通信行业2019年投资策略报告：迎接下一个通信时代把握全新机遇-20181228-民生证券-51页.pdf

本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 通信通信行业行业 投资策略/年度策略 迎接下一个通信时代，把握全新机遇迎接下一个通信时代，把握全新机遇 通信行业通信行业 2019 年年投资策略报告投资策略报告 年度策略年度策略/通信通信行业行业 2018 年年 12 月月 28 日日 报告摘要报告摘要：海外海外5G网络陆续宣布商用，下一个通信时代已经到来网络陆续宣布商用，下一个通信时代已经到来 5G 时代已经到来，10 月 1 日，美国 Verizon 宣布商用 5G；12 月 1 日，韩国三大运营商同时宣布商用 5G，且部分运营商部署计划激进，韩国 LG U+年内将部署7000 多基站。截止 2018 年 11 月全球已经有 81 个国家 192 家运营商正在开展 5G部署相关工作，华为全球已发货 1 万台基站，获得 26 份商用合同。12 月 6 日，国内三大运营商获得全国范围 5G 中低频段试验频率使用许可，国内 5G 预商用部署即将展开，三大运营商资本开支将重回上升通道。5G技术变革将为产业链，以及相关垂直领域带来全新机遇技术变革将为产业链，以及相关垂直领域带来全新机遇 Massive MIMO 技术应用，天线形态由无源向有源转变，天线通道数相对 4G 提升8 倍以上，射频相关滤波器、PCB、振子、PA 等领域，使用量和价值也将得到极大提升。无线承载网领域，5G 单站容量达到 4G 站点 10 倍以上，且需要支持低时延、高可靠等特性，无线承载网应用全新架构，迎来投资机遇。垂直应用领域，汽车零部件制造商成韩国运营商 SK 电讯的 5G 首个客户，预示着 5G 将由面向人与人的通信技术，向万物互联的物联网变革。通信将更多的进入到新的垂直应用领域，如自动驾驶、紧急救援平台、VR、体育转播、无人机等领域。据韩国 KT经济经营研究所的预测，若 5G 能够在韩国成功运行，截至 2030 年将为韩国创造47.8 万亿韩元的经济效果，并大大推进韩国在第四次产业革命中的发展速度。云计算高景气，云计算高景气，IT 支出不断提升支出不断提升 全球以及中国云计算市场近年来持续保持高速增长。企业 IT 投资中，云服务投资比例不断增大。据 IDC 预测，2018 年上半年全球公有云市场收入达到 815 亿美元，同比增长 25.6%；中国公有云市场规模达到 30 亿美元，同比增长 60%。到 2021年，全球公有云市场复合增速有望超过 20%，中国复合增速有望超过 40%。公有云结构来看，SaaS 市场占比最大，而在我国，IaaS 市场目前占主导。目前美国云计算规模仍领先全球，AWS 2018 年前三季度收入增速 47.6%，且 AWS、微软、谷歌、Facebook 资本支出同比均有显著增长。阿里连续 14 个季度收入接近同比翻番。投资建议投资建议 建议关注：1）5G 系统设备商及射频领域：中兴通讯、烽火通信、通宇通讯、世嘉科技；2）IDC、云计算领域：光环新网、星网锐捷；3）光器件领域：光迅科技。风险提示风险提示 5G 发展不及预期；云计算发展不及预期，数据中心建设不及预期。推荐推荐 维持评级 Table_QuotePic行业与沪深行业与沪深 300 走势比较走势比较 资料来源：wind，民生证券研究院 分析师：杨锟分析师：杨锟 执业证号：S0100517110001 电话：021-60876701 邮箱： 研究助理：杨妙姝研究助理：杨妙姝 执业证号：S0100118010011 电话：010-85127532 邮箱： 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 盈利预测与财务指标盈利预测与财务指标 代码代码 重点公司重点公司 现价现价 12 月月 27 日日 EPS PE 2017A 2018E 2019E 2017A 2018E 2019E 000063 中兴通讯 19.90 1.09-1.48 1.15 18-13 17 600498 烽火通信 28.08 0.74 0.91 1.10 38 31 26 002281 光迅科技 26.87 0.53 0.59 0.73 51 46 37 300383 光环新网 12.67 0.44 0.42 0.60 29 30 21 002792 