近日，工業(yè)化和信息化部副部長(zhǎng)劉烈宏在第六屆中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上發(fā)表了講話。

 

他表示，目前我國(guó)已經(jīng)建成5G基站81.9萬(wàn)個(gè)，占全球的70%以上，覆蓋了全國(guó)所有地級(jí)以上城市。5G終端的業(yè)務(wù)超過(guò)了3.1億，占全球比例超過(guò)了80%。服務(wù)器在工業(yè)領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用示范項(xiàng)目已經(jīng)超過(guò)了1萬(wàn)個(gè)。此外，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈也已初步形成，全國(guó)評(píng)選出400余個(gè)大數(shù)據(jù)典型試點(diǎn)示范項(xiàng)目，新產(chǎn)品新模式不斷涌現(xiàn)，大數(shù)據(jù)、政府、金融、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域融合不斷深入。

 

國(guó)家對(duì)5G的重視程度史無(wú)前例，其重要性不言而喻。源起基金投資方向與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緊密聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)真正具有創(chuàng)新價(jià)值的產(chǎn)品或服務(wù)，投資成長(zhǎng)性行業(yè)中有科技和模式創(chuàng)新的、確立市場(chǎng)地位的“領(lǐng)頭羊”，探尋5G發(fā)展，深挖價(jià)值，精耕細(xì)作，開(kāi)展系列研究。

 

射頻器件

 

（1）射頻器件是進(jìn)行信號(hào)處理的關(guān)鍵部件：射頻器件由濾波器、功率放大器（PA）、低噪聲放大器（LNA）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及雙工器等組成，位于天線與收發(fā)機(jī)之間，主要負(fù)責(zé)將電磁波信號(hào)與射頻信號(hào)（二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。電磁波信號(hào)即天線與天線之間傳播的無(wú)線電信號(hào)，這些信號(hào)頻率較高，需要經(jīng)過(guò)濾波、移頻、放大等預(yù)處理，才能作為基帶芯片輸入端的信號(hào)；反方向看，基帶芯片產(chǎn)生的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)也需要進(jìn)行處理才能轉(zhuǎn)化為無(wú)線電信號(hào)。

 

圖 射頻器件構(gòu)成

 

按信號(hào)的通路劃分，射頻主要分為發(fā)射通路和接收通路：

 

Ø 發(fā)射通路的器件主要包括功率放大器、濾波器、DA、射頻調(diào)制器等；

Ø 接收通路的器件主要包括低噪聲放大器（LNA）、濾波器、AD及混頻器等。

相關(guān)器件的作用為：

Ø 雙工器：異頻雙工電臺(tái)，中繼臺(tái)的主要配件，其作用是將發(fā)射和接收訊號(hào)相隔離，保證接收和發(fā)射都能同時(shí)正常工作；

Ø 功放：功率放大器，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小，經(jīng)射頻功率放大器一系列的放大（緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí)功率放大級(jí)）后獲得足夠射頻功率，饋送到天線上輻射出去；

Ø 低噪放：將接收自天線的信號(hào)放大，便于后級(jí)處理，一個(gè)好的低噪音放大器在放大信號(hào)的同時(shí)能產(chǎn)生盡可能低的噪音及失真；

Ø 濾波器：由電容、電感和電阻組成，可以對(duì)電源線中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除，得到一個(gè)特定頻率的電源信號(hào)，或消除一個(gè)特定頻率后的電源信號(hào)。4G時(shí)代的濾波器主要以金屬腔體濾波器為主，優(yōu)勢(shì)在于工藝成熟、價(jià)格低，但由于其體積大，發(fā)熱多，難以在高密集型天線中廣泛使用，產(chǎn)品將逐漸轉(zhuǎn)向介質(zhì)濾波器為主，其擁有體積小、損耗少、介電數(shù)高等優(yōu)勢(shì)；

Ø DA/AD：模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的器件；數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的器件；

