5G最新进展研究(1).pdf

5G最新进展研究最新进展研究证券研究报告证券研究报告证券分析师：程成证券投资咨询执业资格证书编码：S0980513040001E-MAIL：2019年5月9日证券分析师：汪洋证券投资咨询执业资格证书编码：S0980517090001E-MAIL：5G概述概述5G最新进展5G产业链分析5G投资机遇展望5G重点标的及风险提示目录目录1G：模拟技术：模拟技术2G：数字化语音通信：数字化语音通信3G：多媒体通信：多媒体通信4G：无线宽带时代：无线宽带时代5G的愿景：的愿景：光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等，超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最终实现“信息随信息随心至心至，万物触手及万物触手及”的总体愿景。图图1：移动通信技术发展历程：移动通信技术发展历程5G概述概述-什么是什么是5G？资料来源：C114，国信证券经济研究所整理5G概述概述-什么是什么是5G？5G是下一轮科技革命的制高点：是下一轮科技革命的制高点：3G（通信）+智能手机（电子）驱动了移动互联网科技浪潮，并逐步向上传导到应用（手游等）、内容（规频等）端。我们认为，5G将承载4K/8K规频、AR/VR、物联网、自动驾驶等应用，也有望成为下一代科技浪潮的驱动先锋；3G-4G，数据业务超越语音业务，流量成为互联网、移动互联网的入口，诞生了伟大的企业，如腾讯、阿里、苹果、FB、舜宇光学等；4G-5G，下一轮科技浪潮，或许有新的智能终端崛起，或许有新的生活模式变革，我们期待新一批伟大企业的诞生。图图 2：5G将应用在生活的方方面面将应用在生活的方方面面资料来源：百度图片，国信证券经济研究所整理5G概述概述-三大应用场景三大应用场景5G与4G最大区别是，除了关心人与人之间的通信除了关心人与人之间的通信，也关心物与物也关心物与物、人与物之间的通信人与物之间的通信场景一：增强型移动带宽：AR/VR/8K，最早应用的场景强调传输带宽场景二：海量物联网通信：智能抄表、环境监测、智能家电等场景三：高可靠低时延通信：自动驾驶、工业自动化等强调时延和可靠性资料来源：3GPP，国信证券经济研究所整理图图 3：5G三大典型应用场景三大典型应用场景5G概述概述-主要指标主要指标频谱更高频谱更高、速率更快速率更快、延迟更小延迟更小、连接数更多连接数更多速率更快：用户体验速率是4G的10倍延迟更小：端到端延迟只有4G的1/10连接数更多：连接数密度是4G的10倍资料来源：公司公告，工信部，国信证券经济研究所整理关键性能指标关键性能指标4G5G用户峰值速率用户峰值速率1Gbps数十数十Gbps用户体验速率用户体验速率10Mbps0.1-1Gbps端到端时延端到端时延10ms1ms连接数密度连接数密度10万/km2100万万/km2流量密度流量密度0.1Tbps/km2数十数十Tbps/km2移动性移动性350km/h500+km/h运营商频运营商频谱（谱（MHz）2G（重耕）（重耕）3G4G5G中国移动中国移动885-909930-9541710-17251805-18202010-20251880-18901880-18902320-23702575-26352515-25752635-26754800-4900中国电信中国电信825-840870-8851920-19352110-21252370-23902635-26551765-17801860-18753400-3500中国联通中国联通909-915954-9601745-17551840-18501940-19552130-21452300-23202555-25751755-17651850-18603500-3600表表1：2G-5G三大运营商通信频谱三大运营商通信频谱表表2：4G与与5G主要性能指标比较主要性能指标比较5G概述5G最新进展最新进展5G产业链分析5G投资机遇展望5G重点标的及风险提示目录目录通信设备已经满足预商用要求通信设备已经满足预商用要求华为表示华为表示，在全球已与运营商签订超过在全球已与运营商签订超过40个个5G商用合同商用合同，5G基站发货数量超过基站发货数量超过7万个万个，预计预计2019年发货量年发货量10-15万个万个1月23日，5G第三阶段测试完成，5G基站与核心网设备已达到预商用要求2月24日，华为在巴塞罗那发布首款折叠屏5G手机 Mate X3月5日，工信部部长苗圩在接受记者采访时表示，5G牌照发放将很快资料来源：C114、国信证券经济研究所整理资料来源：华为、国信证券经济研究所整理图图5：华为发布：华为发布5G折叠屏手机折叠屏手机图图4：中兴完成：中兴完成5G第三阶段全部测试第三阶段全部测试5G投资规模过万亿，运营商投资规模过万亿，运营商CAPEX触底回升触底回升5G建网在更高的频率建网在更高的频率，理论上需要更密的基站覆盖理论上需要更密的基站覆盖。