研發試驗。
三大運營商頻譜分配方案確定
► 中國電信獲得 3400MHz-3500MHz共 100MHz 帶寬的 5G 試驗頻率資源。
► 中國聯通獲得 3500MHz-3600MHz共 100MHz 帶寬的 5G 試驗頻率資源。
► 中國移動獲得 2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz頻段的 5G 試驗頻率資源,其 中 2515-2575MHz、2635-2675MHz和 4800-4900MHz頻段爲新增頻段,2575-2635MHz頻段爲重耕中國移動現有的TD-LTE(4G)頻段。
總體來看,5G 頻譜資源的劃分相對比較公平。相對弱勢的中國聯通和中國電信獲得産業 鏈最成熟、研發進展最快的 3.5GHz附近頻段;運營規模大、資源豐厚的中國移動獲得大 帶寬資源和雙頻段保險。這樣的分配方案既照顧到了三大運營商的利益,也平衡了市場 競爭格局。隨著5G研發的有序推進,我們預計2019商用可以順利推進。三家運營商在拿到頻譜後會加速開展外場試驗和業務規範測試,我們認爲5G商用會如期落地。
5G 從預備到起跑:商用牌照發放 5G 牌照發放意味著什麽?
頻譜是部署 5G 網絡的資源,牌照是提供5G 服務的許可。運營商在拿到牌照之後就可以 著手進行 5G 網絡的建設,並開發和提供商用服務。因此,牌照是進入5G 時代的門卡。 工信部已正式發放 5G 牌照,這表明5G 産業鏈已經達到商用標准。
運營商在拿到牌照後會積極推進 5G 建設,建設初期在有限的重點城市和區域進行網絡覆 蓋,與全國普遍覆蓋尚有差距。而且,由于網絡規模建設有限,運營商服務的規模和範 圍也會相對局限。我們認爲初期的服務將聚焦在兩個方向:1)爲大城市的高ARPU 用戶 提供 5G 網絡服務;2)在特定垂直行業展開應用創新和示範。
牌照發放對 5G 進程有什麽影響?
從預備到起跑,5G 服務將很快落地。運營商在拿到牌照之後就可以著手進行5G 網絡的 建設,並開發和提供商用服務。我們認爲牌照的發放將穩步推進産業鏈的成熟,加速網 絡部署。
► 從構想到落地,牌照的發放標志著 5G 的網絡和應用已經開始從前期的測試階段逐漸 過渡到部署和應用階段。産業鏈的上下遊都會受益于行業快速增長,表現在:運營 商資本支出會逐漸增加,上遊設備商和基礎設施服務商收入增長提速;下遊服務開 發創新,運營商、服務商和內容商收入增加。
► 從試驗到組網,牌照的發放意味著運營商即將開始規模組網,且組網規模未來會迅 速提升,這也是産業鏈成熟度進一步提升的標志。我們認爲運營商的 5G 資本支出今 年在 320 億元左右,明年就會增加至 1,000 億元以上,所以産業鏈上遊會面臨 5G 發 展的第一波紅利。
► 從投資到服務,牌照的發放預示著運營商可以在授權地點和範圍內提供5G 商用服 務,包括傳統的個人基礎電信服務和 2B 的産業互聯網服務,運營商前期的持續投入 將迎來收獲期。我們認爲盡管初期主要的收入仍然來自于個人用戶,但是運營商在 垂直行業的應用示範已經初見成效,5G 在産業互聯網領域的發展將更值得期待。
5G 牌照正式落地,産業鏈逐步成熟
5G 商用牌照正式發放較市場預期提前約兩個季度,反映出 5G 産業鏈快速成熟已經具備 商用基礎,也表明政策對發展 5G 産業的支持和決心。我們認爲運營商將盡快啓動 5G 網 絡的規模部署,初期建設規模超過 40 個城市。中國目前擁有全球最大的網絡規模(據工 信部數據,2018 年中國4G 基站爲372 萬,約占世界4G 基站總數一半),背後決定因素 是人口規模和用戶用量,因此我們預計 5G 網絡的規模也會繼續領先,三大運營商將繼續 以開放合作態度發展 5G,促進全球産業鏈協同合作,因此我們認爲華爲事件對運營商 5G 組網影響有限。5G 基站建設 2019 年起步後將長期穩步增長,我們預計三大運營商 2019 年投入約 300 億元建設約 10 萬座基站;2020 年將新建約 50 萬座基站,資本投入約 1,350 億元。
我們預計運營商將聚焦産業互聯網,培育 5G 創新應用。5G 商用初期服務主要面向大城 市的高 ARPU 用戶和特定垂直行業的産業互聯網,使用場景處于初步階段,市場和用戶 都有待培育。2C 端,運營商將推動用戶向 5G 網絡遷移,緩解 4G 擴容壓力,以更高質量 的 5G 服務穩定用戶 ARPU;2B 端,運營商與垂直行業龍頭強強聯手,通過 5G 技術實現 産業升級,目前已涵蓋物流、直播、無人駕駛、工業制造、遠程醫療等行業。我們認爲5G 有望助力運營商2020 年收入提速。