Ø 數(shù)字上變頻：無(wú)線電發(fā)射鏈路中，數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，再經(jīng)混頻后得到比原始信號(hào)高的期望的射頻中心頻率，然后信號(hào)經(jīng)過(guò)放大到適當(dāng)功率，最后經(jīng)過(guò)限制帶寬后經(jīng)天線發(fā)射出去；

Ø 數(shù)字下變頻：在超外差式接收機(jī)中，如果經(jīng)過(guò)混頻后得到的中頻信號(hào)比原始信號(hào)的頻率低，那么此種混頻方式叫做下變頻；

Ø 射頻調(diào)制器：分為鄰頻和隔頻調(diào)制器，其功能是把信號(hào)源，所提供的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)調(diào)制成穩(wěn)定的高頻射頻振蕩信號(hào)；

Ø 混頻器：利用非線性元件，例如二極管，把兩個(gè)不同頻率的電信號(hào)進(jìn)行混合，通過(guò)選頻回路得到第三個(gè)頻率的信號(hào)的裝置。

 

（2）5G時(shí)代射頻器件將迎來(lái)量?jī)r(jià)齊升：由于5G基站引入Massive MIMO，以64信道的天線陣列為例，預(yù)計(jì)其未來(lái)將可容納64個(gè)功率放大器、64個(gè)低噪聲放大器和64個(gè)濾波器等器件。當(dāng)中，濾波器及功率放大器等射頻組件的工藝需進(jìn)一步升級(jí)，產(chǎn)品將更加的小型化。預(yù)期射頻器件的單價(jià)以及市場(chǎng)對(duì)射頻器件的需求將大幅提升。目前，國(guó)內(nèi)僅在濾波器一項(xiàng)在全球的占比較高，達(dá)70%，主要生產(chǎn)商為春興精工、大富科技和武漢凡谷等；在低噪放、功放、AD/DA等領(lǐng)域的全球占比較低，介于0.5%-4%之間。

 

印制電路板

 

（1）基站PCB的價(jià)值量將大幅提升：印制電路板即Printed Circuit Board，簡(jiǎn)稱PCB，主要由絕緣基材與導(dǎo)體構(gòu)成，是電子元器件鏈接的提供者，在電子設(shè)備中起到支撐、互聯(lián)的作用，結(jié)合電子、機(jī)械、化工材料等而制成，是絕大多數(shù)電子設(shè)備產(chǎn)品必須的原件。PCB行業(yè)上游為覆銅板，下游涵蓋所有電氣電路產(chǎn)品。

由于5G基站天線的集成度要求顯著變高，AAU需要在更小的尺寸內(nèi)集成更多的組件，需要采用更多層的PCB技術(shù)，因此單個(gè)基站的PCB用量將會(huì)顯著增加，其工藝和原材料需要進(jìn)行全面升級(jí)，技術(shù)壁壘全面提升。5G基站的發(fā)射功率較4G大幅擴(kuò)大，要求PCB用基材全面升級(jí)，需符合高頻高速、散熱功能好等特性，如介電常數(shù)、介質(zhì)耗損小而穩(wěn)定，與銅箔的熱膨脹系數(shù)盡量一致，吸水性低，其他耐熱性、抗化學(xué)性、沖擊強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度好。PCB的加工難度也會(huì)顯著提升，高頻高速的物流和化學(xué)性質(zhì)與普通PCB不盡相同，導(dǎo)致加工過(guò)程不同，同一塊PCB上需要實(shí)現(xiàn)多種功能，將不同材料進(jìn)行混壓。因此，PCB價(jià)值量也將進(jìn)一步提升。

 

