5G通信产业链解析(Ⅰ)
 时间: 2023-09-04 |作者: 雷火官网

  5G通信行业产业链条主要包括五个重要环节:网络规划设计(前期技术研究及网络建设规划)、无线主设备(核心网、基站天线、射频器件、光器件/光模块、小基站等,无线配套、网络覆盖与优化环节开始布局)、传输设备(无线设备后需要有线传输链接,紧跟其后的包括光纤光缆、系统集成、IT 支持、增值服务等)、终端设备(芯片及终端配套)、运营商。此外还有PCB/CCL 产业链(用于基站射频、基带处理单元、IDC 和核心网路由器等)、介质波导滤波器(基站射频)。

  运营商市场集中度高,Vodafone全球覆盖范围最广,中国移动用户数最多。5G时代,沃达丰、中国移动等主流运营商强者恒强,中国运营商将拥有全球话语权。

  根据GSMA情报机构的数据,2015-2016 年全球电信运营商移动业务收入前十名依次为中国移动、威瑞森、AT&T、沃达丰、软银、德国电信、美洲电信、NTT、西班牙电信和中国联通,前十大运营商移动业务收入占前三十大运营商总收入的76.39%。

  沃达丰、德国电信、美洲电信和西班牙电信是前十大运营商中区域覆盖范围较广的四大运营商。其中,沃达丰的经营范围最广,涉及欧洲、非洲、中东和亚太四大区域的26个国家。德国电信主要覆盖欧洲和北美两大区域,美洲电信主要覆盖欧洲和南美洲,西班牙电信主要覆盖南美洲和欧洲。中国移动虽然主要覆盖中国本土市场,但是拥有8.49亿移动用户和三百多万个基站,是全球移动用户数和基站数最多的运营商。

  国内运营商市场方面,2008年中国电信业重组完成后,形成了移动、电信、联通三足鼎立的市场格局。中国移动一直在移动网络上占据优势地位。2016年,中国移动、中国电信和中国联通的营业收入分别为7084亿元、3523亿元和2742亿元,实现的资本开支分别为1873亿元、968亿元和721亿元。由此可见,无论是营业收入,还是资本开支,中国移动都超过了电信与联通的总和。此外,中国移动的4G基站和4G用户数分别占据国内总市场份额的47%和63%,稳居行业第一。

  2016年以诺基亚成功收购阿尔卡特朗讯为标志,以华为、爱立信、新诺基亚和中兴通讯为代表的全球通信设备商四足鼎立的格局初步形成。目前,前四大设备商中,国内通信设备厂商的综合实力不断提升,在光网络市场,华为和中兴的市场份额分别达到20%和12%;在接入网市场,华为和中兴的市场份额分别达到28%和12%。

  华为和中兴通讯的营业收入增速基本与3G/4G周期保持同步。华为自2013年开始,营业收入跃居行业第一,成为全球第一大通信设备商,并且持续保持领先的营收增速,不断拉开与其它设备商之间的差距。中兴通讯营业收入虽然总量低于同行业,但是增速长期高于爱立信和诺基亚。在5G跨代技术升级的背景下,中兴通讯有望实现弯道超车,超越爱立信与新诺基亚。

  电信主设备商在技术更新换代时,跑马圈地、抢占阵地的争夺往往最为激烈。在5G时代,基于先天的市场优势配合技术标准上的超前布局,我国主设备商在5G的网络架构和空口技术、大规模多入多出技术等方面,已形成一定的领先优势。

  华为:发布了全球首个面向5G 商用场景的5G核心网解决方案——SOC2.0;发布了业界首款5G 承载分片路由器,可提供50GE基站接入能力,同时无缝兼容100GE。基于其创新的Flexible Ethernet 技术,来实现端口通道化物理隔离,为不同业务提供差异化的SLA保障。

  中兴通讯:发布5G全系列高低频预商用基站产品,支持业界5G主流频段,采用MassiveMIMO、Beam Tracking、Beam Forming 等5G关键技术,充分满足5G预商用部署的多样化场景和需求,工作带宽大,单站数据吞吐量可达10Gbps;同时与英特尔公司合作,发布了面向5G的下一代IT基带产品(ITBBU)。IT BBU是世界上第一个基于软件定义架构和网络功能虚拟化的5G无线接入(RAN)解决方案。

  爱立信:宣布推出全新5G平台,包括5G核心网、无线和传输产品组合,以及数字支撑系统、转型服务和安全系统,帮助运营商现有网络平滑演进到下一代网络。并且,爱立信与德国电信和SK 电讯(SKT)完成了其所谓的全球首个洲际5G网络测试,有望为尚未标准化的5G技术的增强全球漫游扫清路障。

  在蜂窝移动通信系统中,天线是电路信号与空间辐射电磁波的转换器,向空间辐射或者接受电磁波,是移动通信系统末梢的关键组成部分,对无线网络的整体性能有着直接的影响作用。

  在4G时代,一个标准的宏基站主要由基带处理单元BBU、射频处理单元RRU和天馈系统三个部分组成。4G后期,天线R的MIMO天线G时代,基站天线将面临两大演变趋势。

