5G双千兆产业生态研究报告

1、5G双千兆产业生态研究报告技术创新，变革未来高速连接上下游产业，双千兆大生态终将形成智慧工业智慧医疗智慧城市视频娱乐智慧农业智慧教育智慧能源智慧交通5G+网络能力5G+互联网5G+大数据5G+物联网5G+云计算5G+大视频5G+AI垂直行业人工智能大数据云计算物联网移动互联网大视频无线网传输网核心网终端光纤光模块BBUAAU数字处理芯片存储器收发芯片功放天线小基站功放滤波器专用设备IT设备设备宏基站基带射频仪器仪表网络优化工程设计软件双千兆网络ADC/DAC芯片增强移动宽带海量大连接低时延高可靠新技术能力软件化超高频大带宽物联网高集成度赋能模组屏幕&摄像头16015G网络产业链四大变化：高频高

2、集成、 大带宽、软件化、物联网化2G双极化电调天线5G AAU Massive MIMO天线振子高频PCB板5G AAU PCB及天线振子需求增加天线形态变化材料科学新发展封装天线形式基于LTCC/PCB等的高性能封装板材加工工艺和封装集成 技术5G基站天线复杂性增加， PCB取代传统馈电网络：底下绿色的板子是普通PCB4 层板，馈电网络被大面积PCB替代。国内高频高速PCB上游材料覆铜板开始替代 国外产品，高频板罗杰斯市场份额50%以上。天线振子：相较于现有4G网络，一副天线一般有10-40个天线振子（通道数量不 同4G时代4T4R(FDD)或者8T8R(TDD)），5G天线含有的振子数将大

3、幅增加（64- 128-192个）。目前AAU方案中包括一个振子对应一个通道，也 有两个到三个振 子对应一个通道 ，材料和工业方面包括金属压铸、塑料本体再电镀金属的、LDS 激光雕刻的。网络性能越高，要求通道数越多，考虑到天线数据容量及覆盖范围，天线系统要求天线振子数量大幅提升。PCB取代馈电网络，AFU天线成为大势所趋3G多频双极化天线4G多频多端口天线&MIMO介质滤波器成为大趋势，量价关系变差32TR AAU的采用对滤波器行业来讲影响较大，数量相对64TR减半，价格方面也有压力介质滤波器在技术（配方和设计）上差别不大，工艺上会有差异，主要体现在烧结焊接良率上；目前国内供应商较多，不存在国

4、外技术垄断问题。我们判断未来陶瓷介质滤波器应该类似于电子元器件，如陶瓷介质滤波器400元/公斤，如果单个介质滤波器20g，就是8元/个； 目前市场大部分按照20元/个作为最终预期，华为对于介质滤波器的目标价格在20元以下。，5G时 代 ， 受 限 于 Massive MIMO 对大 规模天线集成化的要求 滤波器需更加小型化和 集成化。为了满足 5G 基站滤波 器对小型化的要求， 更易小型化的陶瓷介质 滤波器有望成为主流解 决方案。陶瓷介质金属腔 体or如果是2.6G两侧有北斗 和雷达的干扰存在的情 况下，滤波器抑制的非 常高，腔体滤波器才能 够实现要求的指标，小 型金属腔体滤波器仍有 应用机会

5、。产业目前已有陶瓷介质 滤波器2.6G方案。3.5G部署的理想情况2.6G引发的现实情况陶瓷介质成为大势所趋陶瓷介质滤波器：通道一一对应。板对板连接、光电复合成为5G趋势2/3/4G时期，天线与RRU之间、天线内部天线振子与射频器件相连都是通过馈线连接。5G AAU到BBU之前的连接主要通过光电复合缆 进行连接，AAU到BBU之前通信数据传输通过光模块及光纤光缆连接，同时BBU通过复合缆给AAU供电，国内线缆行业竞争较为充分。4G基站设备8T8R的8端口天线对应拉出8根馈线，勉强还能接受，但5G时期，64T64R 64端口的馈线必将导致系统复杂性增加，安装实 施困难。因此，5G时代通道数变多以