（2）5G網(wǎng)絡(luò)將對(duì)高頻高速的印制電路板需求較大：根據(jù)Prismark，2016年通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子對(duì)PCB的需求量分別占總需求的28.8%、26.5%和14.3%，合計(jì)近70%，是對(duì)PCB需求最高的三大領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2017年到2021年四年內(nèi)，通信設(shè)備和汽車電子有望成為驅(qū)動(dòng)PCB行業(yè)發(fā)展的新動(dòng)能，二者的年復(fù)合增長(zhǎng)率將分別達(dá)到7%和6%。通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)本身對(duì)PCB的應(yīng)用主要在無(wú)線網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信以及固網(wǎng)寬帶等領(lǐng)域。5G建設(shè)初期，對(duì)于PCB的需求增量體現(xiàn)在無(wú)線網(wǎng)和傳輸網(wǎng)上，對(duì)PCB背板、高頻板、高速多層板的需求較大。目前，PCB龍頭公司以臺(tái)灣和日本企業(yè)為主，國(guó)內(nèi)發(fā)展較好的有深南電路、滬電股份、景旺電子等，但國(guó)內(nèi)企業(yè)在高頻PCB領(lǐng)域的出貨量的全球占比僅約為4%。

 

小基站

 

（1）小基站相較傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)突出：小基站主要專注熱點(diǎn)區(qū)域的容量吸收和弱覆蓋區(qū)的信號(hào)增強(qiáng)，信號(hào)覆蓋范圍從十幾米到幾百米。此前，小基站的應(yīng)用并不廣泛。因5G頻段上移，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力下降，僅憑宏基站難以滿足巨大的設(shè)備連接數(shù)密度、毫秒級(jí)的端到端時(shí)延等技術(shù)和服務(wù)需求。目前，80%的數(shù)據(jù)流量來(lái)自室內(nèi)的熱點(diǎn)區(qū)，包括辦公場(chǎng)地、商場(chǎng)、廣場(chǎng)和公交地鐵等場(chǎng)景。如營(yíng)運(yùn)傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)覆蓋則成本太高，且其難以支持3.5GHz及以上的高頻或Massive MIMO的要求。由于小基站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部署和擴(kuò)容方便，可根據(jù)不同的場(chǎng)景（購(gòu)物中心、校園、公寓、地鐵、機(jī)場(chǎng)、隧道等）靈活選擇不同的商業(yè)模式，且其產(chǎn)業(yè)鏈成熟有助于降低部署成本。

 

（2）小基站將逐漸成為5G網(wǎng)絡(luò)中不同于宏基站的重要增長(zhǎng)點(diǎn)：在商業(yè)區(qū)、景點(diǎn)、交通樞紐類的熱點(diǎn)價(jià)值區(qū)域，用戶話務(wù)集中、流量需求高，但宏基站難進(jìn)入。在城中村、別墅區(qū)等居民區(qū)，基站偽裝要求高、部署困難，宏基站的進(jìn)場(chǎng)也是挑戰(zhàn)。在體育場(chǎng)、會(huì)展中心等低頻熱點(diǎn)區(qū)域，用戶需求具有突發(fā)性和不連續(xù)性，宏基站覆蓋和運(yùn)營(yíng)成本較高。小基站體積小、功耗低、部署便捷的特點(diǎn)，非常適合以上三類場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)覆蓋。5G時(shí)代“宏基站為主，小基站為輔”的組網(wǎng)方式可望有效解決網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題，小基站將成為5G網(wǎng)絡(luò)后期的一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)。目前，小基站市場(chǎng)的主要供應(yīng)商包括華為、中興通訊、愛(ài)立信、諾基亞、邦訊技術(shù)、京信通信等。

 

承載網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈解析

 

1.光纖光纜

 

（1）光纖光纜及光纖預(yù)制棒簡(jiǎn)介：光纖，完整名稱叫做光導(dǎo)纖維，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。目前通信用的光纖，基本上是石英系光纖，其主要成分是高純度石英玻璃。光纖通信系統(tǒng)，就是利用光纖來(lái)傳輸攜帶信息的光波，以達(dá)到通信的目的。

 

光纜是以一根或多根光纖或光纖束制成符合化學(xué)、機(jī)械和環(huán)境特性的結(jié)構(gòu)。不論何種結(jié)構(gòu)形式的光纜，基本上都是由纜芯、加強(qiáng)元件和護(hù)層三部分組成。