  相对于4G技术,5G的频谱效率将提高5-10倍,天线技术的提升是其关键技术之一。基站天线属于传统天线业务,将通过超密集组网把现有站点提升十倍以上,以此实现5G通信密集、异构、分离(DHS)式的通信要求;MIMO技术以大规模MIMO为方向,通过增加天线数量提升信道容量,使频谱利用率成倍提升,达到5G的应用要求。

  其次,从无源天线到有源天线系统,天线的功能趋向于小型化、密集化、定制化。

  超密集组网技术需要增加基站数量,大规模天线技术需要增加基站携带的天线数量。

  从天线G射频实现了从RRU+天线向有源天线AAU的转变。在目前广泛应用的分布式基站中,RRU与BBU分离并通过馈线与天线相连。Massive MIMO技术将天线变成一体化有源天线AAU。AAU集成了RRU与传统天线的功能,数字接口独立控制每个天线振子,构成主动式天线阵列。由于射频单元不再需要馈线和RRU相连,而是直接用光纤连接BBU,此前令人困扰的馈电损耗趋于零。同时,有源天线的部署变得更加容易,可以安装在诸如路灯、电线杆等场合,从而减少站点租赁和运营成本。

  在5G时代, Massive MIMO技术将重构天线G时代,天线的单体价值量约为两千元。到了5G时代,由大规模天线技术和波束成形技术的应用,需要单面天线个甚至更多的天线G所用的高频率信号又需要更高性能的射频器件。因此,承载天线振子的高频PCB及高频覆铜板材料成为5G天线价值链上最受益的环节。相比于3G和4G传统天线中并不需要高频PCB及高频覆铜板材料,预计5G PCB在高频材料和加工过程的附加值都会增大,射频前端PCB价格至少将超过每平方米三千元,是4G的1.5 倍。预测5G仅仅在射频侧,PCB板及覆铜板的市场规模都将是4G的数倍。

  基站无源天线G商用初期已占据主要市场份额。在2014年全球基站天线厂商发货量排名中,我国五大厂商位列前十,合计发货量已超过全球总量的一半。同时,由于技术成熟,制造企业众多,竞争也很激烈。京信通信是国内基站天线龙头,营收规模第一,但收入增速落后于通宇通讯和摩比发展。2014年,通宇通讯和摩比发展营收增速分别达到146.40%和85.60%。

  现代移动设备的无线通信模块主要包含射频前端模块,射频收发模块,以及基带信号处理器。其中,射频前端负责射频收发、频率合成、功率放大,该模块主要包括天线开关、双工器、功率放大器和滤波器。其中滤波器作为对信号有处理作用的器件和电路,可以使信号中特定频率成分通过筛选进入,同时极大抑制其它频率、无关信号的干扰。

  5G网络高频和高密度通信将成为主流,所要求支持的无线频段数量呈上升趋势。在2012年全球3G标准协会3GPP提出的LTE R11版本中,蜂窝通讯系统需要支持的频段增加到41个。根据射频器件巨头思佳讯公司预测,到2020年,5G应用支持的频段数量将实现翻番,新增50个以上通信频段,全球2G/3G/4G/5G网络合计支持的频段将达到91个以上。理论上来讲,单个频段的射频信号处理需要两个滤波器。由于多个滤波器会集成在滤波器组中,而滤波器器件与频段数量之间的关系并非简单线性比例关系。但频段增多之后,滤波器设计的难度及滤波器数量大幅增加是确定的趋势,相应的价值量和销售数量都将倍增。

  具体工艺方面,掌握LTCC工艺的射频商或具有更好的投资回报率。LTCC低温共烧陶瓷技术是1982年开始发展起来的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术。由于体积小,LTCC工艺或将适合5G时代智能终端设备商对于器件小型化的要求。

  4G渗透率不断提升且尚未饱和,5G时代来临带来射频器件单机数量和价值量的增加,全球射频市场规模有望增长。根据美国战略分析机构预测,5G商用手机销售将始于2020年,其销量在2025年将超过3亿部。根据移动专家公司的研究,2016年在智能手机市场基本饱和增长乏力情况下,射频前端模块的增长率仍达到了17%。而在射频前端模块中,射频滤波器模块将是发展最快的模块。随着5G网络的普及,全球移动终端射频器件市场将迎来稳健增长。据美国高通公司预测,移动终端射频前端模块在2015-2020年间的复合增速在13%以上,到2020年市场规模将超过180亿美元。其中,滤波器是射频前端模块增长最快的细分方向,滤波器市场将由现在50亿美元的市场规模增长至2020年的130亿美元。

  2016年手机射频前端(包含天线开关、滤波器、双工器、PA功率放大器、LNA低噪声放大器)市场规模为101亿美元,预计到2022年将达到227亿美元,复合年增长率为14%。其中滤波器是重点,在2022年可达163亿美元级别,占比最大。

  中国过去40年的历史,某种意义上就是一部创业史。今天的中国是创业的热带雨林,任何一个种子洒下去,总能长出树苗。返回搜狐,查看更多