行業(yè)分析研究報(bào)告5G產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告

行業(yè)分析研究報(bào)告5G產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告

5G產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告定義：5G，全稱(chēng)第五代移動(dòng)電話行動(dòng)通信原則，也稱(chēng)第五代移動(dòng)通信技術(shù)。5月13日，韓國(guó)三星電子有限公司宣布，已成功開(kāi)發(fā)第5代移動(dòng)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(kāi)“5G技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)”啟動(dòng)會(huì)。2月9日，國(guó)際通信原則組織3GPP宣布了“5G”的官方Logo。中國(guó)三大通信運(yùn)行商于邁出5G商用第一步，并力求在實(shí)現(xiàn)5G的大規(guī)模商用。6月26日，中國(guó)聯(lián)通表達(dá)在進(jìn)行5G試商用。8月13日，北京市首批5G站點(diǎn)同時(shí)正式啟動(dòng)。?12月1日，韓國(guó)三大運(yùn)行商SK、KT與LGU+同時(shí)在韓國(guó)部分地區(qū)推出5G服務(wù)。12月10日，工信部正式對(duì)外公布，已向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通發(fā)放了5G系統(tǒng)中低頻段實(shí)驗(yàn)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(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電發(fā)放5G商用牌照。

5G網(wǎng)絡(luò)重要有三大特點(diǎn)，極高的速率，極大的容量，極低的時(shí)延。相對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率提高10~100倍，峰值傳輸速率達(dá)成10Gbit/s，端到端時(shí)延達(dá)成ms級(jí)，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(yàn)。與2G、3G、4G僅面對(duì)人與人通信不同,5G在設(shè)計(jì)之時(shí),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(biāo)中,除了對(duì)原有基站峰值速率的規(guī)定,對(duì)5G提出了8大指標(biāo):基站峰值速率、顧客體驗(yàn)速率、頻譜效率、流量空間容量、移動(dòng)性能、網(wǎng)絡(luò)能效、連接密度和時(shí)延。

分類(lèi)：5G使能千行百業(yè)，即使行業(yè)種類(lèi)豐富，公司眾多，但是總而言之，能夠歸納為三大類(lèi)應(yīng)用。ITU定義了5G三大應(yīng)用場(chǎng)景：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）、海量機(jī)器類(lèi)通信（mMTC）和低時(shí)延高可靠通信（uRLLC）。

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

將這三類(lèi)規(guī)定細(xì)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(chē)聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧能源、智能工廠、智慧都市等。

1.AR/VR。該類(lèi)應(yīng)用被認(rèn)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(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程運(yùn)維、遠(yuǎn)程手術(shù)等，還能夠足不出戶(hù)玩實(shí)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(lè)領(lǐng)域哺育5G的第一波“殺手級(jí)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(jìn)行融合，能夠用于大型賽事活動(dòng)直播、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程教學(xué)演示等，市場(chǎng)前景廣闊。

3.車(chē)聯(lián)網(wǎng)。5G應(yīng)用在車(chē)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)?；?G/3G/4G公眾移動(dòng)網(wǎng)的在線導(dǎo)航、擁塞提示和多媒體下載等信息娛樂(lè)服務(wù)，以及逐步衍生出的共享出行、車(chē)輛個(gè)性化體驗(yàn)、車(chē)輛全生命周期管理等創(chuàng)新服務(wù)。另外，基于低時(shí)延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)駕駛、安全預(yù)警等安全服務(wù)，避免大量碰撞事故?；?G-V2X等技術(shù)，能夠構(gòu)建“人車(chē)路云”高度協(xié)同的互連環(huán)境。

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

5.遠(yuǎn)程醫(yī)療?；卺t(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)無(wú)線采集的醫(yī)療監(jiān)測(cè)和護(hù)理類(lèi)應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程患者信息的實(shí)時(shí)采集，再加上遠(yuǎn)程診療，能夠讓更多患者享有大醫(yī)院的就診待遇。隨著遠(yuǎn)程控制類(lèi)應(yīng)用的完善，5G遠(yuǎn)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(yùn)用始終是各方關(guān)注的重點(diǎn)話題。5G網(wǎng)絡(luò)在偏遠(yuǎn)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(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效監(jiān)控和管理。

7.智能工廠。5G可助力公司實(shí)現(xiàn)“熄燈工廠”，高清監(jiān)控與傳感器監(jiān)測(cè)能夠讓公司實(shí)時(shí)理解生產(chǎn)線狀態(tài)，及時(shí)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(dòng)中解放出來(lái)。

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(lái)?？呻S時(shí)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(rèn)為可能是5G最先落地的應(yīng)用。高清視頻、文體娛樂(lè)等eMBB類(lèi)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(diǎn)業(yè)務(wù)，需要隨著5G網(wǎng)絡(luò)成熟和覆蓋完善進(jìn)行實(shí)驗(yàn)推廣；

mMTC場(chǎng)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(kāi)展中。中國(guó)聯(lián)通對(duì)全球5G應(yīng)用進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中超高清視頻、AR/VR、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人四類(lèi)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(kāi)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(yùn)行商5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用關(guān)注的重點(diǎn)，涉及到的業(yè)務(wù)涉及了遠(yuǎn)程控制、物流、遠(yuǎn)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(mǎn)足三大應(yīng)用場(chǎng)景且綜合成本較低的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳統(tǒng)4G基站的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將升級(jí)為5G基站全新的AAU+CU+DU構(gòu)造，由此推動(dòng)基站天線實(shí)現(xiàn)“量?jī)r(jià)齊升”。