截止2018年底，三大运营商合计建设三大运营商合计建设4G宏基站达宏基站达436万万（移动241万，联通96万，电信99万）。2013-2018年运营商无线网络Capex累计9022亿元（占总投资的42.9%），5G由于在网络架构和频谱方面的变化，比4G投资更大，我们预计我们预计5G无线侧投资将达到无线侧投资将达到1.2万亿万亿。在完成目前4G覆盖效果的目标下，保守估计保守估计，5G基站数量将会是现有基站数量将会是现有4G基站数量的基站数量的1.2-1.5倍倍。表表3：通信频率对应基站覆盖范围：通信频率对应基站覆盖范围频率频率/MHZ传播损耗/Db基站半径比基站数量比80098.9611900100.150.921.171750109.940.484.281930111.380.445.182600115.770.339.25资料来源：通信世界、国信证券经济研究所整理资料来源：C114、国信证券经济研究所整理表表4：5G时代基站类型时代基站类型类型类型单载波发射功率覆盖能力（理论半径）宏基站宏基站12.6W以上200m以上微基站微基站500Mw至12.6W50至200m皮基站皮基站100mW至500mW20至50m飞基站飞基站100mW以下10至20m5G投资规模过万亿，运营商投资规模过万亿，运营商CAPEX触底回升触底回升资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理4G时代，运营商资本开支自2015年达到顶峰后（4386亿元），平稳回落，2019年开始年开始触底回升触底回升！2018年，三大运营商合计资本开支约2869亿元，同比下滑6%，2019年预计资本开支为3010亿元，同比提升5%，其中在其中在5G资本开支超过资本开支超过300亿元亿元。图图6：三大运营商：三大运营商CAPEX统计（亿元）统计（亿元）-25%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%010002000300040005000中国移动中国联通中国电信YoY1517090020406080100120140160中国移动中国联通中国电信图图7：三大运营商：三大运营商2019年年5G CAPEX预算（亿元）预算（亿元）资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理5G概述概述-国内运营商进展规划国内运营商进展规划资料来源：公司公告，C114，国信证券经济研究所整理图图8：三大运营商：三大运营商5G商用时间表商用时间表国内三大运营商都在紧锣密鼓筹备5G网络建设，中国移动最为积极5G概述概述-全球进展规划全球进展规划资料来源：C114，百度图片，国信证券经济研究所整理中、美、欧、日、韩都在抢占5G商用部署韩国三星的设备和终端还不成熟，或将推迟5G商用图图9：主要国家：主要国家5G商用时间表商用时间表2018年年8月三星发布月三星发布5G手机基带芯片，并计划在手机基带芯片，并计划在2019年上半年上半年推出年推出5G手机。手机。2018年年9月月IMT发布第三阶段测试结果，发布第三阶段测试结果，5G NSA(非独立组非独立组网网)测试完成。测试完成。2018年年9月月SA(独立组网独立组网)测试全面启动。测试全面启动。各大运营商已开始商业试用。其中：各大运营商已开始商业试用。其中：2017年年Verizon在在11个城市推出固定个城市推出固定5G商业试用。商业试用。2018年年12月月AT&T在在12个城市推出移动个城市推出移动5G服务。服务。2018年年SK在首尔开启首个商用在首尔开启首个商用5G基站，预计基站，预计2019年开启年开启5G商商业试用。业试用。2020年年NTT、KDDI、软银将启动、软银将启动5G服务，并在当年东奥会部署服务，并在当年东奥会部署4.44.9GHz5G系统。系统。2023年计划把“年计划把“5G”的商业利用范围扩大至全国。的商业利用范围扩大至全国。