 

光纖產(chǎn)業(yè)鏈可歸總為光纖預(yù)制棒-光纖-光纜，光纖預(yù)制棒拉絲制成光纖，光纖加上保護(hù)套制成光纜。其中，光纖預(yù)制棒是以鍺礦石和多晶硅為原料，加入氫氣、氦氣等，制成的高純度石英玻璃棒，在產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)占比高達(dá)70%，是光纖制造的核心，目前我國(guó)光纖光纜制造企業(yè)超150家，但實(shí)現(xiàn)光纖預(yù)制棒、光纖及光纜一體化企業(yè)僅10家，包括長(zhǎng)飛光纖、亨通光電、中天科技、烽火通信等。

 

（2）中國(guó)光纖光纜產(chǎn)能增速高于全球，2019年出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩現(xiàn)象：伴隨著2014-2018年中國(guó)4G網(wǎng)絡(luò)和光纖寬帶的高速發(fā)展，中國(guó)光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈也迎來(lái)一輪產(chǎn)能擴(kuò)張。根據(jù)CRU統(tǒng)計(jì)，2013-2018年，全球光纜產(chǎn)量復(fù)合增長(zhǎng)率排名，中國(guó)高達(dá)18%，超過(guò)全球平均水平。光棒、光纖、光纜產(chǎn)能規(guī)模不斷擴(kuò)大，結(jié)束了2016-2018年持續(xù)兩年多的光纖需求緊張的局面。在全球5G大規(guī)模建設(shè)啟動(dòng)之際，呈現(xiàn)出產(chǎn)能過(guò)剩的情況。截至2019年底，中國(guó)企業(yè)光纖光纜市場(chǎng)占有率為46%，美國(guó)企業(yè)市場(chǎng)占有率為15%，日本企業(yè)市場(chǎng)占有率為19%。

 

（3）5G對(duì)光纖需求的增長(zhǎng)或能夠帶來(lái)光纖光纜行業(yè)的改善：隨著中國(guó)光纖寬帶家庭覆蓋率超過(guò)90%，2018年底以來(lái)，中國(guó)光纖市場(chǎng)需求回落，光纖市場(chǎng)出貨量和價(jià)格同步下降，光纖光纜行業(yè)為期三年的景氣周期結(jié)束。2020年，隨著中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商加大5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資力度，5G成為全球光纖市場(chǎng)增長(zhǎng)的一個(gè)積極因素。中國(guó)工程院院士鄔賀銓預(yù)測(cè)，5G時(shí)代所需基站數(shù)量將是4G時(shí)代的約4-5倍，帶寬是4G時(shí)代的10倍，5G基站的密集組網(wǎng)需要應(yīng)用大量的光纖光纜，對(duì)光網(wǎng)絡(luò)提出了更大的需求和更高的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)泰君安證券預(yù)測(cè)，5G對(duì)光纖光纜的需求未來(lái)3年內(nèi)至少為4G的3-4倍，將達(dá)到6億芯公里，5G需求將能改善光纖光纜行業(yè)周期向下的狀況。此外，根據(jù)CRU報(bào)告，預(yù)計(jì)2020年全球和中國(guó)總的光纜需求量分別為5.1億芯公里和2.5億芯公里；至2021年這一數(shù)據(jù)分別上升至5.6億芯公里和2.9億芯公里。

 