通宇通讯*30.95 0.49 0.47 0.69 63 66 45 002796 世嘉科技 34.15 0.31 0.36 1.09 110 95 31 300628 亿联网络 77.66 3.96 2.72 3.64 20 29 21 002396 星网锐捷 17.49 0.81 1.16 1.40 22 15 12 资料来源：wind（加*来自 wind 一致性预期）、民生证券研究院 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 3 目目 录录 一、一、2018 年初至十二月回顾年初至十二月回顾.4 二、下一个通信时代到来，二、下一个通信时代到来，5G 全球落地开花全球落地开花.6（一）美、韩 5G 陆续宣布商用，运营商资本重回上升通道.6（二）MASSIVE MIMO 技术应用，射频领域最受益.10（三）5G 技术革命，打造全新应用需求.18 三、云计算高景气，三、云计算高景气，IT 支出不断提升支出不断提升.21（一）云计算支出成为企业 IT 支出重要组成部分.21（二）全球云计算高速增长，中国市场势头强劲.21（三）美国巨头云集，中国阿里、腾讯后来居上.23（四）2018 年云计算厂商资本支出不断上涨.27（五）数据流量爆发，服务器市场迎来高景气度.30（六）2018 年数据中心基础设施采购量不断上涨.32（七）数据中心建设仍处高峰.33 四、建议关注四、建议关注.38（一）中兴通讯.38（二）烽火通信.39（三）光迅科技.40（四）光环新网.41（五）通宇通讯.42（六）世嘉科技.43（七）亿联网络.44（八）星网锐捷.45 五、风险提示五、风险提示.46 插图目录插图目录.47 表格目录表格目录.49 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4 一、一、2018 年年初至十二初至十二月月回顾回顾 从 2018 年的走势来看，通信指数下跌 33.04%，沪深 300 下跌 25.81%，中小板块指数下跌 37.92%，创业板指数下跌 28.79%，通信指数跑输沪深 300 指数 7.23pct，跑赢中小板 4.88pct，跑输创业板 4.25pct。图图 1：今年通信指数下跌今年通信指数下跌 33.04%资料来源：wind，民生证券研究院 从通信子行业来看，2018 年至今通信设备制造、电信运营和增值服务三大板块走势出现弱势分化，其中通信设备制造板块下跌 34.12%，电信运营板块下跌 16.13%，增值服务板块下跌 36.28%。整体而言，电信板块受到运营商资本开支下滑以及中美贸易摩擦影响，走势偏弱。2019 年，随着中美贸易战趋缓和运营商 5G 建设开工，通信板块有望迎来机会，实现回升。图图 2：今年通信行业子行业走势出现弱势分化今年通信行业子行业走势出现弱势分化 资料来源：wind，民生证券研究院 从 29 个子行业的角度来看，从年初至今，29 个行业均呈下跌趋势，其中通信板块跌幅位居所有板块第六位。跌幅排在前五的有有色金属、电子、传媒、电力设备和机械。年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 5 图图 3：行业收益率情况：行业收益率情况 资料来源：wind，民生证券研究院 截至到 2018 年前三季度年通信行业共实现营收 5404 亿元，同比增长 6.6%；实现归母净利润 119 亿元，同比下降 38.3%。剔除中兴通讯，整个板块营收同比增长 12%，净利润同比增长 24.4%，主要由于中国联通增幅较大，光器件、云计算、物联网等领域均实现稳定增长。图图 4：近五年前三季度通信行业营收情况：近五年前三季度通信行业营收情况 图图 5：近五年前三季度通信行业归母净利润情况：近五年前三季度通信行业归母净利润情况 资料来源：Wind，民生证券研究院 资料来源：Wind，民生证券研究院 图图 6：近五年前三季度行业营收情况：近五年前三季度行业营收情况(不含中兴不含中兴)图图 7：近五年前三季度归母净利润情况：近五年前三季度归母净利润情况(不含中兴不含中兴)资料来源：Wind，民生证券研究院 资料来源：Wind，民生证券研究院 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 6 二、二、下一个通信时代到来，下一个通信时代到来，5G 全球落地开花全球落地开花（一）（一）美、韩美、韩 5G 陆续宣布商用陆续宣布商用，运营商资本重回上升通道运营商资本重回上升通道 5G 时代已经到来，美国、韩国陆续商用时代已经到来，美国、韩国陆续商用 5G 网络。