行業(yè)分析研究報告5G產(chǎn)業(yè)研究報告

5G產(chǎn)業(yè)研究報告定義：5G，全稱第五代移動電話行動通信原則，也稱第五代移動通信技術(shù)。5月13日，韓國三星電子有限公司宣布，已成功開發(fā)第5代移動通信技術(shù)（5G）的核心技術(shù)。5月29日，酷派首提5G新概念：終端基站化。1月7日，工信部召開“5G技術(shù)研發(fā)實驗”啟動會。2月9日，國際通信原則組織3GPP宣布了“5G”的官方Logo。中國三大通信運行商于邁出5G商用第一步，并力求在實現(xiàn)5G的大規(guī)模商用。6月26日，中國聯(lián)通表達在進行5G試商用。8月13日，北京市首批5G站點同時正式啟動。?12月1日，韓國三大運行商SK、KT與LGU+同時在韓國部分地區(qū)推出5G服務(wù)。12月10日，工信部正式對外公布，已向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通發(fā)放了5G系統(tǒng)中低頻段實驗頻率使用許可。1月24日，華為公布5G基帶芯片Balong5000。6月6日，工信部向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照。

5G網(wǎng)絡(luò)重要有三大特點，極高的速率，極大的容量，極低的時延。相對4G網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率提高10~100倍，峰值傳輸速率達成10Gbit/s，端到端時延達成ms級，連接設(shè)備密度增加10~100倍，流量密度提高1000倍，頻譜效率提高5~10倍，能夠在500km/h的速度下確保顧客體驗。與2G、3G、4G僅面對人與人通信不同,5G在設(shè)計之時,就考慮了人與物、物與物的互連,全球電信聯(lián)盟接納的5G指標中,除了對原有基站峰值速率的規(guī)定,對5G提出了8大指標:基站峰值速率、顧客體驗速率、頻譜效率、流量空間容量、移動性能、網(wǎng)絡(luò)能效、連接密度和時延。

分類：5G使能千行百業(yè)，即使行業(yè)種類豐富，公司眾多，但是總而言之，能夠歸納為三大類應(yīng)用。ITU定義了5G三大應(yīng)用場景：增強型移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（mMTC）和低時延高可靠通信（uRLLC）。

eMBB場景重要提高以“人”為中心的娛樂、社交等個人消費業(yè)務(wù)的通信體驗，合用于高速率、大帶寬的移動寬帶業(yè)務(wù)。mMTC和uRLLC則重要面對物物連接的應(yīng)用場景，其中mMTC重要滿足海量物聯(lián)的通信需求，面對以傳感和數(shù)據(jù)采集為目的的應(yīng)用場景。uRLLC則基于其低時延和高可靠的特點，重要面對垂直行業(yè)的特殊應(yīng)用需求。

將這三類規(guī)定細化到更多行業(yè)，便衍生出多姿多彩的5G應(yīng)用，如：AR/VR、超高清視頻、車聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)聯(lián)無人機、遠程醫(yī)療、智慧能源、智能工廠、智慧都市等。

1.AR/VR。該類應(yīng)用被認為是可能最早被普及的應(yīng)用之一。采用AR/VR，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程教育、遠程運維、遠程手術(shù)等，還能夠足不出戶玩實景游戲，看高清電影，AR/VR將成為文化宣傳、教育科普、社交娛樂領(lǐng)域哺育5G的第一波“殺手級應(yīng)用”。

2.超高清視頻。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬逐步增大，4K、8K等清晰度的視頻已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速傳輸，將5G與高清視頻技術(shù)進行融合，能夠用于大型賽事活動直播、視頻監(jiān)控、遠程教學(xué)演示等，市場前景廣闊。

3.車聯(lián)網(wǎng)。5G應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域能夠提供信息服務(wù)、安全與效率服務(wù)和協(xié)同服務(wù)。基于2G/3G/4G公眾移動網(wǎng)的在線導(dǎo)航、擁塞提示和多媒體下載等信息娛樂服務(wù)，以及逐步衍生出的共享出行、車輛個性化體驗、車輛全生命周期管理等創(chuàng)新服務(wù)。另外，基于低時延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)崿F(xiàn)自動駕駛、安全預(yù)警等安全服務(wù)，避免大量碰撞事故。基于5G-V2X等技術(shù)，能夠構(gòu)建“人車路云”高度協(xié)同的互連環(huán)境。

4.網(wǎng)聯(lián)無人機。運用網(wǎng)聯(lián)無人機，能夠?qū)崿F(xiàn)諸多人力不能及的應(yīng)用。5G為無人機提供低時延保障，可使無人機應(yīng)用在農(nóng)藥噴灑、森林防火、電力巡檢、物流運輸?shù)确矫?，極大地解放人力。