5G 建設:節省成本建更大網絡,共享模式將充分受益。受制于高頻譜資源特點,我們預 計 5G 網絡需要更密集的基站部署,預計 5G 基站將達到 4G 基站的 1.5 倍以上(即超過 600 萬個基站)。我們預計運營商爲緩解資本支出壓力,將進一步深化資源共享。工信 部和國資委也近日發文,要求在 5G 建設中進一步提升站址資源的共建共享,在鐵塔、 微站、室分等領域嚴格遵守共享原則。我們認爲中國鐵塔的共享模式將在 5G 建設中發揮 更重要作用,目前鐵塔已經建設超過 190 萬站址資源,並儲備了超過 1,200 萬根社會杆 塔資源,我們認爲鐵塔將長期受益于 5G 建設推進,實現站址資源和盈利能力的快速擴張。
5G時代投資策略
我們認爲 5G 網絡的建設將是長周期和漸進式的,5G 與 4G 網絡將長期共存。根據通信 技術發展時鍾,約 10 年會有新技術推出,而技術從推出到滲透率達到頂峰約需要18年。 4G 網絡巨額投資仍有待充分利用,因此 4G/5G 網絡將出現長期共存局面,5G 網絡將在 高流量密度熱點區域、工業互聯網等場景提供服務,而4G仍將作爲廣覆蓋的移動通信網。
運營商將以穩步推進、按需投資的思路進行5G網絡部署。5G 基站覆蓋範圍比 4G 小, 大規模的基站建設成本給運營商帶來沉重的壓力。爲了提高投資回報率,我們認爲運營 商將改變之前快馬加鞭全面覆蓋的做法,轉爲穩步推進、按需投資的思路,率先在城市 熱點地區(連接密度高、數據需求大)和産業創新地區(與垂直行業融合發展)部署。
► 2019 年:仍處于5G試驗、發牌照及商用初級階段,我們認爲三大運營商不會大規 模鋪設網絡,而是率先集中于熱點地區和産業創新地區進行試點,因此整體投資規 模有限,運營商資本支出不會出現明顯增加。
► 2020 年:進入5G商用階段,運營商整體投資開始爬坡,將呈現漸進式的推進,對 于城市熱點地區和産業創新地區的覆蓋進一步增加,産業鏈中上遊會更多受益于 5G 周期的展開。
► 2021 年及以後:5G 是一個穩步推進的長期投資過程,設備商和基礎設施提供商會持 續受益;隨著下遊垂直領域應用場景的不斷豐富和成熟,三大運營商將受益于流量 容量、速率的提升以及連接數的爆發性增長,積極拓展物聯網、智慧城市等新增業 務,帶來收入和利潤的持續增長。
5G 初期的投資策略是什麽?
聚焦産業鏈上遊和基礎設施服務商面臨的周期性機遇。我們認爲短期內,5G 産業第一波 紅利將集中在産業鏈的中上遊,由運營商資本支出上行帶來的基建擴張。在市場波動加 劇的環境中,我們更偏好業績穩定、確定性高的基礎設施服務行業,推薦中國鐵塔和中 國通信服務,看好運營商資本支出增加及網絡規模擴張,帶來的基礎設施服務需求穩步 增長。
運營商 5G 發展計劃
中國聯通 5G 試驗網部署計劃爲“7+33+n”,即在北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州、 雄安 7 個城市城區連續覆蓋,在福建、廈門等 33 座城市的熱點區域和 n 座城市行業應用 區域提供 5G 網絡服務。計劃投入 60-80 億元資本開支用于 5G 組網和試驗。目前,聯通 與 OPPO 等廠商積極合作,從終端開發到用戶使用的多個環節都有進展。
中國電信明確提出 SA 的組網策略,已經建成 SA 爲主、SA/NSA 混合組網的跨省跨域規模 試驗網,在北京、上海、廣州和深圳等17 個城市開展5G 創新示範試點。中國電信計劃 今年投資 90 億元,我們估計新增基站在3 萬個左右。
中國移動實施“5G+”計劃,推進 5G+4G、5G+AICDE、5G+Ecology 等場景的協同發展。計 劃年內將在超過 40 個城市建設 5G 網絡,目前已在 17 城市開展 5G 規模試驗和應用示範。 將穩步推進 5G 基站建設,計劃年內增加 3 萬-5 萬個,公司計劃 2019 年 5G 投入不超 172 億元。同時積極推進 C 端使用,與韓國 KT 完成首個 5G 國際漫遊演示。
運營商資本支出上行周期中的投資機遇
我們預計運營商 2019 年的資本開支同比上升 4.9%,主要增量來自于 5G 資本開支約 300
億元,對應 5G 基站約 10 萬站。
預計運營商 2020 年資本開支同比上升19.6%,主要增量來自于5G 資本開支約1,350 億元, 對應 5G 基站約50 萬站。
5G 建設篇——通信設備如何突圍
近期,中美貿易摩擦升溫、華爲進入美國實體名單等事件引起市場關注,投資者對于“在 中美貿易不確定性背景下中國如何繼續發展 5G 産業”這一問題較爲關心。通過對中國通 信企業全球競爭力及産業鏈的分析,我們認爲貿易摩擦很難撼動華爲中興在全球的領先 地位,看好通信設備板塊(中興、烽火、鐵塔、中通服),通信半導體國産替代(光迅、 聖邦、穩懋),5G 帶動高頻 PCB(生益、滬電、深南)、天線、濾波器等結構件(東山、 順絡、立訊)等投資機會。
