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5G产业链包括天线、射频、通信设备、光模块、光纤光缆和网络运维等多个环节。基于我国三大运营商的建网规模与节奏,申万宏源对各产业环节的投资规模与节奏进行了详细测算。
▲3G/4G/5G 总投资规模
总投资方面。预计我国三大运营商 5G 总投资有望过超过 1.3 万亿 元 ,相较 于4G 时代增长超过 60%。
▲5G 各产业链环节投资占比
每个产业链环节的投资占比不同,其中通信网络设备占比最大,近40%,基站天线、射频、光纤光缆和光模块的投资占比分别为 3%、10.6%、3.3%、4.6%。
▲5G 各产业链投资节奏和投资要点
▲通信设备产业链投资机会
为满足 5G 大网络容量和全频谱接入需求,基站天线和射频在 5G 方面的技术趋势主要包括 天线射频模块集成、大规模天线技术(Massive MIMO)。
集成的方式有利于大大简化站点部署,降低馈线复杂度,减少数据损耗,提升基站整体网络性能;MIMO则是基于多用户波束成形的原理,通过空间复用,极大提升系统容量。
▲大规模天线技术释义
5G频段较2-4G高,这意味着射频子系统的覆盖范围变小(电磁波在空间中的损耗与频率和传播距离成正比)。 因此未来5G基站实现全国覆盖,有望较大幅度超过4G。结合 4G 经验来看,申万宏源认为 2020 年起天线行业将会迎来爆发。
▲全国基站总数变化(单位:万站)
基于 5G 基站数量的关键假设(宏站和小站数量分别以 320 万座和 640 万座计算 ),申万宏源对天线与射频投资规模进行了测算:
1、天线部分:每个宏站 3 副天线,每副宏站天线价格以 3000 元计算(天线价格以及5G基站数量会有所提升)。每个小站平均 2 副天线,每副小站天线价格以 1000 元计算。
预计总投资:320万*3*3000元+640万*2*1000元=416亿元
2、射频部分:每个基站每副天线对应 1 套射频模块,宏站和小站射频模块单套价格分别以 10000 元和 4000 元计算。
预计总投资:320万*3*10000元+640万*2*4000元=1472亿元
▲天线与射频投资规模
5G 时代的天线和射频将实现一体化集成,由主设备厂商(华为等)提供一体化产品的趋势明显, 主设备商话语权有望提升,技术门槛提升导致行业集中度提升;同时,射频器件代工趋势将凸显。
▲国内基站射频行业主要参与公司
通信网络设备是移动通信系统的核心环节,主要包括无线、传输、核心网及业务承载支撑等系统设备,申万宏源预计将占 5G 总投资近 40% ,投资总额将超 5000 亿元。
▲网络设备投资 2020 将迎高速增长(单位:亿元)
通信网络设备作为5G投资的核心环节,投资周期较长,预计 5G 建设前 4 年期间均会有较大规模的投资,2021 年随着宏站和小站双双放量提升预计会达到峰值。
主设备市场行业集中度较高,全球主流厂商主要为华为(未上市)、中兴、诺基亚、爱立信。重点关注我国受益于 5G 建设的龙头设备厂商,华为、中兴通讯(待美国禁售事件影响解除后),此外,传输网络龙头厂商烽火通信亦是 5G 时代核心受益标的之一。
5G 无线基站的部署方式将采用 C-RAN 4的部署方式,光纤光缆布置需求分为前传网络和回传网络两个部分,连接点主要为 RRU(射频拉远单元)和 BBU(基带处理单元)之间的连接,以及 BBU 和汇聚点之间的连接。
▲5G 综合承载网架构示意图
申万宏源对前传网络部份与回传网络部分的规模进行了测算:
1、前传网络部分:预计每个宏站所需光纤 2KM,采用 48 芯光缆,基站数 320 万;小站所需光纤 1kM,采用 24 芯光缆,基站数 640 万。同时,需充分考虑现有基站光纤网络的复用率情况,假设现有宏站光纤复用率为 60%,现有小站光纤复用率为 20%。
可得:宏站所需光纤为320 万*2km*48*40%=1.2288 亿芯公里;小站所需光纤为640 万*1kM*24*80%=1.2288 亿芯公里
2、回传网络部分:C-RAN 部署方式下,按照 20 个基站集中收敛测算,采用 144 芯光缆回传约 3 公里接入汇聚层,按照 70%复用计算。
可得:回传网络所需光纤:(320+640)万/20*144 芯*3*30%=0.62208 亿芯公里
综上,前传+回传网络总计所需 3.08 亿芯公里,按普通光缆价格平均 130 元每芯公里测算,预计总投资:3.08亿*130元=400.4亿元
▲5G 将拉动光纤光缆无线网侧需求,2020~2022年为投资高峰期(单位:亿元)
▲5G 传输网络领域公司
值得注意的是,5G 天线通道大幅增加,以及应用场景数据流量的爆发式增长,作为光电转换环节的高速光模块升级趋势确定。申万宏源们预计无线网光模块投资超600亿元,为 4G 时代数倍,是 5G 时代弹性最大的产业链环节之一。
▲光模块市场规模测算
尽管 5G 网络架构比 4G 要复杂得多,基站总数增多,业务复杂度也随之提高,但集中化、智能化趋势明显。因此 5G 时代的网络规划和运维成本可能不会有大幅提升,预计与 4G 时代基本持平。4G投资规模约为 1200 亿元,以增长10%测算,5G 投资规模约为 1300 亿元。
▲网络规划运维投资规模基本与 4G 持平(单位:亿元)
网络规划运维总体分为两个投资阶段。
前期为网络规划阶段,投资窗口为 2019 和 2020 年;后期为网络运维阶段,投资窗口主要为 2022~2025 年。预计总投资规模为 1300 亿元,重点关注中国通信服务(港股)、杰赛科技、日海通讯、宜通世纪、华星创业、纵横通信。
5G 时代移动互联网及物联网连接数将迅速增长,推动可穿戴设备、自动驾驶汽车等创新升级。其Massive MIMO 技术的应用普及为手机天线行业带来快速增量的市场机会。
▲手机天线单机用量有望快速提升
除基站侧天线数量大幅度增加,移动终端采用 8 根或 16 根天线或将成为标配,有时甚至可能采用更多,比现有主流基于MIMO 2x2 技术的天线配置增加数倍,天线行业即将迎来快速增长阶段。
▲国内外主要移动终端天线厂商
目前以安费诺、Molex 等为主的欧美厂商仍然占据全球移动终端天线市场主要份额,国内则主要是信维通信、硕贝德占据领先地位,其主要原因是国外厂商进入较早,形成一定技术壁垒和客户优势,综合实力雄厚,具有很强的先入优势。
智东西认为,5G作为信息产业变革的核心基础之一,战略意义重大,获政策层、产业层的重点关注。随着3GPP标准以及频谱规划的逐步完成 ,运营商、设备上、芯片商、终端上均蓄势待发,争取19年达到预商用,2020年正式商用。
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