网络。6 月 14 日，3GPP 会议批准了第五代移动通信技术标准(5G NR)独立组网(Standalone,SA)功能冻结。5G 标准冻结后，全球5G 网络部署由测试验证阶段进入商用阶段。10 月 1 日，美国 Verizon 宣布商用 5G，12月 1 日，韩国三大运营商同时宣布商用 5G，芬兰推出全球第一个移动套餐。部分运营商部署计划激进，韩国 LG U+年内将部署 7000 多基站。全球全球运营商运营商正在进行正在进行大规模大规模验证验证和部署和部署，截止 2018 年 11 月全球已经有 81 个国家 192家运营商开展了 5G 实验室测试、外场测试、演示或已商用。全球 5G 商用进程正有序开展，目前来看主要集中在西欧、北美、东亚、中东等区域，商用时间从 2018 年到 2020年各有不同。华为全球已发货 1 万台，获得 26 份商用合同。图图 8：已：已开展开展 5G 实验国家实验国家 图图 9：验证网络使用频谱比例：验证网络使用频谱比例 资料来源：GSA，民生证券研究院 资料来源：GSA，民生证券研究院 全球运营商主流使用频谱从目前在进行验证的演示网或者实验网来看，绝大部分都是用 sub-6GHz 和 28GHz 频谱，一些网络不仅仅使用一个频率，而是类似 4G CA 技术一样，使用了多个频率，统计所有可能的频率进行分析。从具体使用频段信息来看，其中3.3G-3.8G 组合使用最多，达到 107 家；8GHz 次之，87 家。全球来看 3.3GHz4.2GHz 中频部分可使用资源较为一致，网络部署成本相对较低，可支持全球绝大部分国家漫游，成为全球优先部署频谱。欧洲 5G 服务的三个初始频段：700 MHz、3.4 GHz-3.8 GHz 和 26 GHz 频段。近期美国 CTIA 敦促 FCC 尽快进行 3.5 GHz频谱拍卖，随着全球其他地区尤其在 3.5GHz 频段方面持续加速发展，其意见呈现出了新的紧迫感。日前，FCC 批准了对 3.5GHz 频谱原有许可规则的修改，以加快 5G 推出商用服务的步伐。5G 频谱资源成为各国运营商争夺的焦点频谱资源成为各国运营商争夺的焦点。英国于 4 月完成 3.4GHz 频段拍卖，3.41GHz-3.48GHz 以及 3.5GHz-3.58GHz 频谱沃达丰、O2、EE 和 3 共计投入约 11.5 亿英镑。韩国科技部 6 月 18 日宣布完成 5G 频谱拍卖，成为全球首个同时完成 3.5GHz、28GHz 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 7 频谱拍卖的国家，韩国 SK、KT、LU 三家运营商分别支付约 12.8 亿美元、10.56 亿美元、9.13 亿美元，总共 32.5 亿美元。有别于全球其他国家中低频优先部署，目前美国的 5G 频谱应用主要集中在毫米波，两大运营商 Verizon 和 ATT 均发布了采用毫米波的计划。Verizon 正在将高频段频谱用于固定无线住宅宽带服务，ATT 正在关注基于标准的移动5G。图图 10：全球主要国家：全球主要国家 5G 频谱分布频谱分布 资料来源：高通，民生证券研究院 12 月月 6 日，国内三日，国内三大运营商大运营商获得全国范围获得全国范围 5G 中低频段试验频率使用许可。中低频段试验频率使用许可。中国电信、中国联通获得的 3.4G-3.6G 频率与全球主流频率一致，具有较为成熟的产业链资源，部署进展快，漫游用户支持度高。但与 4G 相比，5G 覆盖率低，需要增加基站数量来满足覆盖需求，预期基站数将达 4G 时期的 1.2-1.5 倍。中国移动获得 2.6G 160M 频谱，以及 4.8-4.9GHz 100M 带宽。相对于 3.4-3.6G，4.8-4.9G 的覆盖范围较大，与 4G 共站部署即可，4.8-4.9G 部分未来将主要用于热点覆盖。但中国移动 2.6G 获得频率中间部分 60M属于目前 4G 已部署频率，为发挥 5G 最大效用，频率资源需要连续，也就意味着中国移动需要将目前 4G 的 2.6G 频谱进行重耕，对现行网络将产生影响。