2018年5G 产业链行业研究报告

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行研君说

导语

2020年运营商将支持近70亿高速带宽的移动用户，平均连接速率超1G;容纳10亿蜂窝物联连接;实现高速移动连接和全面物联覆盖，以统一的物理网络和完备的规范实现三大通信愿景。

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来源：中银国际证券

▌5G通信的发展近况简介

5G网络架构标准化工作自2016年正式启动，历时通过三个版本完成，非独立组网的Rel-14版本将在2017年12月发布，2018下半年发布Rel-15版本，而2019年独立组网的Rel-16版本正式完成。截至2019年底之前的时段，都成为LTE-AdvancedPro或4.5G阶段。

在这一时段内，ITU将组织或协调成员在技术领域开展交流和评估。2016到2017年完成主要需求评估标准，并在2018到2020年持续为3GPP的标准给出建议和评估。

2020年运营商将支持近70亿高速带宽的移动用户，平均连接速率超1G;容纳10亿蜂窝物联连接;实现高速移动连接和全面物联覆盖，以统一的物理网络和完备的规范实现三大通信愿景。

归一化的趋势是移动通信产业发展的必然，充分的全连接必将创造难以估量的数据规模效应和运营效率提升。

5G标准还将大幅提升网络性能，深入挖掘频谱效率或拓展可用频段。预计5G系统基带整体频谱效率将提升3倍。而5G系统带宽的定义也自LTE阶段的20M扩大到了500M，可以整合利用的系统带宽整整扩大了25倍。

网络架构的变革对长期来以专用设备为主导的网络设备市场将产生深远的冲击。

5G最终将全面达成网络柔性，专用设备比重将大大降低，通用设备的替换除了提升运营商投资效率、降低总开支外，最大的意义是实现了链路乃至无线资源的整合，藉由全面的网络能力虚拟化，完成类似与IT资源虚拟化的工作，由统一的服务接口来提供标准化的通信能力。

鉴于R15标准已经完成，全球各大运营商如今都展开了5G试商用组网，以抢占5G商用的先机。韩国三大运营商已于今年12月1号正式开始5G商用，揭开了全球5G商用的大幕。

美国电信运营商Verizon也已在在美国4座城市推出5G业务，届时将同时采用5GNR和5GTF设备;

Sprint也宣布，将在2019年上半年在全美范围内推出其移动5G网络，包括纽约市、凤凰城、堪萨斯城等。

今年10月AT&T就展示了全球首款可商用的5G终端NetgearNighthawk移动热点，支持5GNSA标准和28GHz毫米波频段，并计划今年底前在美国12个城市投入5G网络商用。欧洲和日本的运营商也都推出了各自的5G商用计划。

我国5G技术研发试验分为关键技术试验、技术方案测试和系统测试三个阶段。

从目前的进展来看，在2016年9月份完成的第一阶段技术试验中分别验证了5G单点关键技术的可行性。

2017年9月份，第二阶段无线部分测试结果表明，各个厂商的5G技术集成方案可以满足国际电信联盟所确定的几个场景关键指标，其中包括峰值速率、时延、用户连接能力、流量密度等，进一步增强了产业界按期商用的信心。

2017年11月底，工信部在《关于启动5G技术研发试验第三阶段工作的通知》中宣布启动5G技术研发试验第三阶段工作，以提升技术研发水平，加速产业成熟，推动融合应用创新。

2018年1月，中国IMT-2020(5G)推进组正式发布了5G技术研发试验第三阶段第一批规范。

2018年9月28日，IMT-2020(5G)推进组公布我国第三阶段NSA(非独立组网)测试已全部完成,有效推动了5G技术和设备的逐步成熟。

按照计划，下一步将继续完成规范制定、5GC和基站在性能及功能等测试，室分测试、芯片终端及互操作测试、端到端语音业务测试、毫米波测试等。

2018年12月，华为LampSite完成IMT-2020(5G)推进组组织的5GSA独立组网的性能和功能的全部测试项目，我国已具备5G商用能力。

从设备商来看，华为、中兴、中国信科完成了NSA3.5/4.9GHz频段测试内容，诺基亚贝尔、爱立信完成了大部分测试内容;三星开始启动测试。

2018年6月，SA标准才冻结，因此此次测试结果中，SA测试进展倍受瞩目。目前针对SA主要开展室内测试。

华为、中国信科、爱立信、中兴完成SA核心网测试;华为完成SA基站功能测试，中国信科、爱立信、中兴基本完成SA基站功能测试。

此外，IMT-2020工作组推动构建室内外一体化试验网络，已在MTNet+怀柔外场，建设超过100个基站;构建5G射频传导测试系统和OTA测试系统，支持sub-6GHz频段测试;构建基于球形探头墙大规模MIMOOTA等三种性能测试场景。