貿易摩擦很難撼動華爲在全球通信設備行業的領先地位。2018 年,華爲、中興在全球通 信設備市場份額合計占比接近 40%,除美國之外幾乎所有主要國家都有華爲中興信號覆 蓋。通信設備業務的特點是用戶粘性高,網絡的重置成本高。運營商很難在現有4G 網絡 上放棄使用華爲設備。雖然中美貿易摩擦加劇,可能導致海外運營商放緩 5G 建設速度, 但 6 月 3 日工信部宣布近期將發放 5G 商用牌照,反映中國政府大力發展 5G 決心不變。 我們認爲,華爲、中興能夠通過國內市場份額的提升來彌補海外負面影響。
“斷供”加速通信用半導體國産化進程。中國通信設備企業面臨的風險是因被加入實體 清單,導致自身的半導體等供應鏈斷裂。短期來看,華爲前期芯片備貨能避免現有産品 斷供風險。基站用半導體芯片主要包括數字邏輯芯片、射頻芯片、模擬芯片、電源芯片 等。數字邏輯芯片方面,華爲中興自研産品已經得到廣泛使用。射頻芯片是目前國內主 要短板,我們看到華爲和穩懋的合作,以及能訊等國內初創企業芯片正逐步替代美國進 口産品。在模擬芯片、電源、光電芯片方面,我們也看好,聖邦、光迅等企業逐步替代 進口機會。
5G PCB&CCL 和天線等結構件升級帶來結構性增長機會。除了半導體以外,5G 爲通信設 備帶來的主要變化包括:(1)5G 對高速傳輸和高頻通信的需求,推動 PCB 及 CCL 材料 升級和單價提升。(2)Massive MIMO(大規模有源天線陣)技術在 5G 中的運用,帶動 天線和濾波器數量的提升,以及各自材料的變化。關注 PCB/CCL 産業鏈(深南電路、滬 電股份、生益科技)、基站濾波器(東山精密、順絡電子),天線及天線振子(立訊、 通宇、京信、摩比)等企業。
投資摘要:中美貿易摩擦下,自主可控助力 5G 基站突圍
回答市場疑慮:在中美貿易不確定性背景下如何繼續發展 5G 産業
中美貿易摩擦並未拖緩我國 5G 建設進程。近期,中美貿易摩擦升溫、華爲進入美國實體 名單等事件引起市場關注,投資者對于“在中美貿易不確定性背景下如何繼續發展 5G 産業”這一問題較爲關心。
我們認爲 5G 發展應該分國內、國外分別看待。華爲、中興在5G 技術與商用能力上領先 全球,中美貿易摩擦很難撼動華爲在通信設備上的領先優勢。國內方面,工信部宣布近 期將發放 5G 商用牌照,體現了我國 5G 建設進度沒有受到明顯影響。在牌照之後,運營 商即可進行 5G 商用,相比此前 2020 年商用的目標,甚至會有所提前。華爲准備充分, 網絡的提前建設有利于華爲在市場競爭中獲得較好份額,華爲目前單月出貨基站數已達2 萬左右。而中興也有望受益于國內5G 建設。諾基亞、愛立信在國內的5G 建設中由于 准備相對較慢,份額可能較低。國外方面,部分運營商如歐洲抉擇是否采用華爲 5G 設備 將導致 5G 建設放緩,而日本等國家放棄使用華爲設備有可能導致華爲 5G 份額下滑。另 外,4G 網絡由于海外存量較大,性價比高,替換成本高,因此華爲在海外4G 份額短期 將不會明顯下滑。
5G 網絡的第一批建設主要圍繞中美日韓,且歐洲等國家的5G 本身並不緊迫,因此我們 認爲目前時點,我國 5G 的牌照對華爲、中興存在利好。但應跟蹤美國對于中國5G 牌照 可能做出的進一步反應。
5G 的機遇與挑戰:技術變革帶動市場規模提升,半導體自主可控爲突圍重點
貿易不確定背景下,通信基站建設主要風險來自于客戶與供應鏈兩方面。我們認爲中國5G 進展快于海外,利好國內産業鏈。但目前我國在半導體領域(芯片等)仍存在短板, 亟待自主可控。
機遇與挑戰#1:半導體領域自主可控爲突圍的主要方向。供應鏈角度,半導體領域存在 短板,自主可控爲解決方案。中國大陸供應商在 1)天線環節實力較強,2)在 PA/LNA、 濾波器等射頻前端擁有一定的市場地位、但仍有較大的進口替代空間,3)國産替代空間 較大的環節主要處于半導體領域,包括 PA、基帶芯片、數字芯片、模擬芯片、電源芯片 等。5G 相比4G 的性能提升很大程度上依賴于芯片的設計和選用,我們認爲芯片領域的 自主可控是我國 5G 基站建設突圍的重點。
機遇與挑戰#2:5G 特性帶動PCB、天線振子、PA、介質濾波器等基站器件需求提升。5G 高頻高速特點帶動 PCB/CCL、天線、PA、濾波器的材料與工藝發生變化,多通道/大帶寬 則主要帶動 PCB、天線、PA、開關、濾波器等用量顯著提升。
通信設備:中美貿易摩擦很難撼動華爲領先地位
華爲,中興在 5G 技術和商用能力上領先全球 全球通信設備市場規模隨著技術的換代升級呈現波動趨勢,而目前全球無線電信網絡正
在經曆從 4G 向 5G 發展的轉折點。隨著 5G 建設期到來,市場規模出現提升趨勢。