图图 11：三大运营商三大运营商现网现网频率分配频率分配 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 8 资料来源：民生证券研究院整理 5G 商用商用终端终端将在将在 2019 年得到解决年得到解决。截止 2018 年年底，5G 终端主要是面向无线固网宽带业务，且数量较少，预计到 2019 年 4 月面向移动通信业务的智能手机终端将会推向市场。当前美国 Verizon、AT&T，以及韩国三大运营商推出的 5G 业务，均为无线路由器产品，主要面向无线宽带用户。美国运营商目前采用的是毫米波高频部分，由于覆盖范围受限，未来仍将主要提供无线宽带服务，手机终端支持需要等到中低频部署后。而韩国运营商采用的是 3.5GHz 频率，预期在明年 3 月之后将推出智能手机业务。图图 12：5G 终端商用发布数量预测终端商用发布数量预测 资料来源：爱立信，民生证券研究院 3GPP 标准标准 R15 Late Drop 版本延期不会影响版本延期不会影响 2019 年商用。年商用。12 月 3GPP TSG RAN 全体会议做出一项决定：将 R15 版本 Late Drop 版本的冻结时间，从原计划的 2018 年 12 月推迟至 2019 年 3 月。Early drop：即 5G NSA（非独立组网），ASN.1 已经于 2018 年 3月冻结；Main drop：即 5G SA（独立组网），ASN.1 已经于 2018 年 9 月冻结；Late Drop：预计将在 2019 年 3 月冻结相比于原计划推迟了 3 个月时间，该方案包含更多从 LTE 迁移到 5G 架构组合。而支持高可靠低时延等特性 R16 版本原定在 2019 年 12 月冻结，预期也将推迟三个月。上行频率下行频率带宽分制式合计885-909930-954241710-17351805-1830253GTD-SCDMA15152050160100909-915954-96061735-17451830-1840103GWCDMA1940-19652130-21552525FDD-LTE1745-17651840-18602020TD-LTE20205G1001002GCDMA825-840870-88515153GCDMA20001920-19402110-21302020FDD-LTE1765-17851860-1880202020205G1004970260制式2010-2025中国移动中国电信GSM2G4G5GTDD-LTE4G3400-35003500-36004GTD-LTE2370-2390402635-26552515-26754800-4900中国联通2GGSM162300-2320 1885-19152320-2370 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 9 图图 13：3GPP 5G 标准标准制定时间制定时间 资料来源：高通，民生证券研究院 随着随着 5G 周期到来，三大运营商周期到来，三大运营商 CAPEX 将结束当前将结束当前 4G 后周期下降趋势，重回上升后周期下降趋势，重回上升通道。通道。回顾国内 3G/4G 建设周期，3G 时期国内发放牌照事件相对全球来说较晚，国内 2G网络难以满足智能手机上网需求，三大运营建设节奏较快，建设周期较短。4G 建设中国移动较为激进，主要受制于 3G 网络难以满足需求，而联通、电信建设初期较为保守，整体投资周期拉长。目前 5G 初期产业链并不成熟，伴随 5G 版本迭代，未来两到三年时间，投资额度将逐年加大。近期频谱分配的完成，设备侧预期 2019 年一季度运营商即将开启5G 设备招标。图图 14：三大运营商：三大运营商 CAPEX 回顾回顾 图图 15：2019 年年 5G 重要节点重要节点 资料来源：Wind，民生证券研究院 资料来源：民生证券研究院整理 5G 商用将对经济产生重要贡献，据信通院测算，2020 年 5G 正式商用将带动 4840 亿元直接产出，2025 年、2030 年分别增长到 3.3 万亿、6.3 万亿元，复合增长率为 29%。2020、2025 和 2030 年的间接产出分别为 1.2 万亿、6.3 万亿和 10.6 万亿元，复合增长率为 24%。我们预计 2020 年无线基站建设，将达到千亿级。