2018年年5月高通发布首批月高通发布首批5G手机，手机，AT&T推出了推出了5G移动设备移动设备。2018年年6月移动发布月移动发布5G终端产品指引终端产品指引：计划计划2018年年9月采购测试终端，月采购测试终端，2019年年2月采购智能手机，月采购智能手机，2019年年7月采购月采购VR/AR设备。设备。2020年底年底根据欧盟委员会规划，根据欧盟委员会规划，成员国至少确定一个主要城市实现成员国至少确定一个主要城市实现5G商用。商用。2018年看：年看：德国开始德国开始5G测试，测试，Orange预计两年预计两年现场试验后，现场试验后，2020年开始年开始5G商用部署。商用部署。芬兰芬兰运营商运营商Elisa宣称“世界上第一个”推出宣称“世界上第一个”推出5G网络网络。意大利运营商意大利运营商TIM和和Fastweb宣布首个宣布首个3GPP标准的标准的5G基站已投入商用基站已投入商用。技术试验技术试验5G 2018进展进展5G概述概述-全球进展规划全球进展规划终端产品终端产品2018年年11月美国完成第一次月美国完成第一次5G频谱拍卖。美国计划频谱拍卖。美国计划2019年采用年采用2.5GHz实现实现5G商用，商用，2020年正式提供年正式提供5G移动服务。移动服务。2018年平昌冬奥会韩国已在年平昌冬奥会韩国已在4G网络基础上试用网络基础上试用5G技术观赛，预计技术观赛，预计2020年下半年可以实现年下半年可以实现5G全覆盖。全覆盖。根据根据2019年国家规划，年国家规划，2020年正式商用年正式商用5G将提前至将提前至2019年底。年底。资料来源：C114网，公司公告，5G公众号整理资料来源：GSMA，国信证券经济研究所整理5G概述概述-全球进展规划全球进展规划表表5：商业进展：商业进展-预计预计2020年开始全球规模商用年开始全球规模商用测试：俄罗斯、德国、葡萄牙商用伙伴：土耳其、葡萄牙、部分中东等国家。其中供货有韩国、英国（需要华为作出流程整改）；IOT合作有印度IOT合作：印度商用伙伴：中国、南非等国家。其中供货有美国、韩国；IOT合作有印度、西班牙测试：俄罗斯、日本。其中试用新加坡、泰国、印尼商用伙伴：瑞士。其中供货有美国、韩国；IOT合作有印度、意大利商用伙伴：日本，其中供货美国、韩国图图10：主要国家：主要国家5G商用时间表商用时间表资料来源：GSMA，国信证券经济研究所整理5G中的大国博弈中的大国博弈设备商与运营商对比设备商与运营商对比5G决定下一轮信息科技革命胜出者，作为万物互联的基石，胜者输出决定下一轮信息科技革命胜出者，作为万物互联的基石，胜者输出5G标准、技术、专利，占据标准、技术、专利，占据产业链高处，败者则信息产业发展速度变缓，仅能从事低端制造。产业链高处，败者则信息产业发展速度变缓，仅能从事低端制造。表表6：全球主要设备商对比：全球主要设备商对比公司公司2018营业收入营业收入2018净利润净利润2018专利数专利数2018研发投入研发投入研发投入占比研发投入占比2018员工人数员工人数经营活动现金流经营活动现金流7212亿元593亿元8.8万1015亿元14.1%18.8万747亿元855亿元-69.8亿元7.3万109亿元12.8%6.8万-92.2亿元225.6亿欧元-3.4亿欧元超过3万46.2亿欧元20.5%10.3万3.6亿欧元233.9亿美元-7.2亿美元4.9万40.8亿美元17.4%9.8万10.4亿美元表表7：全球主要运营商营业收入排名：全球主要运营商营业收入排名排名排名201420152016201720181AT&TAT&TAT&TAT&TAT&T2VerizonVerizonVerizonVerizonVerizon3中国移动中国移动中国移动中国移动中国移动4Deutsche TelekomSoftbankDeutsche TelekomDeutsche TelekomDeutsche Telekom5SoftbankDeutsche TelekomSoftbankSoftbankVodafone6VodafoneVodafoneTelefonicaTelefonicaTelefonica7TelefonicaTelefonica中国电信Vodafone中国电信8America MovilAmerica MovilVodafone中国电信America Movil9中国电信中国电信America MovilAmerica MovilOrange10OrangeOrangeOrangeOrangeSoftbank资料来源：Wind，国信证券经济研究所整理资料来源：Wind，国信证券经济研究所整理5G中的大国博弈中的大国博弈美国打压中国设备商美国打压中国设备商美国制裁中兴美国制裁中兴：2016年3月，美国商务部对中兴通讯施行出口限制，禁止国内元器件供应商向其出口元器件、软件、设备等技术产品，原因是中兴通讯嫌违反美国对伊朗等国的出口管制政策。