6、及集成化（5G时代天线有源化，AAU内功分网络和基带处理板将以PCB形式存在，传统馈线连接方 式已不能满足需求），板对板之间需要由射频连接器进行连接，射频连接以板对板盲叉连接器为主。这将导致射频连接器数量增加，但是 馈线数量减少。目前高速背板连接器，全球四家垄断，安费诺，莫仕，TE，灏讯。工艺要求很高，国内替代较难。技术升级：射频连接器增加，馈线需求降低，光电复合缆需求增加板对板射频连接器5G高频器件带动新工艺和新材料快速发展5G新要求射频器件新需求高效率氮化镓(GaN) 与砷化镓(GaAs)功率放大器高集成高集成度收发信机低重量体积更轻更小介质滤波器5G高速率、低时延的特性要求必须使用大规模

7、天线技术和高中低频协作组网（高频含6GHz以 上毫米波波段，为满足器件高频特性，新工艺和新材料在射频器件上的应用也发生了巨大的变 革。随着5G技术日益成熟，未来射频功率放大器，传统的LDMOS制程将逐渐被新兴的氮化镓(GaN)取代。5G标WRC15/193.83.4 3.6 4.4 4.924.2528.3527.5 31.8 33.43740.5WRC1942.5 45.5 47.2 50.443.547 50.2 52.6667681865G新 增高频准6G以下频段（中移动2.6G）5G标准24G以上频段4G标准频段2G硅材料3G/4G GaAs材料5G GaN材料频率提升关键元器件的技术

8、革新深刻影响5G网络的升级与设备的集成度。5G多元化的场景应用为元器件企业提供了巨大的市场机遇，也提出了更高要 求。在强调智能与联网的时代，包括FPGA、GPU与ASIC等芯片产品将 在2021年达到200亿美元市场规模。5G发展催生芯片产业新机会5G带来的新机会对应芯片类型5G对数据处理能力和存储能力激增，高性能芯片将在宏基站BBU中广泛使用CPU、DSP、FPGA5G智慧网络将引入人工智能，面向无线网 络应用的AI芯片需求增加GPU 、FPGA 、ASIC5G物联网应用需要更低成本、更低功耗与 更高集成度的封装技术3D封装技术5G新的传输设备和技术需求拉动传输网络与终端设备芯片需求增长SP

9、N核心交叉芯片、同步锁相环芯片、外围的DSP芯片、成帧芯 片等DSP芯片：比特流和通道分配管理的矩阵编 码。 最早是FPGA，华为逐渐去FPGA化。FPGA芯片：对电磁波做整形，以及对不同 接口的不同的协议进行比较方便的软件灌装。 供应商主要是Intel、赛灵思等国产难替代。Power CPU：控制整块板 子的 Power 分配，Arm架 构，目前华为海思可用FPGA，核心处理接口协议的。国内难替代， 需要多 做几颗ASCI来替代，付出功率、成本 等代价。DSP基带处理芯片：ASIC，处理基带信号， 目前华为可自研高集成化：芯片是推动5G产业发展的关键5G相关前传各个技术方案可行性仍在探讨之中

10、，对于各个产业链线条相应厂商也未下 定论。采用6波还是12波方案对于产业起量速度及总销量而言最为关键，基于成本性及 产业成熟度角度，6波方案更有利于5G网络商用部署的快速落地从成本性角度出发，CWDM6波（需要增加APD）和LWDM12波（需要增加TEC）成本 相差不大，都付出相应成本代价换取另一种成本优势，但MWDM12（APD和TEC均需 要）相对而言成本性最高。因此，我们认为，短期内前传部署仍将以CWDM6波为主；但考虑运营商推广等因素，12波相关产业链有望加速落地成熟，后期4G5G基站设 备兼容过程中有望启用。最终方案仍未确定，综合建设及维护成本会成为方案选择重要因素方案点到点直连无源