图图 16：5G 产业产出持续增长，结构不断转化（单位：亿元）产业产出持续增长，结构不断转化（单位：亿元）年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 10 资料来源：中国通信研究院，民生证券研究院 （二二）Massive MIMO 技术应用，射频领域最受益技术应用，射频领域最受益 Massive MIMO 是是 5G 提高系统容量和频谱利用率的关键技术。提高系统容量和频谱利用率的关键技术。最早由美国贝尔实验室研究人员提出，当小区的基站天线数目趋于无穷时，加性高斯白噪声和瑞利衰落等负面影响全都可以忽略不计，数据传输速率能得到极大提高。在大规模 MIMO 系统中，基站配置天线数量可达几十个或上百个，而用户终端天线数目一般会少于 8 个；基站利用同一个时频资源同时服务若干个 UE，而增强了基站同时接收和发送多路不同信号的能力，大大提高了频谱利用率、数据传输的稳定性和可靠性。采用 Massive MIMO 技术，频谱效率比普通宏基站增加 3 到 5 倍。这种显著增益会激励运营商完全颠覆其网络建设策略，增加了网络覆盖的灵活性，运营商可以利用Massive MIMO的水平和垂直覆盖特性来提供不同场景下的覆盖。图图 17：Massive MIMO 原理原理 图图 18：Massive MIMO 示意图示意图 资料来源：中国信息产业网，民生证券研究院 资料来源：中国信息产业网，民生证券研究院 从理论上看，天线通道数越多越好，系统容量也会成倍提升，但是要考虑系统实现的代价等多方面因素，因此现阶段的天线通道数最大可能达到 256 个，5G 部署的主流是 64个，或者简化版的 16 个。从验证场景来看，使用的基站天线通道数越多，支持的用户越 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 11 多，要求每个波束覆盖范围越窄，以避免各用户之间的互相干扰，也就意味着随着系统的天线数和支持用户数的增加，为准确判断每一个具体用户位置，系统的复杂度也将会提升。Massive MIMO 促使基站部署有源天馈，2G 传统宏站一般射频单元布置在机房中，射频信号通过同轴射频馈线，从机房传输到天线。使用的主要是 7/8 同轴射频馈线，损耗大，有时需要在天线下方增加塔放，以放大信号，而且施工量大。为了能够提供低成本的3G 网络建设方案，设备商通过将射频模块独立部署，降低了馈线损耗，为运营商节省了建网与运维成本，得到运营商认可，成为主流方案。Massive MIMO 使得系统的发射信号通道数由 2/4/8 个，提升到了 64 个，甚至更高，射频单元复杂度大幅提升，3G/4G 使用馈线连接射频单元与天馈方式受到了极大的挑战，尤其需要大量馈线，易引入问题，采用传统馈线方式难以满足要求，因此需要将射频拉远单元直接集成到天馈系统中。图图 19：基站：基站形态变迁形态变迁 资料来源：华为，民生证券研究院 单基站单基站滤波器滤波器数量大增数量大增，小型化成为趋势小型化成为趋势 滤波器是基站射频器件的重要组成部分，性能的优劣往往直接影响整个通信系统的性能指标。主要作用是选择特定频率信号通过，抑制不需要的频率信号，解决不同频段、不同形式的通信系统之间的信号干扰问题，广泛应用于通信基站、终端的射频信号处理模块中。2G/3G/4G 主要采用同轴谐振腔滤波器，滤波器采用采用谐振腔体结构是微波滤波器的传统结构之一。谐振器当有适当频率的电磁波馈入，波将在腔的电壁上来回反射，在腔 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 12 内形成电磁驻波，发生电磁谐振。多个腔体能够等效成电感并联电容，从而形成谐振级，实现微波滤波功能。与其他类型微波滤波器而言，腔体滤波器结构牢周，性能稳定可靠、体积更小、Q 值适中、高端寄生通带较远，且其散热性好。图图 20：基站射频系统：基站射频系统 图图 21：腔体滤波器：腔体滤波器 资料来源：华为，民生证券研究院 资料来源：欣天科技，民生证券研究院 腔体滤波器一般由一路或多路独立的滤波器单元组成，主要包括腔体、盖板、连接器、传输主杆、电容耦合片、低通、谐振器、调谐螺杆（即调谐自锁螺钉）、电容耦合杆、介质、紧固螺钉等零部件。腔体由金属整体切割而成，结构牢固。Massive MIMO 有源天线需要小型化的介质滤波器，Massive MIMO 单个天线的通道数达 64 个，甚至 128 个，也就意味着，单个天线需要 64 个或 128 个滤波器。