▌5G标准的中国贡献与组网测试

中国企业在5G时代的参与力度远超先前的任何一个通信制式，时至今日已经先后在信道编码、核心网架构、承载网协议三个重要标准领域确认了中国企业主推的方案，建立了丰厚的技术贡献。

中国企业在近期3GPP对5G标准协议的进展上，纷纷做出了具有影响力的核心贡献，不但成功通过了eMBB控制信道的极化码编码方案，更在核心网SBA架构与承载网SPN、M-OTN的统一标准上夺取了关键的主导方案地位。

随着这一系列由中国阵营主推、中国企业主导的技术标准进入5G标准、成为核心协议的一部分，一方面体现出中国通信业在通信技术方面实现后来居上，另一方面也充分展示中国通信业在5G标准制定上的话语权进一步加大，有望不断在标准制定的过程中占据先机。

例如，中兴已经在3GPP关于5GNR标准的编写组里相继拿下两个主编位臵，华为也有一席主编，中国企业未来在新协议的制定过程中将会握有更大的影响力。

在5G试点方面，中国运营商推进实验组网的力度相当大。

中国移动计划今年在全国17个城市开展7大类16项5G创新应用，在杭州、上海、广州、苏州和武汉5个城市启动规模性试验;在北京、天津、深圳、重庆等12个城市部署小规模5G应用示范。

2020年前，预计部署超过1万个5G基站，建成世界最大规模5G试验网;中国联通将在北京、天津、青岛、杭州、南京、武汉、贵阳、成都、深圳、福州、郑州、沈阳等16个城市开展5G试点;中国电信也将在雄安、深圳、上海、苏州、成都、兰州等12个城市开展试点。

综上所述，5G时代我国通信业在全球通信行业中的重要性以及产业链先发优势更为明显，占据通信核心技术、拥有充足组网测试机会的中国企业们将凭借领先优势迎来新的黄金发展机遇。

▌5G规模化建设时点已至，政策驱动上游关键器件突破

我国的3/4G牌照发放较晚，各种历史原因掣肘下，3G网络基础并不牢固，因而运营商在4G阶段的投资时间密集、规模空前。投资不但远未收回且至今仍在延续。

所以从市场化的角度看，运营商在5G上的投资意愿与能力不会较4G时期显著突出。

然而产业地位发展的角度看，3G我国实现了对WCDMA的跟随和TDS自主创新;4G通过TD-LTE自主标准构筑了与FDD平分秋色的网络和用户体量，在5G全球标准大一统的呼声下，各国所争夺的是背后的影响力和话语权。

从中国政府、运营商的表态中，一再看到引领5G标准和产业走向的战略意愿。可以肯定，在政策和战略层面，国家希望凭借大规模网络建设来促进应用生态、撬动整体科技产业，以求突破尚存空白的核心技术和打通对应用创新的探索。

为形成事实上的话语权，需要在尽可能短的时间内达成网络和用户的规模化，通过外部效应来左右标准和产业方向。

按照三大运营商的规划，2020年左右将5G均将正式商用，因此2020年前后将成为5G规模化建设将步入高峰期。

另外，鉴于电信业一贯为国家意志深度主导，我们判断，在5G网络建设上的力度不仅不会减弱，而且会在短时间呈现集中投入的局面。

截止2018年第三季度末，我国4G基站数量约390万个。

根据中国联通预计，从连续覆盖角度来看，5G的基站数量可能是4G的1.5~2倍。

我们认为，5G投建将分成两个阶段:第一阶段从2019年起到2022年前完成全面覆盖，完成量将对应2013到2015年4G宏站数的1.5~2倍，大概160万~240万个基站;

