5G时代基站建设产业发展分析

1、5G时代基站建设产业发展分析技术创新，变革未来目录: 基站建设启动，产业链爆发在即1、 5G投资周期：2019启动，2020-2022渐迎高峰1.1 3G/4G回顾：高峰期板块表现优异1.2 5G建设推演：2019-2024年为主建设期， 2020- 2022年渐迎高峰3、产业链各环节竞争分析：大陆厂商加速崛起设备商：四足鼎立，中国厂商话语权不断提高天 线：传统厂商话语权削弱，一体化趋势明确滤波器：技术门槛较高，国内企业已有布局通信板：通信板门槛大幅提高，龙头优势尽显光模块：国内企业拉近与海外差距，市占率不断 提升功 放：国内企业突破中，有望进口替代2、5G基站市场空间：万亿市场加速开启2.1

2、 5G技术大幅升级，拉动相关产业增长2.2 产业链各环节均充分受益4、5G基站建设迎投资机会64 /1.14G已经成熟，当前处于Pre-5G阶段3G/4G回顾：整体呈现周期性3G：2009年1月7日，工业和 信息化部为中国移动、中国电 信和中国联通发放3张3G牌照，标志着中国正式进入3G时 代。4G：2013年12月4日，国内三 大电信运营商获发4G的TD- LTE牌照，2015年2月27日电 信、中国联通获发FDD-LTE牌 照，中国开启了4G时代。5G：2018年11月14日美国正 式 拍 卖 24/28 GHZ 频 谱 ， 2018年12月7日，中国三大运营商获得5G中低频段试验频率 使

3、用许可。2G-5G历经30年历程，当前处于Pre-5G阶段数据来源：YOLE65 /1.13G4G时间事件时间事件技术开发及标准制定1997年面向国内广泛征集3G技术方案2005年TD-LTE提案在国内首次被提出1999年TD-SCDMA：大唐电信向ITU提出，WCDMA：欧洲提出的宽带CDMA技术， CDMA2000：美国高通北美公司为主导提出2006年10月我国研究机构向ITU提交自主4G提案2000年ITU确定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流无线接口标准；6月日本三家 运营商获得3G业务经营权2008年2月中移动携手沃达丰推进LTE技术2001年韩国开通3G业务20

4、09年工信部开展TD-LTE规模测试2002年中国电信南北分拆，形成了6家基础电信企业（中国联通、中国移动、中国卫通、中国 铁通、中国网通、中国电信）2010年3月TD-LTE外场第一阶段基本测试完成2003-2005年中国3G第一阶段测试主要在实验室内进行，3月美国、英国、意大利、瑞典开通3G业 务；中国3G第二阶段测试主要是外场测试；中国3G第三阶段测试将进行商用试验网的 测试2010年10月TD-LTE-Advanced被确定为4G国际标准之 一；年底工信部批复同意六城市TD-LTE规模试验 总体方案频谱确定2002年原国家信息产业部下发文件关于第三代公众移动通信系统频率规划问题的通知中

5、规 定：FDD方式：1920-1980MHz和2110-2170MHz；补充工作频段17551785MHz 和18501880MHz ；TDD方式：1880-1920MHz和2010-2025MHz；补充工作频段 2300-2400MHz2010年9月工信部确定2.57-2.62GHz用于TD-LTE2009年1月中国电信CDMA获批的是1920MHz -1935MHz(上行)、2110MHz -2125MHz(下 行)；中国联通获得的是1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz -2145MHz(下行)。2013年11月中国移动1880 -1900 MHz、2320-2370 M

6、Hz、2575-2635 MHz，中国联通2300-2320 MHz、2555-2575 MHz，中国电信2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。3G/4G各阶级推进节奏3G/4G回顾：整体呈现周期性66 /1.1试商用3月中国移动、中国电信和中国网通主导在北京、上海和天津等10个城市展开TD-2007年 SCDMA大规模试验网络2012年年底工信部批复同意六城市TD-LTE规模试验总体方案中国移动投入260亿元建设TD实验网和358亿元建设GSM网络，其G网投入将达1000亿元； 中国移动二期TD建网总投资计划超过300亿元。4月中国移动在8城市开通第三代移动通信试运行，为6

7、万用户提供移动高速上网服务；5月国内电信运营商由6家变为3家，分别为移动、电信、联通。2013年10月，2500MHz-2690MHz划分给TDD2月中国移动部分公司陆续启动4G试商用；3月中移动7月29日，中国电信宣布未来三年投资800亿元发展CDMA业务，CDMA用户数将2008年 由4300万增至1亿，届时市场的占有率将达15%。发布TD-LTE“双百”计划6月中移动4G招标正式启动，规模20.7万站，明确2014年实现VoLTE全网商业部署8月工信部发布关于同意中国移动通信集团公司开展试商用工作的批复，同意 中国移动在全国建立TD网络并开展试商用；12月22日，中国电信发布移动业务品