（4）具有“棒纖一體化”能力的公司將更有利于在行業(yè)中生存：在目前光纖光纜產(chǎn)能過(guò)剩的狀況下，短期5G建設(shè)對(duì)于光纖光纜的需求影響并不大。不管是中國(guó)還是全球，預(yù)計(jì)未來(lái)2-3年的光纜需求同比增長(zhǎng)均為個(gè)位數(shù)，市場(chǎng)供大于求的情況將繼續(xù)維持2-3年的時(shí)間。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在光纜價(jià)格方面將持續(xù)面臨一定挑戰(zhàn)，雖海外市場(chǎng)有一定的發(fā)展機(jī)遇，但鑒于新冠疫情和中美摩擦影響，且國(guó)內(nèi)光纖光纜企業(yè)價(jià)格優(yōu)勢(shì)不明顯，海外市場(chǎng)的拓展仍有難度。總體而言，具有“棒纖一體化”能力的公司將有利于在行業(yè)中生存。

 

光模塊

 

（1）光模塊簡(jiǎn)介：光模塊是用于交換機(jī)與設(shè)備之間傳輸?shù)妮d體，是光纖通信系統(tǒng)中的核心器件。光模塊的主要功能是在光通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，主要包括光信號(hào)發(fā)射端和接收端兩大部分。光端機(jī)、光纖收發(fā)器、交換機(jī)、光網(wǎng)卡、光纖路由器、光纖高速球機(jī)、基站、直放站等設(shè)備的光口板都配置有對(duì)應(yīng)的光模塊。

 

光模塊發(fā)射端的主要作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，接收端則將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)。同時(shí)，發(fā)射端與接收端均需與傳輸介質(zhì)——光纖對(duì)準(zhǔn)耦合，才能實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的收發(fā)、轉(zhuǎn)換，這就要求發(fā)射端、接收端以特殊工藝分別封裝成TOSA（Transmitter Optical Sub Assembly，光發(fā)射組件）和ROSA（Receiver Optical Sub Assembly，光接收模塊）。一般ROSA中封裝有分光器、光電二極管（將光壓裝換成電壓）和跨阻放大器（放大電壓信號(hào)），TOSA中封裝有激光驅(qū)動(dòng)器、激光器和復(fù)用器等。

 

圖 光模塊結(jié)構(gòu)（上）及其簡(jiǎn)易原理圖（下）

 

TOSA、ROSA和電芯片是光模塊中成本比重最高的三個(gè)部分，分別占35%、23%和18%。TOSA和ROSA中的技術(shù)壁壘主要在于兩方面：光芯片和封裝技術(shù)。TOSA和ROSA中的光芯片是光模塊的核心元件，成本占比接近50%，且有提升趨勢(shì)。光芯片分為有源光芯片和無(wú)源光芯片。有源光芯片包括發(fā)射端的激光器芯片和接收端的探測(cè)器芯片。其中，激光器芯片價(jià)值占比大，技術(shù)壁壘高，是光模塊核心中的核心。

 

 

圖 光模塊成本拆分

 

激光器主要分為EML（電吸收調(diào)制激光器，基于磷化銦）、VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器，基于坤化鎵）、DFB（分布式反饋激光器，基于磷化銦）三種類型。其中VSCEL是面發(fā)射型激光，主要用于500米內(nèi)短距離傳輸。而EML、DFB均為邊發(fā)射型，兩者區(qū)別在于EML為外調(diào)制光（由外電路控制激光的通斷），而DFB為直接調(diào)制（直接控制激光的開(kāi)關(guān)）。EML主要用于遠(yuǎn)距離高速率傳送，DFB主要用于接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、無(wú)線基站和數(shù)據(jù)中心等中長(zhǎng)距離傳輸。

 

表 光模塊激光器對(duì)比

 

（2）國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)在于器件封裝，短板在于高端光芯片和電芯片：國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商依靠器件封裝優(yōu)勢(shì)在全球份額世界領(lǐng)先。但目前在技術(shù)門(mén)檻較高的高端光芯片領(lǐng)域依然落后于國(guó)際領(lǐng)先水平，仍由國(guó)外廠商主導(dǎo)。高端光通信芯片與器件國(guó)產(chǎn)化率不足10%，25Gbps及以上高速率光芯片國(guó)產(chǎn)化率更是僅3%左右。目前國(guó)內(nèi)僅擁有10Gbps速率及以下的激光器、探測(cè)器、調(diào)制器芯片的量產(chǎn)能力，10Gbps速率及以下的國(guó)產(chǎn)化率約50%。VCSEL、DFB、EML等高速率芯片仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口，主要由美國(guó)、日本廠商主導(dǎo)。電芯片更是完全依賴進(jìn)口。