射频部分更加复杂，难以与天线微波发射单元分开部署，因此需要将射频单元包括滤波器、功放等全部集成到有源天线上，传统的金属腔体滤波器，体积难以满足有源天线的体积和重量要求。为满足有源天线的重量和尺寸要求，对滤波器的小型化、轻便化、高频化、低功耗化方面的要求也越来越高。然而，目前金属谐振器构成的滤波器实现小型化难度太大，因此需要介质滤波器利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作，介质滤波器成为 5G 基站设备的首选解决方案。图图 22：Massive MIMO 射频通道射频通道 图图 23：Massive MIMO 有源天线有源天线 资料来源：Ampon，民生证券研究院 资料来源：中兴，民生证券研究院 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 13 介质谐振器构成了微波器件小型化的基础，它具有三个非常显著的特点：1、有非常高的介电常数，谐振器的尺寸和电介质材料的介电常数的平方根成反比。所以电介质材料的介电常数越大，谐振器的尺寸也就越小。2、有非常小的频率温度系数，己实用化的微波介质陶瓷材料的频率温度系数可达f=0)，就是接近于零的频率温度系数 ppm/，从而可以实现器件的高稳定性和高可靠性。3、高 Q 值，Q 值越大则滤波器可以实现越窄的通带带宽，也就是说可以实现较好的选择性。年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 14 图图 24：介质滤波器：介质滤波器 图图 25：1900MHz 介质滤波器介质滤波器 资料来源：艾福电子，民生证券研究院 资料来源：艾福电子，民生证券研究院 4G 基站按制式，FDD 一般采用 2T2R 或者 4T4R 方案，TDD 最多采用 8T8R 方案。4G 只有非常少量基站采用了 Massive MIMO 方案，也就是说现网大量基站采用的方案，通道数分别对应为 2 通道，4 通道以及 8 通道方案，而 5G Massvie MIMO 方案普遍采用的是 64T64R 的 64 通道方案，甚至未来可能达到 128 通道。基站使用滤波器与通道数一一对应，每个通道均需要相应的滤波器。考虑到 5G 使用较高频谱，国内基站数量相对于4G 基站数量约为 1.2 至 1.5 倍。国内整体基站滤波器数量需求预计将达 4G 基站的 20 倍，市场空间预期将达 500 亿左右。有源有源天线天线 PCB 面积更大，面积更大，性能性能要求要求更高更高 5G 有源天线 AAU 相对于 4G 无源天线，需要使用射频 PCB 板布置射频收发单元阵列、射频分配网络和多天线阵列。射频收发单元阵列一般包含 64 个发射单元和接收单元。发射单元获得基带输入并提供射频发送输出，射频发送输出将通过射频分配网络分配到天线阵列，接收单元执行与发射单元操作相反的工作。RDN 将输出信号分配到相应天线路径和天线单元，并将天线的输入信号分配到相反的方向。图图 26：4G 无源无源天线分解天线分解 图图 27：5G 有源天线有源天线（AAU）分解分解 资料来源：中国移动，民生证券研究院 资料来源：京信通信，民生证券研究院 高频化、高速化的射频 PCB 需要具备三方面特性：1、低传输损失；2、低传输延迟；年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 15 3、需要高特性阻抗的精度控制。介电常数（Dk）和介电损耗因子（Df）是衡量 PCB 和覆铜板高频高速性能的两项主要指标：1）介电常数（Dk）越小越稳定，高频高速性能越优，高介电常数往往意味着较大的信号传输延迟。Dk 的高低影响电磁波通过介质时的相速度。2）介质损耗（Df）越小越稳定，高频高速性能越优。Df 越高则电路系统的电能及信号损耗也高。一般而言，要降低覆铜板的 Dk 和 Df，主要通过使用特殊的树脂材料、基板材料及铜箔来解决。图图 28：PCB 分类以及应用场景分类以及应用场景 资料来源：深南电路，民生证券研究院 4G 与 5G 的差异主要体现在无源天线 RRU，转换为有源天线 AAU，射频 PCB 板增量较大。BBU 差异度不大。单站从射频需要使用的高频板来看，增量大 8.5 倍；高速板增量约 2 倍。单站使用面积整体来看，增量约 4.45 倍。考虑到单板复杂度提升，价格提升，以及基站数量增加，5G 整体 PCB 价值量将达到 4G 时期的 7 倍。