以基站及無線通信設備市場爲例,Gartner 預測,從 2018 年起,全球無線設備市場規模 將呈現提升趨勢。根據 Gartner 的數據顯示,2018 年通信設備市場中我國廠商華爲、中 興市場份額排名領先,其中華爲排名第一,份額達到27%。
從技術方面來看,華爲、中興經過了 4G 時代的專業積累,在 5G 實現了技術反超。專利 層面,華爲、中興在 5G 專利比例方面排名全球第一和第五。在商業化方面,中國企業也 領先全球。19 年 5 月,華爲宣布已經出貨 5G 基站超過 10 萬,中興通訊 4 月也曾表示 5G 基站累計出貨量超過 1 萬站。
5G 建設 2020 年預計進入高峰期
根據 GSA 統計,截至 4Q18,全球 4G 用戶數達到 39.9 億。全球 4G 在各洲的滲透率不同。 而真正早期布局 5G 的國家主要將爲韓國、美國、中國、日本、中東和歐洲部分國家等 4G 滲透率較高國家。GSA 預測到 2023 年,全球預計有 13 億 5G 用戶。
截至 2019 年 4 月初,全球 4G 運營商 720 家,准備提供 4G 服務的運營商 116 家。5G 方 面,88 個國家的 224 家運營商開啓了 5G 網絡的測試、試驗、試商用或商用。其中試商 用或商用的運營商達到 39 家,商用的運營商爲 15 家。
華爲預計 2025 年全球將有 650 萬個 5G 基站、28 億用戶,覆蓋全球 58%的人口。我們基 于對産業鏈的調研和判斷,認爲 2019 年是 5G 基站出貨的元年,而中國將成爲未來三年 5G 建設的主力。
全球主要國家 5G 頻譜劃分及網絡建設的進展情況如下:
► 中國:三大運營商在全國各地的5G 網絡建設熱情高漲。北京截至5 月下旬建設了4700 個5G 基站建設,年底將實現五環內5G 覆蓋;上海電信 2019 年將建設超過 3000 個 5G 基站,到 2021 年底建設 1 萬個 5G 基站;廣東截至 5 月已建 5G 基站超 14,200 個,其中廣州 5G 基站超過 7100 個。廣東移動在全省 21 個地市已開通 5G 網絡;湖 北移動 2019 年將在全省投資 10 億元人民幣,建設 2000 個 5G 基站;山東聯通年內 宣布在全省16 地市正式開通5G 試驗網。
► 韓國:三大運營商 KT、SK、LG U+ 2019 年 4 月 3 日起開啓了全國 5G 運營,單月用戶 數突破 26 萬。當時 LG U+共架設約 1.18 萬個 5G 基站,主要供應商包括華爲。而 KT 和 SK 供應商包括愛立信和三星。
► 美國:5G 采用28GHz、24GHz、37GHz、39GHz 和 47GHz 進行 5G 部署。5 月末美國 完成了第二次頻譜拍賣。目前美國的 5G 主要用于家庭無線寬帶接入。而近期美國 FCC 表示將批准國內第三大、第四大無線運營商 Sprint 和 T-Mobile 的合並。合並後 的運營商在中頻段將活動 130MHz 帶寬,可考慮用于 5G 部署。美國目前 5G 設備的 提供商包括愛立信、諾基亞和三星。
► 日本:5G 也在建設中,《朝日新聞》報道稱,預計2020年春天將提供服務。根據 朝日新聞,日本三大運營商 NTT Docomo Inc.,KDDI Corp.,SoftBank Group Corp.以及 新興運營商樂天移動 Rakuten Mobile Inc.將主要選擇愛立信、諾基亞、三星和本土公 司的 5G設備。
► 歐洲、中東:部分運營商在進行 5G 的試驗和試商用過程。如歐洲運營商 Telia 將在 1-2 個歐洲國家開展 5G 服務。中東運營商 Etisalat 1H19 將會在 300 個城市推出 5G 服務。
實體名單影響分析#1:供應鏈面臨挑戰,華爲通過存貨及國産化積極應對
華爲的角度,通信設備産業鏈屬于軟硬件聯合開發,目標是將板卡組合形成系統,通過 測試實現商用。而在板卡的設計制造中,原材料主要包括各類芯片和 PCB 板,通過代工 的方式加工成商用板卡,而在 PCB 設計和芯片的設計過程中,需要使用 EDA 等軟件開發 環境。
► 目前國産替代空間較大的産業環節:
- 芯片環節:基站通信系統的性能和穩定性的要求導致了其芯片選用十分苛刻。
- EDA等開發環境環節:我們認爲華爲將主要通過現有已購軟件實現生産。
- 測試環境環節:類似于 EDA 等開發環境,測試儀器儀表主要由海外廠商提供, 但其中部分廠商如羅德史瓦茨等公司爲非美國企業。
► 中國廠商如何應對:
- 短期依靠存貨。華爲的芯片設計公司海思已經十分成熟,EDA、測試環境等規模 已經可以支持現有研發。而芯片短板短期難以解決,需要通過存貨的方式短期 應對。但經曆了 2018 年中興事件,華爲在存貨的准備上更加從容,原材料規模 從 2017 年末的 190 億元提升至 2018年末的 354 億元。以 FPGA 爲例,華爲通 過渠道不斷積累 FPGA 存貨,導致 4FQ19,FPGA 提供商 Xilinx 通信板塊收入達到 曆史最高水平。