從天線數(shù)量的角度來(lái)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(shí)攀升。我們預(yù)測(cè)，5G基站總數(shù)將超出500萬(wàn)座，達(dá)成4G基站數(shù)的1.3至1.5倍。

2.基于5G時(shí)代擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量的需求，天線列陣升級(jí)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(duì)應(yīng)搭載64個(gè)天線振子、64個(gè)濾波器、64個(gè)PA及增量的高頻PCB和連接器等器件。

從天線價(jià)值量的角度來(lái)看:1.基站天線構(gòu)造變化。分離式無(wú)源天線向一體集成化有源天線AAU發(fā)展促使單個(gè)天線整體價(jià)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(jí)促使附加值大幅提高。

從“量”和“價(jià)”兩個(gè)角度，我們對(duì)5G基站AAU射頻端市場(chǎng)規(guī)模的增量進(jìn)行測(cè)算。在整個(gè)5G建設(shè)周期中，振子的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)75億元、濾波器的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)445億元、高頻PCB的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)255億元、連接器的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)39億元、PA的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)511億元，5G基站AAU射頻端增量市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)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(dòng)力之外，還負(fù)責(zé)物料采購(gòu)和產(chǎn)品測(cè)試等服務(wù);與ODM相比，OGM廠商則不負(fù)責(zé)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)。從主設(shè)備商的角度來(lái)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(jià)值量的擴(kuò)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(jì)、服務(wù)營(yíng)銷(xiāo)等高附加值領(lǐng)域的配備。在技術(shù)協(xié)作方面，5G時(shí)期天線構(gòu)造的有源化規(guī)定天線廠商和設(shè)備商對(duì)AAU進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試，推動(dòng)OEM向OGM轉(zhuǎn)型。

從天線生產(chǎn)商的角度來(lái)看：

OGM的獲利空間遠(yuǎn)超OEM。傳統(tǒng)OEM模式中，受托方收入來(lái)源單一，僅由加工組裝環(huán)節(jié)的加工費(fèi)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(gè)中游的制造流程，增加獲利環(huán)節(jié)，擴(kuò)大利潤(rùn)調(diào)配空間。

5G原則規(guī)范了三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景，催生5G基站系統(tǒng)新架構(gòu)下的技術(shù)演進(jìn)。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(chǎng)景:增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)、超可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和海量機(jī)器類(lèi)通信(mMTC)。

不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景催生對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)功效的新需求，為構(gòu)建一種能夠同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)場(chǎng)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(jí)。

根據(jù)《中國(guó)聯(lián)通5G無(wú)線網(wǎng)演進(jìn)方略研究》(移動(dòng)通信9期于拂曉、趙峰著)中對(duì)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(cè)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(duì)5G的LTE網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研討會(huì)”上，中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院無(wú)線技術(shù)研究部高級(jí)專(zhuān)家李福昌預(yù)計(jì)，從持續(xù)覆蓋角度來(lái)看，5G的基站數(shù)量可能是4G的1.5-2倍;考慮到5G獨(dú)立組網(wǎng)和非獨(dú)立組網(wǎng)的結(jié)合，我們預(yù)測(cè)5G基站總數(shù)將達(dá)成4G基站數(shù)的1.3至1.5倍。

運(yùn)行商在5G建設(shè)早期將采用NSA布署方略，推動(dòng)LTE向5G平滑演進(jìn)，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(dú)立組網(wǎng)(SA)和非獨(dú)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(cè)5G基站總數(shù)將達(dá)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(guó)4G基站數(shù)達(dá)成372萬(wàn)座，我們預(yù)測(cè)5G基站總數(shù)將超出500萬(wàn)座。

基站天線逐代演化，移動(dòng)通信技術(shù)同時(shí)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(yùn)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(yùn)用率、克制傳輸干擾成為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的重要途徑。

波束賦形和空分復(fù)用技術(shù)的實(shí)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(yùn)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(jí)數(shù)增加，達(dá)成64/128/256個(gè)，驅(qū)動(dòng)單基站天線數(shù)量劇增。

5G時(shí)代僅在國(guó)內(nèi)AAUPCB市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)成4G時(shí)代的5倍。國(guó)內(nèi)4G基站投資建設(shè)期重要為-，其中三大運(yùn)行商新建基站達(dá)成最高峰112萬(wàn)個(gè)，單個(gè)天線PCB的需求量約為0.2m2，則大致可計(jì)算出國(guó)內(nèi)4G建設(shè)高峰期基站RRUPCB市場(chǎng)規(guī)模為13億元/年，因此5G基站僅在AAUPCB市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)成4G時(shí)代的5倍。國(guó)內(nèi)5G基站建設(shè)周期天線振子市場(chǎng)規(guī)模超出88億元。

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