5.遠程醫(yī)療。基于醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)無線采集的醫(yī)療監(jiān)測和護理類應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程患者信息的實時采集，再加上遠程診療，能夠讓更多患者享有大醫(yī)院的就診待遇。隨著遠程控制類應(yīng)用的完善，5G遠程手術(shù)將使更多患者免收奔波就醫(yī)之苦。

6.智慧能源。能源的高效和清潔運用始終是各方關(guān)注的重點話題。5G網(wǎng)絡(luò)在偏遠地區(qū)布署成本低，含有大連接能力，能夠助力能源行業(yè)對數(shù)據(jù)和信息進行有效監(jiān)控和管理。

7.智能工廠。5G可助力公司實現(xiàn)“熄燈工廠”，高清監(jiān)控與傳感器監(jiān)測能夠讓公司實時理解生產(chǎn)線狀態(tài)，及時作出生產(chǎn)調(diào)節(jié)，并減少人力資源的使用，將更多產(chǎn)線工人從繁重的體力勞動中解放出來。

8.智慧都市。智慧都市建設(shè)需要更多的傳感器，借助5G大連接的能力，都市里的每一種物體都能夠接入網(wǎng)絡(luò)，讓更多的物體“活”了起來?？呻S時監(jiān)控都市里的火災(zāi)隱患等，使都市生活更加安全有保障。

這些應(yīng)用是現(xiàn)在行業(yè)正在努力也是被認為可能是5G最先落地的應(yīng)用。高清視頻、文體娛樂等eMBB類業(yè)務(wù)，是5G最早成熟的業(yè)務(wù)；

uRLLC業(yè)務(wù)是5G早期的重點業(yè)務(wù)，需要隨著5G網(wǎng)絡(luò)成熟和覆蓋完善進行實驗推廣；

mMTC場景早期能夠依靠于NB-IoT及eMTC等技術(shù)。

現(xiàn)在這些應(yīng)用的研發(fā)工作已經(jīng)在逐步開展中。中國聯(lián)通對全球5G應(yīng)用進行了統(tǒng)計，其中超高清視頻、AR/VR、無人機、機器人四類通用型應(yīng)用的占比近二分之一，其中以超高清視頻和AR/VR為主所開展的5G直播收到了最廣泛的關(guān)注。在行業(yè)應(yīng)用方面，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用受到的關(guān)注明顯提高，其中智能制造與電力行業(yè)是各大運行商5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用關(guān)注的重點，涉及到的業(yè)務(wù)涉及了遠程控制、物流、遠程監(jiān)控、巡檢、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)等。

研究邏輯：為構(gòu)建滿足三大應(yīng)用場景且綜合成本較低的移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳統(tǒng)4G基站的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將升級為5G基站全新的AAU+CU+DU構(gòu)造，由此推動基站天線實現(xiàn)“量價齊升”。

從天線數(shù)量的角度來看:1.5G網(wǎng)絡(luò)的頻段上移、單站覆蓋能力削弱，基站數(shù)量增加，天線用量同時攀升。我們預(yù)測，5G基站總數(shù)將超出500萬座，達成4G基站數(shù)的1.3至1.5倍。

2.基于5G時代擴充網(wǎng)絡(luò)容量的需求，天線列陣升級為MassiveMIMO技術(shù)。5G基站將以64T64R的大規(guī)模陣列天線為主，通道數(shù)同比增加了8-16倍，對應(yīng)搭載64個天線振子、64個濾波器、64個PA及增量的高頻PCB和連接器等器件。

從天線價值量的角度來看:1.基站天線構(gòu)造變化。分離式無源天線向一體集成化有源天線AAU發(fā)展促使單個天線整體價值量提高。

2.零部件材料+工藝變化。技術(shù)迭代催生高頻PCB及塑料振子新需求，材料和工藝升級促使附加值大幅提高。

從“量”和“價”兩個角度，我們對5G基站AAU射頻端市場規(guī)模的增量進行測算。在整個5G建設(shè)周期中，振子的市場規(guī)模達75億元、濾波器的市場規(guī)模達445億元、高頻PCB的市場規(guī)模達255億元、連接器的市場規(guī)模達39億元、PA的市場規(guī)模達511億元，5G基站AAU射頻端增量市場規(guī)模高達1322億元。