2017年3月，中兴通讯宣布与美国商务部达成和解，同意支付合计8.92亿美元的罚款；另有3亿美元取决于未来七年协议遵守情况。2018年4月，美国商务部发布公告称，美国政府在未来7年内禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。2018年6月，美国商务部长罗斯宣布，与中兴达成新和解协议，将暂停为期十年的禁止令。中兴再次缴纳10亿美元罚金，另外准备4亿美元交由第三方保管，改组董事会，如果中兴再次出现违规情况，美国将重启制裁。美国及其盟友封堵华为：美国及其盟友封堵华为：2018年8月，美国、澳大利亚宣布拒绝让华为参加5G移动网络投标。2018年9月，印度电信部（DoT）已将华为和中兴排除在开发该国5G用例试验的合作名单之外。2018年11月，英国电信禁止华为参与竞标公司核心5G网络设备的供应合同。近期，特雷莎 梅赞成让华为建设英国5G通信网络的“非核心”部分。2018年12月，华为CFO、任正非之女孟晚舟在加拿大被拘捕。2019年1月，美国正式向加拿大提出引渡孟晚舟的请求。当前正是5G eMBB场景长码和短码标准制定阶段，编码方案有3种：高通主推的LDPC技术、华为主推的Polar技术、法国主推的Turbo。图图11：美国视中兴华为为威胁：美国视中兴华为为威胁&孟晚舟获得释放孟晚舟获得释放资料来源：北京晚报，C114，国信证券经济研究所整理表表8：信道编码方案：信道编码方案信道信道长短码长短码eMBBmMTCuRLLC控制信道编码长码方案无意义待定待定短码方案Polar待定待定数据信道编码长码方案LDPC待定待定短码方案LDPC待定待定数据来源：百家号，国信证券经济研究所整理5G中的大国博弈中的大国博弈-中国努力缩小差距，力争领跑中国努力缩小差距，力争领跑5G5G的重要性不言而喻，未来的人与人、人与物、物与物的通信与连接都将由的重要性不言而喻，未来的人与人、人与物、物与物的通信与连接都将由5G网络来承载。网络来承载。1）政府2017年工作报告中首次提到5G，发改委、工信部的各种发文支持5G；2）运营商表态5G投资不能手软，“中国移动从一开始就全面布局5G”；3）设备商中兴、华为积极部署Pre5G、4.5G；表表9：1G-5G对比对比主要技术全球标准全球商用我国标准我国商用中国差距1G模拟蜂窝AMPS（美国）、TACS（英国）、JTAGS（日本）1984年TACS1987年-3年2GTDMA/CDMAGSM、CDMAOne1990年GSM、CDMAOne1995年-5年3GCDMAWCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax2000年WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA（大唐）2009年-9年4GOFDM/MIMOTDD-LTE、FDD-LTE2010年TD-LTE（中国移动）、FDD-LTE2013年-3年5G美国、韩国2019年商用2019年底，或2020年商用基本同步国家层面：国家层面：5G 被列入被列入中国制造中国制造 20252018 年两会政府工作报告进一步强调，要加快建设第五代移动通信（5G）,创建“中国制造 2025”示范区。2018年12月中央经济工作会议强调“现阶段投资需求潜力仍然巨大，要发挥投资关键作用，加大制造业技术改造和设备更新，加快现阶段投资需求潜力仍然巨大，要发挥投资关键作用，加大制造业技术改造和设备更新，加快5G商用步伐商用步伐”表表10：中国政府支持：中国政府支持5G发展发展时间时间政策文件政策文件部门部门简介简介2015/5/1中国制造2025国务院全面突破5G技术，核心路由交换技术、超高速大容量智能光传输技术、“未来网络”核心技术和体系架构。研发高端服务器、大容量存储、新型路由交换、新型智能终端、新一代基站、网络安全设备等。2016/12/1十三五国家信息化规划国务院到2020年，5G技术研发和标准制定去的突破性进展并启动商用。部分泉眼技术、颠覆性技术在全球率先取得突破，成为全球通信产业重要领导者。