 

在集成后的光模塊市場(chǎng)，頭部企業(yè)的全球市占率較為分散，菲尼薩領(lǐng)先，其2017年的市占率為14.8%；目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)是光迅科技，全球市占率約5.6%，該公司公司10G的DFB和EML均已量產(chǎn)，25G的DFB有望近期實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

 

圖 2017年光模塊及光、電芯片國(guó)產(chǎn)化率情況

 

（3）光模塊需適應(yīng)場(chǎng)景要求進(jìn)行選擇，前傳需采用工業(yè)級(jí)光模塊，需求量預(yù)計(jì)將達(dá)數(shù)千萬(wàn)量級(jí)：由于5G前傳、中傳和回傳在速率容量、傳輸距離、工作環(huán)境、光纖資源和同步特性等方面對(duì)光模塊的需求不同，同時(shí)5G光模塊在傳輸距離、調(diào)制方式、工作溫度和封裝等方面存在不同方案，因此光模塊需結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景、成本等因素適需選擇。前傳光模塊由于涉及室外應(yīng)用，需要工業(yè)級(jí)光模塊（-40-85℃）；中傳和回傳光模塊應(yīng)用于散熱條件好的機(jī)房環(huán)境，可采用商業(yè)級(jí)光模塊。

 

由于5G基站密度高于4G，5G光模塊總需求量預(yù)計(jì)超過(guò)4G，尤其DU可以星型方式連接多個(gè)AAU，前傳光模塊預(yù)計(jì)將產(chǎn)生數(shù)千萬(wàn)量級(jí)的需求。

 

核心網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈解析

 

1.交換設(shè)備

交換設(shè)備是核心網(wǎng)的基礎(chǔ)構(gòu)件，是IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的核心，按應(yīng)用領(lǐng)域可劃分為電信網(wǎng)中的路由器和以太網(wǎng)中的交換機(jī)，長(zhǎng)期以來(lái)以交換機(jī)和路由器為主的交換設(shè)備市場(chǎng)格局穩(wěn)定，以軟硬件一體化的品牌機(jī)為主，準(zhǔn)入門(mén)檻高，客戶黏性強(qiáng)，缺乏開(kāi)放性。

 

2.SDN/NFV

5G核心網(wǎng)最大的變化是引入了SDN/NFV技術(shù)，以滿足網(wǎng)絡(luò)切片的應(yīng)用需求。SDN/NFV把核心網(wǎng)的功能分拆成不同的模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的軟硬件解耦，以及網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化和軟件化，進(jìn)而通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件的管理。總的而言，SDN使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和控制設(shè)備分離，實(shí)現(xiàn)控制面集中管理，將網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榭删幊痰拈_(kāi)放式設(shè)備，可對(duì)硬件進(jìn)行分離管理，提高運(yùn)營(yíng)效率。NFV通過(guò)X86服務(wù)器將各個(gè)節(jié)點(diǎn)硬件的功能進(jìn)行虛擬化處理，變?yōu)檐浖瑥亩岣邤?shù)據(jù)中心的靈活性，加快部署和升級(jí)效率。二者重構(gòu)了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，改變了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的表現(xiàn)形態(tài)。引入SDN/NFV技術(shù)后，5G網(wǎng)絡(luò)將具備全面的統(tǒng)一管理調(diào)度能力，可靈活配置和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)靈活互聯(lián)，進(jìn)一步增強(qiáng)面向客戶的個(gè)性化、定制化服務(wù)能力。

 