第二阶段从2022年起，除了深化边缘覆盖之外，高频基站也将引入以解决热点高速数据卸载的问题，具体完成量取决于业务需求，尤其是高速率与大连接业务发展状况，初步预估为2013到2016年4G宏站数的1到1.5倍，大概280万~420万个基站。以较保守的方式估计，我们预测5G整体建设将新增约440万个宏基站。

5G投建将分成两个阶段:

第一阶段从2019年起到2022年前完成全面覆盖，建成基于5G宏基站的全国性网络。完成量将对应2013到2016年4G宏站数的1.5到2倍。

第二阶段从2022年起，除了深化边缘覆盖之外，高频基站也将引入以解决热点高速数据卸载的问题。

具体完成量取决于业务需求，尤其是高速率与大连接业务发展状况，初步预估为2013到2016年4G宏站数的1到1.5倍。核心网配套和固网虚拟化的工作将贯穿始终。

根据三大运营商年报公布的数据，2013年至今4G总开支约为6217亿元，预计2018到2019年合计2750亿元，前5G阶段在4G上的总投入在9000亿元左右。

若按先前宏站建设规模的判断，综合考虑运营商投资能力，以及设备通用化对成本的影响，我们预计2019到2022年的5G总投入约和2013到2019年的4G投入相当，约在9000到10000亿元。

2022年开启的高频阶段，解决高速卸载数据问题，开支约在4000到5000亿元，总开支在1.3万亿到1.5万亿元。

5G前的网络旨在解决人与人的联接，5G愿景是实现万物互联，藉由统一架构，集合各类技术之大成，解决所有问题。

无论对光通信还是无线通信，速率都是第一大挑战，从数百兆到数十G的端口速率提升、时延高度压缩，会令原有架构发生剧变。从以往的集中式BBU+RRU拉远，将演进为CU、DU和AAU架构。

CU将能同时控制十数个DU进行无线资源的统筹调配，且CU有望由通用设备代替;

AAU集成射频与天线单元直接拉远，完成地理上的覆盖;对于低延迟业务，部分基带处理也可能拉远到RRU。

从掌握的架构预案来看，后续基站的建设将按需配置会更加灵活，在CU统筹调配下，无线资源利用率将更高，在确保效用的同时资金利用率将显著提高。

但同时应该注意到，CU和DU间、DU之间存在大量高速互联。

伴随低延迟业务的本地路由功能，对互联架构的复杂度提出了更高要求。核心网实现切片功能意味着更大范围内的固网设备将被云化，连接平台管理海量物联将带来支撑网的全面升级，这些都属于长期投入，节奏存在弹性但整体空间巨大。

同时，中国企业在移动通信技术标准上，先后经历了1G空白、2G跟随、3G突破、4G同步的发展历程。

在5G时代，从历史使命的角度来看，5G作为中国与全球第一次同步研发的移动通信标准，更让中国产业具备了从更深层次实现突破和超越的历史机遇。

中国在3G时代依靠TDS实现了从0到1的进展，在4G时代依靠TD实现了系统设备产业的中兴华为全球主导能力，而5G时代关键器件领域仍然落后的中国通信设备产业，有望借力投资驱动和国家政策重点支持，实现跨越。

2018年的中兴遭受美国商务部禁止令事件提醒国人，在一些关键芯片领域仍然存在严重的外国企业“卡脖子”现象。

因此我们判断，对于通信主设备与用户终端领域都非常关键的射频器件、AD/DA转换器件、基带芯片等电子元器件，将成为5G时代中国通信产业实现上游突破的关键定位。

综上，我们认为从2019年预商用到2022年基本完成全覆盖的阶段，部署基站数将为4G阶段的1.5到2倍;随着应用场景增多和业务需求激活，2022年后还将有相当于1到1.5倍的4G基站数量投建，相应开支在1.3到1.5万亿元。

由于接入网、核心网、承载网及平台将配套作出大量演进，固网设施投入也将十分巨大并长期延续。同时，基于5G的历史使命，将在通信行业的上游发力解决关键器件“卡脖子”的现象，这将对整体芯片产业链带来庞大的发展机遇。

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