2017/1/1信息通信行业发展规划（2016-2020年）工信部“十三五”时期，将支持5G标准研究和技术试验，推进5G频谱规划，启动5G商用。突破5G关键技术和产品，成为5G标准和技术的全球引领者之一。数据来源：C114，国信证券经济研究所整理资料来源：C114，国信证券经济研究所整理5G中的大国博弈中的大国博弈-中国努力缩小差距，力争领跑中国努力缩小差距，力争领跑5G运营商层面：商用布局走在全球前列运营商层面：商用布局走在全球前列1、中国移动组网试验规模最大，同时积极推进5G产业化，开发创新型应用。中国移动规划2018年在杭州、上海、广州、苏州和武汉5个城市开展外场测试，每个城市将建设超过100个5G基站，同时在北京、雄安、天津、福州、重庆、成都、南昌、南宁、深圳、郑州、沈阳和兰州这12个城市进行5G业务和应用示范。2、中国电信试点城市有望达到12个，与华为建立商业联合创新中心推进5G应用开发。3、中国联通计划以雄安作为 5G 试验重点城市，试点城市总量达到16个。设备商层面：中国崛起迎来新机遇设备商层面：中国崛起迎来新机遇2018年2月25日晚，华为在2018世界移动通信大会（MWC）上展示了5G商用芯片巴龙Balong 5G01。Balong 5G01是全球第一全球第一款商用的、基于款商用的、基于3GPP标准的标准的5G芯片芯片。2018年4月2日，中兴通讯联合广东移动在广州打通了基于3GPP R15标准的5G first call，正式开通端到端5G商用系统规模外场站点，意味着国内第一个意味着国内第一个5G电话的拨通。电话的拨通。图图14：全球第一款：全球第一款5G芯片芯片-华为巴龙华为巴龙图图15：中兴通讯打通国内第一个：中兴通讯打通国内第一个5G电话电话资料来源：中兴通讯官方账号，国信证券经济研究所整理图图12：中国移动：中国移动5G资料来源：中国移动公告，国信证券经济研究所分析师归纳整理图图13：全球运营商排名：全球运营商排名资料来源：通信世界网，国信证券经济研究所整理资料来源：通信世界网，国信证券经济研究所整理5G中的大国博弈中的大国博弈-中国努力缩小差距，力争领跑中国努力缩小差距，力争领跑5G运营商加快5G建设同时，设备商、芯片商以及终端商也积极推动5G试商用华为华为：5G新技术创新再立里程碑，强强联手逐步向5G商用推进中兴通讯中兴通讯：5G成果不断，商用部署提上日程，产业化领先业界大唐电信大唐电信：前期研究成果已得验证，将打造5G生态链三大设备厂商紧密布局三大设备厂商紧密布局5G目前我国形成了以华为海思华为海思、中兴中兴微电子微电子、展讯锐迪科展讯锐迪科、大唐通信大唐通信、紫光紫光等公司为代表的芯片厂商，正在为5G芯片进行相关技术准备。芯片厂商将研发芯片厂商将研发5G芯片芯片华为、vivo、TCL等终端厂商纷纷试水5G商用终端的研发和商用产品化。阿里进军 IOT，阿里云推出“智选加速”；腾讯发布 AI 战略，强调 5G 推动 IOT 发展；百度“AI 是 5G 网络下最好的伙伴或者说是最好的加速器”终端商终端商5G应用取重大进展应用取重大进展图图17：百度无人驾驶：百度无人驾驶图图16：阿里宣布进入：阿里宣布进入IoT资料来源：C114，国信证券经济研究所整理资料来源：讯石光通讯网，国信证券经济研究所整理5G中的大国博弈中的大国博弈欧洲地区更注重工业级别应用欧洲地区更注重工业级别应用2016年公布的欧盟5G计划不同于美国测试细节不明确，更注重与垂直行业合作标准制定。此外相比中国大规模投资全面推动，仍处于4G投资后周期的欧洲在5G上更注重实用性，聚焦需求更强烈的垂直行上更注重实用性，聚焦需求更强烈的垂直行业率先应用，这对于多数财力紧张的国家不失为明智的选择。业率先应用，这对于多数财力紧张的国家不失为明智的选择。具体看：2017年18家公司组成欧洲新5G联盟 5G-Transformer，由欧盟委员会资助（也为欧洲5GPPP和5GEx提供支持，前者负责5G标准化，后者负责5G基础设施）5G-Transformer将专注5G网络切片，目的是支持垂直行业，如汽车、医疗保健和媒体。可见欧盟对5G战略定位更加明确。2018年12月欧洲多个大城市开展代号“烈焰”的应用场景实测，主要聚焦垂直应用的媒体服务上。创意产业、通信产业以及智慧城市产业的公司通过该项目测试技术如何提升用户体验、降低媒体服务开发复杂性以及减少提供实时点播内容的成本。