11、彩光WDM有源OTN/WDMWDM PON安装部 署施工简单，光模块直 接安装，适合室外部 署施工简单，光模块直 接安装，适合室外部 署需要无线侧单独安装传 输设备和供电设备施工简单带宽容量可扩展性低可扩展性低，主要采 用CWDM，波长数量 有限DWDM和OADM级联实现较大容量管理运 维灰光模块彩光模块的网管、保 护能力弱运维方便，故障定位容 易成本低，光纤需求量大低，主要是彩光CWDM模块高节省光纤，适用于 小基站技术成 熟度高高中，CPRI over OTN接 口标准不统一低，缺乏统一标准点到点直连无源彩光WDM有源OTN/WDMWDM PONCWDM6波方案CWDM12波方案大带宽：2

12、5G前传光模块需求大增，彩光渗透率预计不高通信网络架构发生变革，最大化发挥5G优势：5G网络将采用全服务化、软件化的架构，具备切片、边缘计算等新能力， 面向不同垂直行业场景，进行按需配置，实现网络的定制化、开放化、服务化。通用硬件、开源软件、集成服务提供商或迎新机遇运营商将切片打造成网络服务产品，从而构建赋能垂直行业的关键能力之一移动边缘计算：将计算、存储、业务能力向网络边缘迁移，使应用近距离、 分布式部署，满足AR/VR、车联网等多样化业务需求网络软件化网络软件化实现网络软硬件解耦、网络功能与虚拟层解耦， 进而实现全网的网络功能随需定义、灵活组合与快速部署。 服务按需化网络功能VNFVNFV

13、NF功能软件化（IMS.） （EPC、5GS.）微服务 微微服服务务云OS资源虚拟化硬件资源硬件通用化计算存储网络 5G网络切片：提供了提供特定网络能力、端到端的逻辑专用网络，灵活的 形式满 足垂直行业差异化服务的需求物联网大 连接业务会话管理 1接入管理 用户面功能 112 会话管理 用户面功能3会话管理3接入管理 3fixe d 超低时延超高切片3可靠性业务切片1切片2 用户面功能2 接入管理2 策略控制2 传输传输 传输因特网 增强宽带业务接入骨干城域UPFCU边缘计算云DC边缘计算UPF CU边缘计算UPFCUCT、IT硬件、云服务（Iaas、Saas、Paas）进一步融合发展软件化：

14、5G网络云化、边缘计算，发挥5G最大优势带宽变化提升小基站射频、基带与功放要求，小基站厂商门槛提高： 5G时代，信号带宽从20M变成100M，通道数从2T2R变成4T4R，小基站相应的射频、基带处理能力有更高要求。 为保证同样的发射功率谱密度，功放要求亦有提升。随着5G高频的引入，“室外覆盖室内”的传统方式浅层覆盖能力有限，小基站让频谱利用更合理。针对高频段穿透能力有限的情况，小基站是增强热点、消除盲点的重要手段。5G网络服务垂直行业的重点应用场景，例如园区、工厂、医院等，将主要采用小基站。通过超密集组网可以满足热点地区 500-1000 倍的流量 增长需求。规模建设小基站后，室内精准定位能力

15、将大幅提升，进而产生诸多应用，如室内导航、停车导航、医院患者定位管理等。5G时代小基站重要性显著提升5G新增3.5等G、28G高频率，单基站覆盖范围变小700M78Km45Km23Km0.82Km0.51Km0.050.2Km1800M2100M2600M3500M28G物联网化：小基站、智慧灯杆构成超密集组网，催生精准定位应用02255G终端产业链：前端射频&屏幕&摄像头26射频前端：高性能和高集成将越来越具有必要性通过先进的封装方式，比如Sip封装，将多颗RF器件集成，可以使得手机做得更薄。将高性能宽带放大器与高级滤波器组合，形成简化的集成解决方案，加快 了客户的上市时间。集成致胜 强者恒