（1）SDN：即軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network），它的重要組成部分來(lái)自兩個(gè)方面：控制面（Control Layer）和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面（Data Layer）；其設(shè)計(jì)理念是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面進(jìn)行分離，將網(wǎng)絡(luò)管理權(quán)限交由控制層的“控制器”負(fù)責(zé)，從而通過(guò)控制器中的軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)底層硬件的控制和編程，令資源靈活調(diào)配。SDN的主要供應(yīng)商包括華為、思科、Juniper、新華三、Arista、Intel、IBM等。

 

SDN網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備僅負(fù)責(zé)單純的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，而控制面則通過(guò)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。這樣集中管理的方式，能大幅提升網(wǎng)絡(luò)資源的分配效率。

 

 

圖 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)比較

 

具體看，SDN的核心技術(shù)主要集中在三個(gè)方面。一是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離；二是控制邏輯集中；三是網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放。控制邏輯集中主要是在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)于控制分離之后，推動(dòng)控制面向集中化管理發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放主要是集中管理后，采用規(guī)范化的北向接口為上策應(yīng)用提供按需分配的網(wǎng)絡(luò)資源機(jī)服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放。網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放化可以令網(wǎng)絡(luò)可編程，使得網(wǎng)絡(luò)功能向服務(wù)化發(fā)展。

 

（2）NFV：即網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（Network Function Virtualization）,是通過(guò)使用X86服務(wù)器和虛擬化技術(shù)將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件進(jìn)行軟件化處理，以替換各個(gè)節(jié)點(diǎn)上昂貴的通信硬件。這是將各個(gè)節(jié)點(diǎn)上實(shí)體設(shè)備軟件化的一個(gè)過(guò)程，這些實(shí)體硬件設(shè)備有路由器（Router）、防火墻、負(fù)載均衡器（Load Balancer）等將其虛擬化。將網(wǎng)絡(luò)功能從專用設(shè)備遷移到通用X86服務(wù)器上運(yùn)行的虛擬機(jī)中，能加速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的部署效率和降低購(gòu)置硬件費(fèi)用。NFV的主要供應(yīng)商包括思科、愛(ài)立信、華為、VMware、諾基亞、HPE、DELL EMC、Juniper、中興等。

 

（3）伴隨著SDN/NFV的引入，交換設(shè)備將向白牌化方向發(fā)展：SDN/NFV的引入將打破傳統(tǒng)交換設(shè)備軟硬一體化的特性，拉低交換設(shè)備的進(jìn)入門(mén)檻，有利于引入新進(jìn)者。同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商也可以通過(guò)對(duì)設(shè)備供應(yīng)的規(guī)范化，提升在設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中的技術(shù)主導(dǎo)能力和議價(jià)能力。

 

交換設(shè)備白牌化分化出了交換芯片、白盒硬件和網(wǎng)絡(luò)OS軟件三類廠商，提升了SDN控制器和操作系統(tǒng)方案的整體要求，是新進(jìn)廠商實(shí)現(xiàn)彎道超車的重要契機(jī)。其中，網(wǎng)絡(luò)OS廠商在開(kāi)放體系中具備承上啟下的關(guān)鍵地位，將逐步把握產(chǎn)業(yè)定價(jià)權(quán)，純粹硬件廠商的地位將逐步削弱。

 

5G網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

 

（一）5G無(wú)線接入網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

 

天風(fēng)證券根據(jù)Costa鏈路衰減模型測(cè)算，5G宏基站將至少為4G的1.7倍，微小基站將達(dá)2000萬(wàn)座。截至2020年底，國(guó)內(nèi)4G基站達(dá)544萬(wàn)座，其中約85%為宏基站，由此預(yù)測(cè)，整個(gè)5G周期，5G宏基站的規(guī)模有望達(dá)到786萬(wàn)座。2019年，根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，全國(guó)建成5G宏基站超13萬(wàn)座；2020年，中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃投資新建25萬(wàn)座5G宏基站，中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通計(jì)劃共建共享25萬(wàn)座5G宏基站，此外，業(yè)界預(yù)測(cè)中國(guó)廣電有望部署5萬(wàn)座5G宏基站。結(jié)合4G周期建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)5G宏基站將達(dá)786萬(wàn)座，各年度新增情況如下：