资料来源：讯石光通讯网，C114，国信证券经济研究所整理图图18：5G带来的万物互联畅想带来的万物互联畅想5G概述5G最新进展5G产业链分析产业链分析5G投资机遇展望5G重点标的及风险提示目录目录5G产业链分析产业链分析-全貌全貌资料来源：国信证券经济研究所整理5G产业链分析产业链分析-确定性高的主设备确定性高的主设备资料来源：wind，国信证券经济研究所整理图图19：设备商格局分析：设备商格局分析图图20：产业价值链分析：产业价值链分析资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理39%19%12%11%10%3%3%3%通信网络设备其他系统集成及服务基站射频网络规划运维基站天线光模块光纤光缆5G产业链分析产业链分析-确定性高的主设备确定性高的主设备主设备：处于产业链制高点，话语权仅次于运营商，但远高于其他厂商主设备商在整个网络建设中类似于总承包商的角色，为运营商提供完整解决方案，处于统筹地位四大厂商之间竞争激烈的重合市场，主要集中运营商业务领域。四大厂商之间竞争激烈的重合市场，主要集中运营商业务领域。华为和中兴通过多元化战略，运营商业务占比逐渐下降，企业业务和消费者业务快速崛起。表表11：四大设备商：四大设备商2018年业务收入拆分年业务收入拆分2016年业务收入拆分年业务收入拆分华为华为诺基亚诺基亚爱立信爱立信中兴通讯中兴通讯运营商市场40.8%89.2%65.7%66.8%消费者市场48.4%10.8%34.3%22.5%政企行业市场10.3%10.7%资料来源：公司公告、国信证券经济研究所整理图图21：四大设备商营收对比（亿元）：四大设备商营收对比（亿元）资料来源：公司公告、国信证券经济研究所整理6036.21744.51540.51088.27212.01700.51542.0855.1010002000300040005000600070008000华为诺基亚爱立信中兴201720185G产业链分析产业链分析-确定性高的主设备确定性高的主设备中国依然是全球最重要的通信市场，华为、中兴在国内市场营收占比较高，美国市场薄弱，欧洲市场是兵家必争之地。2018年四大主设备商（有线+无线）全球市场分布情况：华为：中国（中国（51.6%）、欧非中东（）、欧非中东（28.4%）、亚太（11.4%）、美洲（6.6%）Nokia：北美（北美（29.1%）、欧洲（）、欧洲（28.8%）、亚太（18.1%）、大中华（9.6%）、中东及非洲（8.3%）、拉美（6.1%）Ericsson：欧洲及拉美（欧洲及拉美（28.6%）、北美（）、北美（27.8%）、东南亚、大洋洲及印度（14.0%）、中东及非洲（11.2%）、亚洲东北部（10.6%）、其他（7.8%）中兴：中国（中国（58.8%）、欧洲及大洋洲（）、欧洲及大洋洲（22.9%）、亚洲（14.6%）、非洲（3.7%）5G相比相比4G的网络结构变化的网络结构变化5G产业链分析产业链分析-网络结构相比网络结构相比4G发生哪些变化发生哪些变化为满足多业务需求，同时根据是否处理实时业务，需要将原有的需要将原有的 BBU 拆分为拆分为 CU 和和DU。原原 BBU 的非实时部分将分割出来的非实时部分将分割出来，重新定义为重新定义为 CU（集中单元集中单元），负责处理非实负责处理非实时协议和服务；时协议和服务；BBU处理物理层协议和实时服务的功能重新定义为处理物理层协议和实时服务的功能重新定义为 DU（分布单元分布单元），负责处理时延敏感的底层信息负责处理时延敏感的底层信息。基站工作频段更高，带来天线尺寸的减小，对散热对散热、干扰等性能要求更高干扰等性能要求更高。同时为了减小馈线损耗，振子和RRU集成在一起形成有源天线产品（AAU）。资料来源：ITU，国信证券经济研究所整理图图23：5G天线结构天线结构2图图22：5G天线结构变化天线结构变化1资料来源：通信世界网，国信证券经济研究所整理5G产业链分析产业链分析-网络结构相比网络结构相比4G发生哪些变化发生哪些变化宏基站与微基站相配合，宏基站负责广覆盖，微基站负责大流量，站点将离用户越来越近。5G对于小基站需求相对于对于小基站需求相对于4G将有明显提升将有明显提升，5G小基站规模预计会比小基站规模预计会比4G多多3-4倍倍，市场规模超过百亿市场规模超过百亿。资料来源：中国铁塔，国信证券经济研究所整理5G产业链分析产业链分析-弹性大的天线弹性大的天线射频子板块射频子板块1）基于波束赋形的原理，）基于波束赋形的原理，Massive MIMO天线普及，带来天线结构复杂度提升、振子数天线普及，带来天线结构复杂度提升、振子数量的大幅提升，由目前的量的大幅提升，由目前的10-20个振子提升到个振子提升到128-256个振子。