16、强：具备提供射频前端所需的完整技术的产业巨头通过收 并购的方式，不断完善射频产业布局，从而具备提供“调制解调器到天线” 的完整解决方案的能力伴随着轻薄化发展，手机主板可被利用的空间是减小的。尽管射频前端的复杂度和重要性与日俱增，但是主板上留给它的空间却越来越少。16%14%12%10%8%6%4%2%0%0%10%20%30%40%50%60%Galaxy S5射频前端越来越复杂，主板留下的空间越来越少Galaxy S6 Edge+元器件集成度Galaxy S7 EdgeGalaxy S8+ PCB主板剩余可用比例射频前端占据了 大量PCB面积元件集成消除了复杂性202327显示：柔性OLED

17、在高端机型爆发式增长手机屏技术 路径图谱Rigid AMOLED2.7%Notch60.5%Hole162.5%Foldable AMOLED114.5%Rollable AMOLED145%CUP？%柔性OLED 和LTPS手机出货量将在2022年达到70%。 柔性OLED在高端机型的广泛应用有望获得爆发式 增长。32%26%20%16%11%43%43%42%40%39%16%19%18%18%18%10%13%20%26%31%1,5971,6391,6581,6901,72020182019F2020F2021F2022Fa-Si+OxideLTPS LCDRigid AMOLEDFl

18、exible AMOLED图表：手机出货屏分类占比预测（百万台）202020182019Q118:9Notch挖孔(Hole)屏下指纹2019Q2COF美人尖/水滴屏 + COF)28摄像头：高像素，多摄，三维成像模块尺寸及成本20mm x 10mm$2010mm x 10mm$105mm x 5mm$51mm x 1mm$12000200520102015202020252030$20B$10B$5B$1B照相手机：2020年 6月，夏普的重大 革新智能手机：主摄像 头尺寸不再缩小， 加入前置摄像头事件1事件2事件3自拍：前置摄像头尺寸增加事件4双后置摄像头：由于采用了双摄像头技 术，摄影效

19、果得到改进事件5三维传感模块：前置摄像头变成人机交 互界面$5B 市场三维传感模块$10B市场智能手机前置 摄像头模块$20B市场智能手机后置摄像头 模块市场规模更多AR/VR制造商出现并推动设备出货量以及上游零部件的需求增长比起下游相对没那么拥挤；由于厂商一般倾向进行多方采购来分散供应风险，因而每个细分都能允许2-3个规模赢家存 在, VR/AR头显、组件、周边配件或以硬件为主要产品形态（例如芯片、传感器、硬件模组）进行交付的技术公司相关领域机会包括：光学模组感应元件（摄像头/ VCSEL）技术（如追踪定位）声学技术ODM设计代工厂商工具：内容创建工具、中间件、3D转换、用户界面插件、数据可

20、视化、用户数据跟踪及分析工具、广告投放工具等底层技术：跨平台应用的基础技术（例如计算机视觉、SLAM、流媒体和压缩、ARCloud、眼动追踪等），一般以软件 或授权形式交付新终端AR/VR：重点关注关键元器件、平台应用基础技术等领域光学显示：光导透明全息透镜（See-through holographic lenses，waveguides）、LCos微型投影（Micro display）、LED光 源声学元器件：骨传导传感器衍射光栅光波导MICRO LEDLCosDLP微型投影几何式光波导衍射式光波导和表面浮雕光栅衍射式光波导和全息体光栅MEMS传感器新终端：AR关键光学显示及声学元器件31

21、035G应用探讨社交媒体分类：典型公司产品布局、不同驱动要素（市场需求、技术等）、不同商业模式基本通信与连接孤独、寂寞和无聊泛在性需求吐槽宣泄，缓解压力建立社区圈子社会认可典 型 产 品驱 动 要 素商 业 模 式匿名：无秘、抱抱 soul陌陌、探探、tinder小红书、洋码头 钉钉Keep、FITTIME马蜂窝脉脉、赤兔、LinkedIn 美柚、大姨妈宠物社交：溜溜、有宠 豆瓣知识社交： 知乎、分答游戏社交:斗鱼、虎牙、Twitch短视频：抖音、快手直播：映客、花椒、 YY低成本沟通、传播 介质多媒体化消除孤独感、猎奇心 理，追逐刺激最原始的生理需求释放压力的自我消费内容、寻找 志同道合的好