- 長期依靠國産化。芯片的設計需要不斷的投入和試錯。而國內産業鏈也已經湧 現出了一批可以在相關産業鏈提供備選方案的公司,通過不斷打磨,國産化存 在較大可能性。
實體名單影響分析#2:4G 份額很難被撼動,5G 存在不確定性
► 4G 份額難以撼動。
基站本身在中國移動等運營商的采購體系中被認爲是非充分競爭領域,一個重要原因是 現網基站需要不斷維護、升級,難以更換現網基站供應商。華爲在 4G 基站領域排名前二, 服務運營商客戶覆蓋全球。目前情況難以判斷持續性,現有 4G 客戶如更換供應商需要投 入大量資本開支。對于華爲的現有客戶而言,客觀上替換華爲的基站存在一定難度。
另一方面,華爲的産品在業內以高性價比聞名,在現有全球運營商增長乏力的背景下,運營商客戶主觀上也不願意放棄華爲設備。一個典型的例子是沃達豐。沃達豐在其全球 網絡中選擇了華爲基站和核心網設備。但在貿易不確定性背景下,沃達豐不得不放棄華 爲的核心網設備,但保留其基站設備供應商資格。
► 5G 份額存在不確定性。
對比 4 家主要無線廠商運營商板塊各地區的業務結構,這裏華爲、中興和諾基亞運營商 業務不僅限于基站,光網絡設備、IP 網絡設備等産品也在其中。如果僅對比基站業務, 由于愛立信主要産品爲基站産品,因此海外廠商占比應該略高。
► 中國區域:市場規模爲全球 31%。華爲 2018 年占比 65%,市場穩定。
5G 進度:中國將于 2020年開啓 5G 建設,按照運營商最新的反饋 2020年正式 開啓 5G 商用的目標沒有變化。而工信部表示,近期預計中國的5G 商用牌照將 落地。隨著年內 5G 牌照的發放,我國網絡建設將進入新階段。中國移動2019 年即將在 40 個城市建設 5G 網絡。因此我國的5G 牌照發放沒有受到華爲事件 的影響。
份額:華爲和中興通訊作爲本土供應商,2018 年獲得運營商市場份額超過80%。 而 2018 年中興通訊二季度曾被美國發出 Denial Order。然而愛立信、諾基亞的 份額沒有明顯的提升。我國運營商和華爲、中興在研發等方面保持了緊密的合 作,在 5G領域的份額有望進一步提升。我國的 5G 牌照近期發放,對技術領先 廠商如華爲、中興進一步有利,因此牌照發放後如果建設速度加快,國內廠商 的份額可能進一步提升。
► 亞太(不包括中國)區域:市場規模爲全球的17%,華爲 2018 年占比 45%,市場存 在競爭。
5G 進度:不同國家 5G進度不一,領先者如日韓正在進行 5G 建設,大部分國家 正在進行 4G 網絡的建設和推廣。5G 建設需要等待時間。部分國家在5G 建設中 可能考慮在華爲事件落地後再進行 5G 建設。此次事件無形中對5G 建設造成了 影響。
份額:可能由于貿易不確定性的影響,日本軟銀近期沒有選擇華爲、中興合作 5G 網絡。因此日本沒有同中國廠商合作。而韓國只有LG U+選擇了部分華爲設 備,其他運營商 SK、KT均沒有和國內廠商合作,但韓國廠商並沒有排斥華爲的 設備。兩國基站的主要供應商爲愛立信、諾基亞和三星。其他國家中,愛立信、 諾基亞在澳大利亞、新加坡、越南等國份額較高;而華爲、中興通訊在柬埔寨、 泰國、緬甸、孟加拉國等國份額較高。目前這些國家中沒有明顯受到華爲事件 的影響。目前這些國家還沒有5G 需求,4G 的選型部分原因在于華爲和中興設 備的性能優異和價格適中。而長期發展中,這些國家的5G 網絡也預計將采用華 爲和中興的設備。
► 其他區域:市場規模爲全球的 52%,華爲 2018 年占比 39%,市場存在激烈競爭。
- 5G 進度:美國是 5G建設的先鋒;歐洲的 5G 建設類似于部分亞洲國家,存在因 爲貿易不確定性而短暫觀望的情況,因此將對部分國家的 5G 進度造成影響。部 分國家如英國、德國、荷蘭等歐洲國家仍然沒有最後決定設備供應商。近期英 國運營商 EE 采用華爲 5G設備進行了無線直播,獲得良好效果。
- 份額:華爲在歐洲、中東和非洲市場 2018 年營收 2045億元人民幣;美洲市場 營收 479 億元人民幣。以上營收包含消費者業務和政企業務。華爲事件有可能 導致其中部分運營商在 5G 建設中選擇非華爲的設備。但由于華爲在現網中的應 用,部分國家難以瞬間轉換。
半導體:5G 推動射頻前端及基帶芯片發展
半導體是基站的核心部件,是基站價值量占比最大的組成部分。5G 宏基站主要以 AAU+ DU+CU 的模式呈現,其中 AAU 是原本的射頻部分 RRU 疊加有源天線所組成,同時基帶部 分 BBU 分立成 CU 中央單元以及 DU 分布處理單元。其中 AAU 主要半導體芯片隸屬于模 擬大類,如射頻芯片(濾波器、功率放大器、射頻開關等),而 DU/CU 主要以數字芯片 爲核心(如基帶處理芯片等,具體形態爲ASIC 或FPGA)。DU/CU/AAU 都配以電源管理 芯片以保證供電持續穩定。基站內光纖傳輸,光電接口芯片同樣必不可少。