表表 1：基站：基站 PCB 使用量测算使用量测算 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 16 资料来源：民生证券研究院 Massive MIMO 大幅提升天线振子市场空间：大幅提升天线振子市场空间：单独垂直放置的半波振子，会形成类似面包圈的电磁辐射信号。因此仅仅是一个半波振子的方向性并不强，这样就需要使用多个振子，使得振子辐射信号更加扁平化，在水平方向上获得更大的增益，并通过反射板，将辐射信号控制在单侧。传统的 MIMO，一般只支持目标在水平方向移动，而 Massive MIMO 支持信号在水平和垂直维度移动。图图 29：多振子提升天线辐射增益：多振子提升天线辐射增益 图图 30：Massive MIMO 需要增加大量振子需要增加大量振子 资料来源：中国移动，民生证券研究院 资料来源：中国移动，民生证券研究院 天线振子从形态上可以分为主要为压铸/钣金的半波振子、贴片振子以及塑料振子。传统无源天馈的金属半波振子，缺点主要是重量较重；贴片振子电磁干扰较差，装配精度要求高；塑料振子重量轻，精度高，集成度高，成本优势，作为新型产品可以较好的满足Massive MIMO 天线需求。图图 31：多振子提升天线辐射增益：多振子提升天线辐射增益 图图 32：天线由无源向有源发展：天线由无源向有源发展 硬件尺寸(cm)BBU AAU/RRU 基站 损耗 使用量 增加倍数 价格 基站数量 总价（亿元）高频板高频板 5G AAU:80*40-6400 19200 20%24000 85 3000/平方米 500 360 4G RRU:25*40-750 2250 20%2812.5 2000/平方米 400 22.5 高速板高速板 5G BBU:8*42*30 1500 2000 7500 20%9375 20 3000/平房米 500 140.6 4G BBU:8*42*30 1500 750 3750 20%4687.5 2500/平方米 400 46.9 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 17 资料来源：中国移动，民生证券研究院 资料来源：中国移动，民生证券研究院 5G Massive MIMO 一般采用 64 通道，一个通道需要 3 个振子。国内 5G 频谱采用的主流频段，主要采用的是 2.6G 和 3.5G，而 4.9G 将不是主流部署方案。5G 与 4G 主流部署的 2.6G、1.9G、1.8G、2.1G 等频段差异不大，因此我们推测站点数是 4G 的 1.2 至 1.5倍，参考目前 4G 站点数 400 万，5G 站点数将达 480 万-600 万个，我们预期国内天线振子空间将达 120 亿元。基站基站 PA GaN 使用占比提升使用占比提升：5G 应用频率相较 2G/3G/4G 较高，需要支持 3.5G 以上频率。而 GaN 在 3.5GHz 及以上频率下表现良好，而之前占主导地位的 LDMOS 元件虽有成本较低的优势，但在高频下将受到挑战。GaN 具有高击穿电压、高电流密度、高过渡频率、低导通电阻和低寄生电容等特性，这些特性可转化为高输出功率、宽带宽和高效率。GaN 在高频和宽带宽下的效率意味着大规模 MIMO 系统可以更紧凑。GaN 可在较高的工作温度下可靠运行，这意味着它可以使用更小的散热器，这样可以实现更紧凑的外形。图图 33：GaN 满足满足 5G 需求需求 图图 34：PA 占比占比 资料来源：Qorvo，民生证券研究院 资料来源：Yole，民生证券研究院 2016 年全球 RF PA 市场规模约为 15 亿美元，到 2022 年时，市场规模将达到 25 亿美元，复合年增率为 9.8%。2022 年，GaN RF 器件的市场营收预计将达到 11 亿美元，约占 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 18 整个 RF 功率市场的 45%。在射频微波领域，目前全球约有超过 30 家企业已经从事 GaN的研发生产，主要集中在欧、美、日。其中 10 家左右已经实现了 GaN 的量产化和商业化。美国在 GaN 射频领域拥有 Macom、Qorvo、Raytheon、Microsemi、Anadigics 等全球领先企业。