22、 友；、通过回答 问题和生产高质 量的内容在社区 获得认可特 征分享经验工具，解 决不同场景下问 题、工具属性显著打赏分成广告、增值服务广告、增值服务广告、增值服务暂无广告、电商简洁用户体验、低交 互门槛、低使用成本优质内容优质内容产品体验丰富交互模式丰富交互模式（滤 镜、AR）、明星（主播）效应一个成功的社交产品背后一定是对人性最深入的洞察和对社会结构及未来趋势的敏锐感知电商AR/VR布局阿里巴巴成立VR实验室，同步推动VR内容培育和硬件孵化。启动的Buy+计划将协同旗下的影业、音乐、视频 网站等，推动优质VR内容产出。京东“天工”计划，打造全品类3D数据库亚马逊印度10家购物中心开设虚拟现

23、实体验店沃尔玛“虚拟展示厅” 使拥有VR头盔和手套的家庭购物者能够浏览虚拟商店，挑选商品5G加速物联网的落地，人货物的关系将化繁为简， 将在仓储物流环节的减压赋能，会让整个配送环 节变得更加高效：我们将不会再每日盘算还有几 天到货，目前，京东推出的“特瞬送”服务，可实现同城1小时达、跨城当日达，满足用户对时效的 高要求。5G网络的商用，使VR和AR融入到购物，提升购 物体验：用户可以试穿、试玩等，将体验作为消 费核心而不是价格等，而通过VR/AR将有机会重 构传统电商消费观念。AI整合线上线下资源、批量定制化生产：众多线 上、线下用户和商家的数据进行整合、分类、优 化和匹配，如此大的数据量，发

24、展人工智能是大 势所趋。无人仓库智能分拣智能配送5G+AI+物联网+VR/AR：电商实现新零售Ovum 预测，5G 用户的月平均流量将从 2019 年的 11.7GB 增 长至 2028 年的 84.4GB，视频及图片数据量更大，对于本地 存储要求更高，终端存储成本激增。更快的传输速度和更低的延时，意味着用户的本地数据和云端 数据不会有太大的区别，云服务将变得大有可为。5G 将重塑个人云服务的核心价值，百度网盘将从工具升级为 个人云服务操作系统，并通过 IoT 与万物互联，如打印机、路 由器、汽车、智能家居等。806040200100 5G用户流量激增DOU（G/M）2019年2028年5G+

25、云：个人云服务、云游戏5G+AI+物联网：个人智能助理，主动搜索成为常态（搜索引擎、美团等）5G时代将有更多的可穿戴设备加入虚拟 AI 助理功能，个人AI设备可借助5G大带宽、高速率和低延时的优势，充分利用云端人工智能 和大数据的力量，实现更快速精准的检索信息、预定机票、购买商品、预约医生等基础功能。基于LBS的时空位置信息应用将会更加广泛：借助多基站协作实现的高精度定位，辅助蓝牙、zigbee等通信手段，室内导航与定位服务将满足更多行业的新需求。5G可实现室内导航与定位服务，如商场、体育馆、医院、车站等；商品导引，如手机购 物、个性化广告等；智能城市，如物流定位、家庭宠物监控等。受益于人工智

26、能及物联网技术，智能世界将简化搜索行为和搜索按钮，带来更为便捷的生活 体验：从过去的被动搜索信息，到信息主动呈现显示5G+AI+4K/8K：视频行业从PGC到UGC5G到来后，上行速率同时增加，视频制作将更加便捷，普通人能更大程度地发挥创意。5G的“万物互联”同时意味着“万物截屏”，每一个瞬间都可以被互联的屏幕智能截下，素材的获取会更加便捷。未来的5G时代，大量数据都可在云端处理，视频制作不一定需要非常强大的终端设备，用户在一般的设备上也能实现大型的、复杂的 视频剪辑。有了5G加持，AI技术也能更加广泛便捷地应用，繁琐的图像剪辑和后期制作将愈发便捷和智能，比如更加精准的自动抠图，更加复杂多元的