个振子。2）基站工作频段更高，带来天线尺寸的减小，对散热、干扰等性能要求更高。同时为了）基站工作频段更高，带来天线尺寸的减小，对散热、干扰等性能要求更高。同时为了减小馈线损耗，振子和减小馈线损耗，振子和RRU距离拉近，甚至集成在一起形成有源天线产品（距离拉近，甚至集成在一起形成有源天线产品（AAU）。）。3）天线智能化要求提高，如进程电调、热插拔等技术要求，进一步提升天线的附加值。）天线智能化要求提高，如进程电调、热插拔等技术要求，进一步提升天线的附加值。为什么要大规模为什么要大规模MIMO？-上网设备更多、速率更快，容量提升上网设备更多、速率更快，容量提升什么是波束赋形状？什么是波束赋形状？天线大变革天线大变革资料来源：C114，国信证券经济研究所整理图图24：MIMO原理原理图图25：MIMO天线天线资料来源：通信世界网，国信证券经济研究所整理5G产业链分析产业链分析-弹性大的天线弹性大的天线射频子板块射频子板块射频侧射频侧-PCB通信设备主要使用高层刚性板（8 层及以上），并且主要应用在无线通信基站、主要应用在无线通信基站、OTN 光传输设备、微波传输设备、数据通信和光纤到户设备等领域光传输设备、微波传输设备、数据通信和光纤到户设备等领域。由于 AAU 设备的采用，5G 时期单站电路板的数量相较 4G 时期会大幅提升。参考当前 5G 实验网 AAU 设备的设计，预计每个 AAU 将包含 3 块电路板：1 个主板，个主板，1 个个射频板和射频板和 1 个电源板。个电源板。AAU 将包含部分物理层功能，主板主要负责相关的数据处理。射频板将包含部分物理层功能，主板主要负责相关的数据处理。射频板则是将 64 通道的收发信机、功率放大器、低噪声放大器、滤波器等器件集成在同一电路板上。电源电源板板则负责给整个 AAU 设备供电，包括给主板和射频板。相对于 4G 基站，天线单元内部主要采用线缆连接的方式，不需要电路板，RRU 内包括射频电路板和电源板。因此相较于 4G 时期，5G 基站单扇区的电路板需求量会有 50%的提升。资料来源：C114，通信世界网，国信证券经济研究所整理图图26：射频产业链：射频产业链5G产业链分析产业链分析-接棒接棒FTTH需求的光通信需求的光通信光通信光通信-光设备光设备需求侧：需求侧：1）BBU分离为CU 和DU；2）5G无线基站密度更高；3）OTN 技术更加适应 5G 无线接入网大带宽、低时延、网络切片等需求，导致 OTN 下沉至接入网的回传、中传甚至前传环节；4）为满足低时延业务的时效性要求，核心网必须下移（从省网下沉到城域网），需要大量的边缘DC提供边缘存储、计算功能，同时 CU 甚至 DU 也会云化部署；因此，在因此，在5G 时代，各层次光传输的网络容量将全面升级。时代，各层次光传输的网络容量将全面升级。接入网将从接入网将从 1G 向向10G 演进，演进，城域网将城域网将从从 10G 向向 100G 升级（当前为升级（当前为 40G），），骨干网将跨越骨干网将跨越 40G，全面部署全面部署100G，并以向并以向 400G 演进为目演进为目标发展。配合持续的网络扩容，光设备将同步升级。标发展。配合持续的网络扩容，光设备将同步升级。供给侧：华为、中兴、烽火供给侧：华为、中兴、烽火资料来源：C114，通信世界网，国信证券经济研究所整理图图27：光通信产业链市场份额：光通信产业链市场份额36%20%17%5%6%16%接入网华为中兴ALU烽火思科其他23%11%10%7%9%15%22%3%城域网华为中兴NokiaFujitsu思科Ciena其他烽火30%16%13%11%13%10%7%骨干网华为NokiaInfinera中兴Ciena烽火其他5G产业链分析产业链分析-接棒接棒FTTH需求的光通信需求的光通信光通信光通信光模块光模块需求侧：需求侧：1）基站数量的增加、CU和DU的分离以及云化的网络结构使得光模块数量显著增加；2）由于 5G 时代将使用3.5GHz 以上高频频谱，网络带宽也将达到 10 倍提升，因此光模块速率将大幅升级。根据目前中国移动和中国电信披露的 5G 承载网建设方案，5G 前传部分 10G 光模块将为 25G 所取代，中传和后传也将升级至 100G/200G；3）大型数据中心的建设；市场格局：市场格局：1）全球光模块竞争格局相对稳定，主要由美日厂家控制；2）国内厂商有机会：一是国内厂商逐步通过内生、外延等发展方式，突破光芯片等上游核心技术领域。