欧洲拥有 IQE、Ampleon、UMS、NXP 等知名企业（三三）5G 技术革命，技术革命，打造全新应用需求打造全新应用需求 5G 无线接入网形态上较 4G 更加复杂，4G 接入网主要由核心网 EPC、基站 BBU 以及射频拉远单元 RRU 三部分组成。随着多天线技术的应用，BBU 的部分物理层处理功能不得不放到射频拉远单元上，成为有源天线单元 AAU。考虑到基站部署的云化，以及集中控制的优势，BBU 单元将分化为集中单元 CU 和分布单元 DU。在部署上由 4G 的 3 级结构，演变为 5G 的 4 级架构，传输上由前传和回传，增加了中传。图图 35：5G 接入网架构接入网架构 DU/CU 分离分离 资料来源：信通院，民生证券研究院 5G 站点站点单站容量将得到大幅提升单站容量将得到大幅提升，采用 Massive MIMO，以及毫米波技术。测算低频站点，如果采用100M频谱带宽，64T64R天线，三小区配置，单站峰值将达达到4.65Gbps。而毫米波高频部分，如果采用 800M 频谱带宽，4T4R 天线，三小区配置，站点峰值将达13.3Gbps。站点达到 4G 站点容量 10 倍以上。图图 36：5G 基站容量测算基站容量测算 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 19 资料来源：信通院，民生证券研究院 5G 的低时延、大带宽对承载网络提出了全新的要求。的低时延、大带宽对承载网络提出了全新的要求。网络分片及垂直行业低时延业务要求对网络架构造成很大影响，需要降低端到端的时延，要求每节点支持极低转发时延，需要既支持硬隔离又支持软隔离，实现软硬切片。需要考虑前传、中传、回传统一承载。对于中传/回传方案，可采用同一张网统一承载中传/回传，满足不同 RAN 侧网元组合需要，通过搭建直传通道支持端到端网络硬切片。25G+PAM4 方案将成为 5G 承载网主流光模块解决方案。从已有带宽估算来看，前传将采用 25G，中传采用 25G+PAM4 低成本方案。图图 37：5G 承载网承载网 图图 38：不同业务对架构要求不同业务对架构要求 资料来源：中国移动，民生证券研究院 资料来源：ABI research，民生证券研究院 5G 是第五代移动通信技术，相较于现行的 4G 方案，5G 在峰值速率、流量密度、频谱效率等各项关键能力均有大幅度的改善。5G 解决方案的提出并非是简单的在 4G 基础上功能拓展，更大区别是万物的互联。随着网络承载能力的加强，5G 将通信行业与其他 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 20 行业的相互连接，提高全球的智能环境，为工业制造，以及包括医疗、家居、出行在内的人们的生活，带来全新的体验。图图 39：5G 将连接更多行业，实现万物互联将连接更多行业，实现万物互联 图图 40：4G/5G 各关键指标的比较各关键指标的比较 资料来源：Nokia，民生证券研究院 资料来源：Nokia，民生证券研究院 5G 将大将大大的促进物联网发展。大的促进物联网发展。物联网作为继个人计算机、互联网之后，当今世界最具发展潜力的产业之一，正在有力带动传统产业转型升级，引领战略性新兴产业发展。无线通信技术在 4G 之前，主要解决是人与人的通信，而随着手机渗透率的不断提升，新增用户增长乏力，运营商、设备商需要寻找新的市场。因此 5G 通过在技术变革，将通信技术扩展人与物，物与物的信息交互。5G 成为物联网信息感知、采集的重要桥梁，采集的数据通过大数据、云平台的信息处理，形成万物互联的智能化信息网络，将创造全新的价值。图图 41：物联网演进发展路线图物联网演进发展路线图 图图 42：物联网与互联网虚拟大脑关系图物联网与互联网虚拟大脑关系图 资料来源：中投顾问，民生证券研究院 资料来源：华为，民生证券研究院 汽车零部件制造商汽车零部件制造商成韩国运营商成韩国运营商 SK 电讯的电讯的 5G 首个客户。首个客户。该客户采用的是 SK 电讯的 5G-人工智能机器视觉解决方案。这也预示着，5G 相对于之前的 2G/3G/4G 主要面向人与人通信技术，到面向万物互联的变革。通信网络将更多的进入到新的垂直应用领域，如自动驾驶、紧急救援平台、VR、体育转播、无人机等领域。据韩国 KT 经济经营研究所 年度策略年度策略/通信通信行业行业 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 21 的预测，若 5G 能够在韩国