 

 

圖 國(guó)內(nèi)5G宏基站年度新增規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：萬(wàn)座）

 

5G宏基站單站價(jià)格2019年約30萬(wàn)元，隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟，2020年大幅降至約18萬(wàn)元，預(yù)計(jì)此后仍將逐年遞減，但降幅將縮小。由此預(yù)測(cè)，國(guó)內(nèi)5G宏基站市場(chǎng)空間約為10760億元。其中，各年度市場(chǎng)空間情況如下：

 

表 國(guó)內(nèi)5G宏基站年度市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

 

其中濾波器部分，假設(shè)每個(gè)基站有3面天線，每面天線有64只濾波器，預(yù)計(jì)5G時(shí)代我國(guó)共需要15.1億個(gè)濾波器。根據(jù)市場(chǎng)數(shù)據(jù)，介質(zhì)濾波器2019年單價(jià)約為60元/個(gè)，假設(shè)隨著規(guī)模量產(chǎn)單價(jià)逐年下降10%，到2029年約為21元/個(gè)。結(jié)合濾波器所需數(shù)量和當(dāng)期單價(jià)，預(yù)期到2029年，建設(shè)5G基站所需的濾波器市場(chǎng)空間約為584億元。

 

表 國(guó)內(nèi)5G宏基站濾波器年度市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

 

PCB部分的市場(chǎng)規(guī)模為377億元：

 

表 國(guó)內(nèi)5G宏基站PCB年度市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

 

5G小基站約2000萬(wàn)座，以1萬(wàn)元/座價(jià)格計(jì)算，5G小基站市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)2000億元：

 

表 國(guó)內(nèi)5G宏基站年度市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

  

（二）5G光通信市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

 

光模塊方面，結(jié)合前述宏基站預(yù)測(cè)數(shù)量，以及光模塊的價(jià)格、采用的各類型光模塊的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)等，預(yù)計(jì)前傳市場(chǎng)光模塊的需求規(guī)模為4716萬(wàn)個(gè)，市場(chǎng)空間255億元；中回傳市場(chǎng)光模塊需求量1258萬(wàn)個(gè)，市場(chǎng)空間384億元。

 

表 國(guó)內(nèi)5G前傳光模塊市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

 

表 國(guó)內(nèi)5G中回傳光模塊市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

 

光纖光纜方面，國(guó)泰君安證券預(yù)測(cè)，2020-2022年國(guó)內(nèi)5G對(duì)光纖光纜的需求至少為4G的3-4倍，將達(dá)到6億芯公里。參考中國(guó)移動(dòng)2020年7月的光纜集采價(jià)格（40元/芯公里），預(yù)計(jì)2020-2022年5G帶動(dòng)光纖光纜的市場(chǎng)規(guī)模將為240億元。

 

（三）SDN/NFV市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

 

綜合CCW Research、ABI Research等機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，我國(guó)SDN 2020年市場(chǎng)規(guī)模約27.1元，至2023年將增至63.1億元，CAGR=32.5%；NFV 2020年市場(chǎng)規(guī)模約44.1億元，2022年將增至93億元，CAGR=45.2%。

 

從宏觀角度來(lái)看，在政策、市場(chǎng)等利好因素驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)5G應(yīng)用有望保持領(lǐng)先。源起基金相信，唯有與產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴攜手，才能打造良好的5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。

 

源起基金順應(yīng)時(shí)代潮流，抓住發(fā)展機(jī)遇，把目光投向了未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的新高地，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，精選5G產(chǎn)業(yè)投資賽道，構(gòu)建多元化、覆蓋廣的服務(wù)體系，以尋求對(duì)產(chǎn)業(yè)格局及產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)改變，為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。

 

已投項(xiàng)目