新型代工模式OGM介于OEM模式與ODM模式之間。與OEM相比，OGM廠商除了提供廠房和勞動力之外，還負責物料采購和產(chǎn)品測試等服務(wù);與ODM相比，OGM廠商則不負責產(chǎn)品的設(shè)計和研發(fā)。從主設(shè)備商的角度來看，OGM代工模式符合訴求。在資源分派方面，5G基站訂單規(guī)模及價值量的擴張引發(fā)主設(shè)備商向上游傳導(dǎo)資本壓力的訴求，主設(shè)備商將附加值不高的加工環(huán)節(jié)導(dǎo)外交由OGM公司完畢，加大其擁有資源在有源天線的研發(fā)設(shè)計、服務(wù)營銷等高附加值領(lǐng)域的配備。在技術(shù)協(xié)作方面，5G時期天線構(gòu)造的有源化規(guī)定天線廠商和設(shè)備商對AAU進行聯(lián)合測試，推動OEM向OGM轉(zhuǎn)型。

從天線生產(chǎn)商的角度來看：

OGM的獲利空間遠超OEM。傳統(tǒng)OEM模式中，受托方收入來源單一，僅由加工組裝環(huán)節(jié)的加工費構(gòu)成;而OGM模式下，受托廠商掌控的生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及整個中游的制造流程，增加獲利環(huán)節(jié)，擴大利潤調(diào)配空間。

5G原則規(guī)范了三大業(yè)務(wù)場景，催生5G基站系統(tǒng)新架構(gòu)下的技術(shù)演進。站在顧客視角上，5G是通信產(chǎn)業(yè)的全新變革，能夠承載三大應(yīng)用場景:增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC)。

不同的業(yè)務(wù)場景催生對5G網(wǎng)絡(luò)功效的新需求，為構(gòu)建一種能夠同時滿足三個場景且綜合成本較低的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，5G基站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將重塑和升級。

根據(jù)《中國聯(lián)通5G無線網(wǎng)演進方略研究》(移動通信9期于拂曉、趙峰著)中對3.5GHz及1.8GHz在密集城區(qū)和普通城區(qū)覆蓋能力的模擬測算，密集城區(qū)中3.5GHz頻段上行需要的基站數(shù)量是1.8GHz的1.86倍，普通城區(qū)中3.5GHz頻段上行需要的基站數(shù)量則是1.8GHz的1.82倍;“面對5G的LTE網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研討會”上，中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院無線技術(shù)研究部高級專家李福昌預(yù)計，從持續(xù)覆蓋角度來看，5G的基站數(shù)量可能是4G的1.5-2倍;考慮到5G獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)的結(jié)合，我們預(yù)測5G基站總數(shù)將達成4G基站數(shù)的1.3至1.5倍。

運行商在5G建設(shè)早期將采用NSA布署方略，推動LTE向5G平滑演進，節(jié)省5G建設(shè)成本，但將逐步建設(shè)起SA方案。5G重要有兩種布署方案:獨立組網(wǎng)(SA)和非獨立組網(wǎng)(NSA)。SA將形成全新的5G網(wǎng)絡(luò)，涉及新基站、回程鏈路和核心網(wǎng)。我們預(yù)測5G基站總數(shù)將達成4G基站數(shù)的1.3至1.5倍，根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)，截至底，我國4G基站數(shù)達成372萬座，我們預(yù)測5G基站總數(shù)將超出500萬座。

基站天線逐代演化，移動通信技術(shù)同時發(fā)展。隨著2G到4G的代際推移，基站天線，從全向天線逐步演變?yōu)槎ㄏ騿?雙極化天線、電調(diào)雙極化天線、雙/多頻電調(diào)雙極化天線。網(wǎng)絡(luò)容量由頻譜帶寬、社區(qū)數(shù)量、頻譜運用率和信噪比等因素決定，受限于稀缺的頻譜資源和緊張的基站選址空間，提高頻譜運用率、克制傳輸干擾成為網(wǎng)絡(luò)擴容的重要途徑。

波束賦形和空分復(fù)用技術(shù)的實現(xiàn)需要大規(guī)模天線陣列的硬件支持?？辗謴?fù)用技術(shù)在傳統(tǒng)4GMIMO中已經(jīng)得到廣泛的運用，但僅僅支持2/4/8通道，5GMassiveMIMO技術(shù)下的天線數(shù)量將呈幾何級數(shù)增加，達成64/128/256個，驅(qū)動單基站天線數(shù)量劇增。

5G時代僅在國內(nèi)AAUPCB市場規(guī)模將達成4G時代的5倍。國內(nèi)4G基站投資建設(shè)期重要為-，其中三大運行商新建基站達成最高峰112萬個，單個天線PCB的需求量約為0.2m2，則大致可計算出國內(nèi)4G建設(shè)高峰期基站RRUPCB市場規(guī)模為13億元/年，因此5G基站僅在AAUPCB市場規(guī)模將達成4G時代的5倍。國內(nèi)5G基站建設(shè)周期天線振子市場規(guī)模超出88億元。

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