8、牌天翼，189号段在部分省市投入试商用，全面转型为全业务运营商8月中国电信启动4G第一期招标，规模6万站，其中4.2FDD站；9月首批4G手机通过入网许可1月向三大运营商发布3G牌照，中国移动增加基于TD-SCDMA技术制式的3G牌照2009年 中国电信增加基于CDMA2000技术制式的3G牌照；中国联通增加了基于WCDMA技术制式的3G牌照；3月中国电信在苏州开始试商用。5月中国联通开通WCDMA业务试商用，首期基站建设约8万个，在55个城市建设10月工信部完成4G频谱划分工作；12月工信部正式发 放4G牌照，中国联通启动4G招标，规模5.2万站，其 中4.2万站FDD。正式商用10月中国电

9、信完成一期工程建设任务，共建设基站11.7万个，网络覆盖342个地 级市、2055个县及县级市、6000多个发达乡镇。2013年12月18日，中国移动在深圳、广州正式开启4G商用2009年 10月中国移动TD网络二期工程全面完工，38个城市4.6万个基站已经投入商业运营，网络质量基本稳定;三期工程200个城市4.2万个基站设备招标完毕2014年2月14日，中国电信正式开启4G商用，2月中国移动4G二期采集，规模26.6万站；3月18日，中国联通正式开启4G商用；6月27日，电信、联通在16个城市开展TD-LTE/LTE FDD混合组网试验；10月中国移动三期招标，规模20万站10月底中国联通在

10、全国285个城市实现 3G业务正式商用。2015年2月工信部正式向联通、电信发放FDD LTE牌照；3G/4G各阶级推进节奏3G/4G回顾：整体呈现周期性67 /1.13G/4G回顾：运营商随牌照发放3-5年内大幅提升资本开支3G建设期5年：2009年1月7日，工信部发放3G牌照，当年3大运营商迎来第一波3G基站建设小高潮，当年总建设基站超过26万 站，推动3大运营商2009年总资本开支达2800亿元。在3G基站建设周期的2009-2014年中，3大运营商3G基站建设近200万站， 资本开支从2010年到2014年呈现逐年递增。4G建设期3年：2013年12月-2015年2月，4G牌照发放。2

11、014年-2016年是3大运营商4G基站建设高峰期，分别达到达102万站、107万站和112万站；资本开支分别达到3753亿元、4385亿元和3562亿元。随着小型化低成本4G皮基站推广、中国铁塔公司成立并推广基站共享以及4G基站建设见顶回落基站建设数量三大运营商资本开支（亿元）020406080100120200920102011201220132014201520162017基站建设数量（万个）数据来源：三大运营商40%30%20%10%0%-10%-20%-30%01000200030004000500050%2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

12、 2015 2016 2017资本开支（亿元）增速3G牌照发放4G TD-LTE牌照发放 4G FDD-LTE牌照发放数据来源：三大运营商3G/4G回顾：整体呈现周期性68 /1.144%40%33%39%39%38%45%47%44%39%17%20%19%15%20%27%25%23%23%26%0%20%40%60%80%100%2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017移动通信网建设占比传输网建设占比其他投资占比3G时期建设同步，4G时期建设各有先后：从三大运营商的资本开支增速可以看出，在3G时期建设基本同步进行，而在4G时期，则

13、 有先后。原因在于3G牌照同时发放，4G牌照则是移动先得，联通和电信在2015年获得FDD牌照后才开始大幅建设。先建通信网络，后建传输网络：从三大运营商的资本支出占比可以看出，前期投资重点在通信网络建设（基站、天线等），后期传 输网络（交换机、光模块、光纤等）的投资占比不断加大。原因在于随着通信网络建成，后期数据交换量不断上升，运营商的投资 方向的变化也契合了这一变化。三大运营商资本支出增速变化三大运营商资本支出占比-100%-50%0%50%100%150%200%中国移动中国电信中国联通合计数据来源：三大运营商数据来源：三大运营商3G/4G回顾：运营商先建通信网络，后建传输网络3G/4G回