隨著 5G 基站的建設強度提升,基站用半導體市場也將迎來高速成長期。而根據STMicro 的預測,2021 年單個基站內,射頻相關/數字相關半導體價值占總半導體元素比重均達到 32%,而高性能模擬及光電/功率及傳感器價值占比分別爲 26%/10%。
基站相關半導體國産化進展現狀:目前國內廠商在基站相關半導體器件實現了部分“自 主可控”。數字部分來看,1)國內主要的通信設備商華爲、中興在基站領域有多年經驗, 已經均擁有 ASIC 自行設計能力,可以通過台積電等合作夥伴代工生産,2)對于基帶處 理/接口用的FPGA 芯片,目前主要依靠海外廠商供應,但設備商華爲也在先前進行了大 量的存貨積累。我國紫光同創、安路信息、高雲半導體分別都有商用産品推出,但産品 性能及出貨規模與 Xilinx、Altera、Lattice 等頭部廠商仍存在巨大差距;雖然部分國內廠 商有布局功率放大器業務,如蘇州能訊(未上市)、三安光電(600703.SH),但基站供 應商采購核心器件領域中國與海外仍然存在較大差距;濾波器方面,風華高科(000636.SZ)、武漢凡谷(002194.SZ)生産的陶瓷介質濾波器已可以用于 5G 基站;數 模轉換/電源管理芯片方面,隨著技術實力的不斷提高,聖邦股份(300661.SZ)在未來有 望進一步切入基站側市場。光器件方面,目前低速(100G 以下)芯片已經實現國産替代, 主要廠商涉及光迅科技(002281.SZ),昂納光通信(0877.HK)等,但高速芯片仍然空
發展趨勢#1:頻率速率提升帶動GaN PA 應用普及
功率放大器是基站射頻單元中的關鍵組成部分。我們預測基站PA 全球市場規模將從2019 年的46 億元增長116%至2023 年的96 億元,CAGR 達 20.9%。在市場規模成長的同時, 器件結構也在發生變化。
5G 驅動基站內GaN PA占比提升。4G 宏基站中主要以 LDMOS 爲主(華爲部分使用了 GaN RF),全球LDMOS(包含基站射頻)市場規模在 100-200 億美元,供應商主要爲 Infineon 及 NXP。砷化镓不適用于高功率、LDMOS 不適用于高頻段,因此 5G 高頻高速、基站高 功率要求下,氮化镓(GaN)將成爲PA 的理想材料。GaN 功放已經在雷達等軍用市場有 了一系列應用,通信市場需求將首先來自于基站射頻市場,用于替代3.5GHz 以上高頻通 信中 LDMOS 器件。Yole 預計 2025 年 GaN PA 占比將由 2018 年的 30%不到,提升至 2025 年的近 50%。但 GaN 工作在高電壓(10V 以上),因此主要應用在基站端。
目前單扇區 GaN PA 價格在 700 美元左右,未來有望逐年遞減。我們預測,5G 基站用 GaN PA 市場規模有望從 2019 年的 2.02 億美元,成長至 2023 年的 6.26 億美元。年複合增長 率達 33%。2022 年後,盡管 GaN PA 單價有所下滑,但小基站數目增加推動市場規模繼 續提升,我們看好GaN PA 的發展前景。
GaN PA 産業鏈:全球 GaN PA 産業鏈主要包含襯底提供商、外延片提供商、設計及代工 四個環節。氮化镓器件的制造有兩種襯底方式,一種是 GaN-on-SiC 工藝,由 Qorvo 和其 他大多數廠商采用,占比 95%以上;另一種是 GaN-on-Si,由 Macom(子公司Nitronex) 采用。在 LED 産業鏈中,GaN 也有選擇藍寶石襯底路線。科銳(Cree)旗下的Wolfspeed 是純GaN 生産商,不生産其他材料器件,還同時是SiC 襯底供應商龍頭,市場占比超三 分之一,同德國 SiCrystal、美國II-VI、美國Dow Corning 合計占比該市場超90%份額。日 本住友公司在 GaN 的産品擁有領先的實力,和全球第一大通信設備商華爲的合作緊密深 入。
發展趨勢#2:基站用處理芯片性能提升
爲了滿足 5G 相比 4G 的性能提升,基站基帶芯片將全面升級。除了上文提到的功放芯片, 基站芯片還包括信號處理芯片、接口芯片、控制芯片和其他芯片等。
其中,基帶處理芯片方面,宏基站廠商的基帶芯片一般選擇Fabless 模式,自主設計,選 擇台積電等 Foundry 代工生産。中興、華爲、Nokia、Ericsson、三星等公司均設有自己的 研發團隊。而在設計環節,FPGA、DSP 爲主要的測試芯片,一旦技術成熟,即設計爲 ASIC。 目前各個廠商基本掌握了 10nm 和 7nm 的工藝,開始向 5nm 制程進發。