一是国内厂商逐步通过内生、外延等发展方式，突破光芯片等上游核心技术领域。和国外同行的发展路径相似，国内厂商如光迅科技、昂纳科技（港股）均通过并购整合的方式，掌握了部分光芯片的核心技术，并开始研发用于高速率、长距离传输的高端光芯片；二是华为、中兴、烽火等为代表的光设备厂商在全球的市场份额呈上升之势，即设备二是华为、中兴、烽火等为代表的光设备厂商在全球的市场份额呈上升之势，即设备领域国内占有一定的优势。领域国内占有一定的优势。在5G建设周期，随着国内设备商不断提升在全球市场的地位，器件厂商也可以借助设备商的领先地位发力高端光模块，实现对国外竞争对手的赶超。看好产品线齐全、掌握光芯片技术、打开高端市场的厂商看好产品线齐全、掌握光芯片技术、打开高端市场的厂商5G产业链分析产业链分析-接棒接棒FTTH需求的光通信需求的光通信光通信光通信光纤光缆光纤光缆FTTH需求下滑，需求下滑，5G需求仍不明朗，前两年产能释放充分，光缆价格承压，建议谨慎需求仍不明朗，前两年产能释放充分，光缆价格承压，建议谨慎观望。观望。表表12：三大运营商：三大运营商2014-2017集采招标合计集采招标合计使用期限光纤光缆集采（单位：万芯公里）中国移动中国联通中国电信合计2014年3075*155446292015年47162230223091762016年11505329115462017年129194374350020793表表13：三大运营商：三大运营商2015-2017光纤价格光纤价格时间光纤（单位：元/芯公里）中国移动中国联通中国电信2015年下半年55无50-552016年下半年62-69无无2017年上半年65-706260资料来源：通信世界网，国信证券经济研究所整理资料来源：wind，国信证券经济研究所整理资料来源：wind，国信证券经济研究所整理图图28：光通信产业链：光通信产业链5G概述5G最新进展5G产业链分析5G投资机遇展望投资机遇展望5G重点标的及风险提示目录目录5G投资机遇展望投资机遇展望-4G复盘复盘设备商股价启动在发牌照前一年设备商股价启动在发牌照前一年何时发放何时发放5G牌照目前是市场比较关心的地方，我们认为牌照目前是市场比较关心的地方，我们认为2019年底发牌是大概率事件年底发牌是大概率事件表表14：3G和和4G时代股价涨跌幅时代股价涨跌幅阶段阶段工信部发牌照时间工信部发牌照时间股价时间段股价时间段万得全万得全A指数累计涨跌幅指数累计涨跌幅中兴通讯累计涨跌幅中兴通讯累计涨跌幅武汉凡谷累计涨跌幅武汉凡谷累计涨跌幅3G时代2009年1月7日主题预期：2008.1.7-2009.1.7-61.7%-40.2%-31.8%业绩兑现：2012.12.7-2013.12.786.5%95.3%60.8%4G时代2013年12月4日主题预期：2012.12.7-2013.12.727.6%120.0%98.6%业绩兑现：2013.12.7-2014.12.743.0%-0.4%40.8%资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理5G投资机遇展望投资机遇展望-建设进度预判建设进度预判2018年是4G建设的第6个年头，4G建设高峰期发生在建设高峰期发生在2014-2016年，每年建设基站近年，每年建设基站近百万百万我们预测，5G宏基站数将是4G的1.2-1.5倍（4G基站约450万），按最保守预测，将达到540万座2019年为5G建设元年，预计预计2021至至2023年达到高峰期，每年新增年达到高峰期，每年新增5G基站超过基站超过100万万，仅基站侧投资就达到，仅基站侧投资就达到2000-3000亿元亿元资料来源：公司公告、国信证券经济研究所整理图图29：三大运营商：三大运营商4G基站建设统计基站建设统计图图30：三大运营商：三大运营商5G基站建设预测基站建设预测资料来源：国信证券经济研究所整理及预测5G投资机遇展望投资机遇展望-投资时钟投资时钟图图31：5G投资阶段投资阶段资料来源：C114、国信证券经济研究所整理5G投资机遇展望投资机遇展望-催化剂催化剂表表15：5G事件事件时间范围时间范围事件事件催化来源催化来源2017年12月预计3GPP RAN 会议冻结5G非独立组网标准，该标准的冻结主要为了满足韩国运营商在平昌冬奥会上率先推出5G的需求3GPP会议2018年2月韩国电信激活启动5G试验网络，平昌冬奥会举办，韩国首次提供5G服务海外运营商2018年6月3GPP TSP80次会议，R15的彻底冻结，包括独