27、场景识别等，这些都能让普通用户释放其创意和才华。抖音、快手等短视频平台都在加强技术储备，借助更优化的AI来让视频制作更加简单，比如不断地新增智能变脸、智能场景加载等， 提高用户参与内容创作的积极性。短视频平台全民创作的时代，已经跟随5G走在路上。PC编辑手机终端编辑5G与大视频融合趋势判断：5G时代下的网速限制将被解除，新的特性将使用户不仅能观看当下各类视频内容，还将随时随 地体验8K以上的超高清视频。未来10年内5G用户的月平 均流量将有望增长7倍，而其中90%将被视频消耗，预计到2028 年，仅仅是消费者在视频、音乐和游戏上的支出就会增加近一倍，全球总体量将达到近1500亿美元。届时4G时

28、代下的视频 行业将被重构，无所不在的高清音视频势必将获得更多潜在用户，同时催生出更多5G音视频新业务，在多个领域中 构建 5G大视频产业的新格局。带宽更宽 4G100连接数密度 更 高 4G10时延更低 4G1/5编解码更高清更高效更真实内容处理更智能传输呈现视频云全景直播视频监控车联网在线教育远程医疗VR大视频：唯快不破重构视频产业，高清视频业务从C到H再到B多场景应用推动多产业发展提高效率协同工作相比4G网络，基于5G接近实时的高清视频传输，能为车辆添加人类一样的双眼， 实现100%安全性5G下的边缘计算将云计算下沉到“端”计算，对于未来 靠近车的本地端可实现数据处理、 加密和决策，并提供

29、高效的通讯相比于4G，5G将为车联网应用场景提供更优的网络能力：随着5G技术逐步开始应用，各种关键技术将围绕车联网智能化 和网联化形成融合， 5G超低时延的优势将提升车联网数据采集的及时性，保障车与人、车 与车、车与路实时信息互通， 消除无人驾驶安全风险，推动车联网服务生态逐步升级，直至实现完全无人驾驶。5G将解决车联网行业数据传输的速度和 容量问题，提升车载导航的精确度，为车载系统的渗透与普及带来新的契机。救灾，道路抢修，生产作业降低成本物流运输、车辆检测驾驶平台及软件应用远程驾驶车队行驶半自动驾驶/半自动驾驶车联网：车联网基础设施有望率先爆发5G高速率、低时延和泛连接能力对移动互联网及其应

30、用产生深刻变革；5G逐步将移动互联网应用的存储、运算和处理功能推向云端， 随即助推云游戏、云、VR、云机器人、行业无人机等新型业态涌现；同时借助多基站协作实现的高精度定位，室内导航与定位服务将 满足更多行业的新需求。在此趋势下，应用终 端向轻量化、小型化和低成本发展，进而促进相关互联网应用的迅速推广。5G生态圈： 高速率、低时延和泛连接能力助推移动互联网应用新业态涌现405G应用时间点201820192020移动 宽带 场景eMBBMBB高速类4K/8K/3D高清视频虚拟现实VR、增强现实AR网页浏览、手机游戏普通视频业务视频监控智能手表（带语音）TD-LTETD-LTE202120222023新空口（New Radio，NR）TD-LTE/LTE FDD（软件升级为演进空口，很可能成为5G）TD-LTE/LTE FDD（可满足部分中高速需求；软件升级为演进空口，很可能成为5G）大连接物联 网场景（mMTC）中速类低速类电子签名款POS机、电梯卫 视等智能抄表（如水表、气表）智能家居（如家庭安防）可穿戴设备（如慢病管理）物流追踪（如共享单车）市政物联（如智能路灯）eMTC（可满足部分中低速需求；LTE软件功能，很可能成为5G）NB-IoT（可满足大部分低速需求；可与LTE FDD共硬件，很可能成为5G）2G（可满足部分低速需求；承载存量用户）