接口芯片方面,RRU 部分爲了保持靈活性,一般方案中采用 FPGA 作爲接口芯片。FPGA 全球市場規模約爲 40 億美元(2016 年),主要供貨商爲 Xilinx 和 Altera(Intel 收購)。 FPGA 主要用于 5G 前傳的 Massive MIMO、基站的計算加速場景和回傳場景。Xilinx 2018 財年通信市場營收約 9.4 億美元,預計 FPGA 通信市場在 15 億美元以內,而 2019 年通信 潛在市場規模將達到 52 億美元。最新季度(2019 財年二季度),Xilinx 通信板塊收入單 季度同比增長 33%。公司已從原型設計階段轉向以 5G 芯片的早期生産階段。
PCB/CCL:5G 通信設備産業鏈主要受益者之一
PCB 市場規模:2018 年全球 PCB 産值 624 億美元,5G 帶動行業穩定增長
根據 Prismark 預測數據,全球 2018 年 PCB 産值總規模達到 624 億美元,同比 2017 年增 長 6%。其中,中國地區 327 億美元,同比增長 10%,是全球增長最快的區域,占全球産 值的 52%。
從分類來看,其增長主要由于多層板應用的增長,我們認爲,多層板應用的增長源于數 據中心和通訊類應用的快速增長。從全球來看,根據 Prismark 2016 年數據,下遊應用主 要包括通信領域 28.8%、計算機 26.5%和消費電子 14.3%,合計 70%。
而從中國大陸下遊分布來看,根據前瞻數據,中國大陸 PCB 下遊通信業務占 35%,産值 約 100 億美元,成爲占比最高的 PCB 應用。而計算機應用僅 10%,這主要是因爲中國大 陸通訊由于華爲和中興帶動增長較快,但服務器等高速板材應用主要廠商在台灣和日本, 中國大陸相對占比較低。
Prismark 預計到 2022 年全球 PCB 市場有望達到 760 億美元,2019-2022 年的複合增長率 CAGR 爲 5%。我們認爲,5G 對于通信、計算機、消費電子的需求都將帶來正面利好。對 于中國大陸,其利好尤其體現在通信領域的應用。
5G 對通信 PCB 的主要變化:高頻材料用量增加,PCB 層數不斷提升
5G 階段,傳統的 FR-4 型材料已無法滿足高頻傳輸需求,因此多采用 PTFE 和 HydroCarbon 類的新材料替代。其 PCB 版層數也有相應的提升,目前多爲 12 層以上,多采用高頻材料 +複合板材+高速材料的混壓方式,其單價較傳統産品也明顯提升。
5G 對 PCB 的變化#1:AAU 中 PCB 材料從傳統 FR4 變爲高頻 PTFE 和 HydroCarbon 材料
通信類 PCB 主要采用多層混壓板,在靠近 AAU 天線傳輸信號側,由于輸入信號爲 5G 高頻調制信號,對 PCB 傳輸材料的 Dk(介電常數)和 Df(損耗因子)提出更高的要求。
目前 PCB 産品材料主要爲傳統的 FR-4,其 Dk 值一般爲 5.0 左右,Df 值爲 0.04,難以滿足 5G 通訊行業高頻應用需求。
隨著 5G 時代,載波頻率的上升,對基站 AAU 中 PCB/CCL 産品材料需求有進一步提升。 由于高頻信號更容易發生衰減和屏蔽,PCB 産品的 Dk(介電常數)和 Df(損耗因子)必 須較小,一般 Dk 值需小于 3.5,Df 小于 0.003。5G 基站無論在 Sub-6GHz 還是毫米波頻率, AAU 中都將采用適合高頻高速應用的聚四氟乙烯 PTFE 和碳氫材料,以滿足高頻高速要求。
盡管 3G/4G 基站中,射頻板塊的 PCB 已需要采用高頻材料如 Rogers 4350。但爲節約成本, 用量很少,其多與普通 FR4 産品混壓在一起。我們預計 5G 中高頻材料在混壓板中的占比 有所提升,將推高單板的價值量。
目前其 PCB 價格約 3000-6000 元/平方米,較傳統的 PCB 約 1900 元/平方米的價格有較大 的提高。我們認爲隨著每年基站數量的提升及高頻材料應用占比的提升,高頻新材料PCB 板材在5G 中將廣泛應用。
5G 對 PCB 的變化#2:CU 和 DU 中 PCB 層數從 16-20 層提升至 20 層以上
CU/DU 中,PCB 層數提升,帶動PCB 市場上升:由于 5G 對于數據處理的需求,PCB 的層
數有望從 16-20 層提升至 20 層之上,帶動産品單價的提升。 對于解調後的基帶信號,不再需要高頻材料。但是由于5G 時代數據處理量的增加,PCB 將會向層數提升(多層板)和密度提升(HDI)兩個方向發展。PCB 産業有望受益。
5G 基站市場規模測算:
4G 宏基站單站 PCB 的價值約爲 5000 元,5G 時代對高頻材料的需求和 PCB 層數的提升帶 動 ASP 增長,2019 年我們預計單站價值將約爲 10000 元,隨著 5G 量産,2020 年開始單 個基站的價值回落,但隨著建設數量的提升,5G 基站 PCB 市場規模將從 19 年的 24 億元 人民幣增長至 2021 年的約 120 億元人民幣。
其他零部件:天線、濾波器設計變革,多通道引領用量提升
濾波器:腔體與介質仍將共存,但介質濾波器成爲趨勢
► 趨勢:陶瓷介質濾波器成爲趨勢,腔體仍有一席之地。
金屬腔體濾波器:電磁波在金屬腔體中發生振蕩,爲3G/4G 主流,技術較爲成熟,且方 案成本較低。陶瓷介質濾波器:電磁波在介質材料諧振器中發生振蕩,具有體積小、重 量輕、Q 值高、損耗較小等優勢。
5G 時代,伴隨濾波器數量提升,體積較小、質量較輕的小型金屬腔體濾波器及陶瓷介質濾波器有望獲得大規模應用。
運營商在不同的主網條件下對兩種技術有所取舍。腔體濾波器在歐美地廣人稀的地方長 期存在,且在一些頻段性能優于介質濾波器。但長期來看介質濾波器有空間小、體積小 等優勢更加順應人口大城市集中趨勢。目前介質濾波器以陶瓷作爲主流材質,未來玻璃、 纖維也有可能導入。
► 市場規模:介質濾波器迎接高速增長。
2018 年,我們按照全球100 萬新建3G/4G 基站、單基站濾波器價值320 元測算,2018 年全球基站濾波器市場規模約 37 億元人民幣。
我們看好濾波器(介質、小型金屬腔體濾波器共存)在 5G 時代的增長潛力。伴隨 5G 基 站用量大幅提升,我們估計今年 5G 濾波器單個基站價值將提升至1.6 萬元以上,對應全 球市場規模將從 2019 年的29.7 億元、至2023 年增長至81.5 億元,對應CAGR 達29%。
基站天線:有源化趨勢確定,多通道引領數量大幅提升
► 趨勢#1:Massive MIMO 陣列應用推進、AAU 有源化成趨勢。
Massive MIMO 陣列應用推進。作爲射頻系統中的重要部分,爲適應5G 通信技術核心變 革,天線形態將出現較大革新。1)Massive MIMO 優勢凸顯。Massive MIMO 擁有更好覆 蓋、更高容量、更小尺寸、縮短安裝時間等優點,以大規模天線陣列爲設計核心,其波 束賦形增益可以彌補 3.5GHz 頻段傳播的額外損耗。2)與4G 的區別:傳統天線多采用 2T2R(兩發射、兩接收),4G 後期出現 4T4R、8T8R,5G 時代由于通道數提升至 64 個, 可能采用 32T32R 及以上方案。
5G 時代AAU 有源化成趨勢。有源天線(AAU)中射頻模塊與天線高度集成,擁有 1)多 頻段一次部署、2)簡化站點物理設備、3)提升網絡覆蓋等優點,在 4G 網絡部署中已有 所運用,華爲、中興、愛立信等設備商均推出了有源天線産品。5G 時代,一方面爲減小 饋線損耗、增強覆蓋等,另一方面爲適應 Massive MIMO 高複雜度設計,天線有源化將成 爲趨勢。
► 趨勢#2:多通道帶動天線振子用量和高頻PCB 大幅提升。
基站天線主要由天線罩、天線振子、PCB、連接器、接口等部分組成,其中天線振子:1) 用量方面,5G 時代,通道數量的提升以及 Massive MIMO 天線陣列的應用將直接帶動一 面天線中天線振子的用量大幅提升。2)材質方面:塑料振子憑借高精度、低成本、輕重 量等優勢,將在 5G 時代加大應用。
► 市場規模:成本降低與數量提升疊加,整體市場規模較爲穩定。
今年爲 5G 建設元年,出于天線材質、設計改變及用量的大幅提升,我們估計單個基站中 天線振子的價值將高達5,500 元左右,而後伴隨上量,天線振子成本將逐年降低。
我們測算 2019 年全球基站天線振子市場規模約 5.1 億元人民幣。考慮 5G 新建基站數量 的逐年提升,我們預測基站天線振子全球市場規模將在 2020 年前增長至 7.5 億元,而後 較爲穩定。
5G 手機篇——手機零部件行業如何突圍
投資概要:5G 與中美貿易不確定將如何重塑手機行業
5G 高頻、高速、大帶寬特性驅動終端核心變革
基帶芯片:5G 具備高速、大帶寬、低時延等多種特性和場景應用,在不同場景下基帶芯 片也
射頻前端:高頻高速、大帶寬及頻段增加,將推動濾波器、開關數量的增加及包括功率 放大器在內的器件性能升級。同時隨著信號損耗、空間設計、測試調諧等難度增加,射 頻前端模塊化成爲主流,甚至與基帶芯片整合。
天線等零部件:高頻高速及頻段增加,5G Sub6 頻段 MIMO 4*4/8*8 天線成爲主流,並新 增毫米波陣列天線。RF 電感用量也跟隨頻段大幅提升。
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(報告來源:中金公司;分析師:錢凱、黃樂平、闫慧辰、陳真洋、胡譽鏡)