14、顾：整体呈现周期性69 /1.13G/4G回顾：设备商在投入期稳步向上，过渡期表现低迷，中国厂商不断崛起0%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0100090080070060050040030020010020142009华为营收2010爱立信营收2011诺基亚营收2012中兴营收2013华为毛利率2015爱立信毛利率2016诺基亚毛利率2017中兴毛利率过渡期2019年1月3G牌照发放2013年12月TD-LTE牌照发放2015年2月FDD-LTE牌照发放3G/4G回顾：整体呈现周期性2011-2013年为3G投入的后期及4G来临前的过渡期：全球主流电信设备商在201

15、2-2013年营收及营收增速触底，2013年华为运营 商网络营收增速仅为4%，中兴出现负增长；2014-2015年为4G发牌后的建设期：随着4G建设期到来，全球电信厂商呈现一致的向上趋势；2016-2017年为4G建设后期：主设备商营收增速再次呈现向下趋势，我们认为当前为4G向5G过渡阶段的底部态势；中国主设备企业穿越周期，一枝独秀：华为及中兴在成本优势、市场竞争策略、市场优势、技术赶超等因素加持下，呈现持续向上 态势；全球主要电信设备商34/4G时期营收（亿美元）和毛利率表现70 /1.13G/4G回顾：光纤光缆在4G无线投入期加速0%10%20%30%40%50%60%70%0501001

16、50200250光纤光缆周期性弱，更多体现流量驱动：光纤光缆作为光传输的介质，随着3G/4G建设完善以及FTTX建设，用户数据 流量需求大幅提升，运营商加大采购力度，光纤光缆呈现加速向上态势。同时这其中也有国内光纤光缆龙头企业产能大 幅提升，需求旺盛下产品价格稳定甚至略有上升的因素。国内光纤企业营收表现（亿元）30080%200920102011201220132014201520162017亨通光电营收亨通光电同比中天科技营收中天科技同比烽火通信营收烽火通信同比通鼎互联营收通鼎互联同比长飞光纤营收长飞光纤同比过渡期2019年1月3G牌照发放2013年12月TD-LTE牌照发放2015年2月F

17、DD-LTE牌照发放3G/4G回顾：整体呈现周期性71 /1.13G/4G回顾：光器件在建设投入期高增长，同时受益于数通市场，呈现成长态势光器件在3G/4G投入期高增长，过渡期趋缓：通过分析光迅、昂纳、FNSR、天孚的历史营收数据可以发现，在3G和4G建设期，企业营收增速显著上升，在过渡期明显趋缓。受益于数通市场，呈现成长态势：2016年开始4G建设虽已逐渐进入后期，但是受益于光网络市场和云计算中心数通市 场对高速光模块需求的增加，2016年行业呈现加速态势，这与主设备商的强周期性有所区别。我国光器件市占率不到 20%，如果进口替代顺利进行也足以对抗在行业过渡期的压力。有源光器件产品弹性大于无

18、源光器件产品，相关企业整 体表现更好。国内光器件企业营收表现（亿元）-20%0%20%40%60%80%01030204050607080100100%200920102011201220132014201520162017光迅科技营收光迅科技同比昂纳科技营收昂纳科技同比FNSR营收FNSR同比天孚通信营收天孚通信同比过渡期2019年1月3G牌照发放2013年12月TD-LTE牌照发放2015年2月FDD-90LTE牌照发放3G/4G回顾：整体呈现周期性72 /1.13G/4G回顾：基站天线企业弹性大，启动快，持续时间短，周期性明显基站天线企业业绩启动快，建设初期即达到峰值。天线行业呈现非常明

19、显的周期性，相关企业业绩增速在发牌当年及达 到峰值。从周期启动时间点来说，早于设备行业，我们认为原因主要为天线为设备上游。持续时间短，周期性明显：从利润角度看，天线企业周期性非常明显，在建设启动后的2009-2010年及2014-2016年， 相关企业净利润就出现了下滑的情况。我们认为主要原因为基站射频相关器件技术壁垒相对低，议价能力弱，伴随产能 扩张，来自设备商的压价压力大。国内基站天线企业净利润表现（亿元）-600%-400%-200%0%200%400%600%800%1000%1200%-6-4-202468200920102011201220132014201520162017通宇通

20、讯净利润 通宇通讯同比京信通信净利润 京信通信同比摩比发展净利润 摩比发展同比盛路通信净利润 盛路通信同比大富科技净利润 大富科技同比武汉凡谷净利润 武汉凡谷同比过渡期2019年1月3G牌照发放2013年12月TD-LTE牌照发放2015年2月FDD-LTE牌照发放3G/4G回顾：整体呈现周期性73 /1.1行业整体股价表现：3G时期同步，4G时期跑赢大盘4G牌照发放3G时期通信指数与大盘表 现一致4G时期通信指数跑赢大盘3G/4G回顾：整体呈现周期性3G周期SW通信指数与大盘表现一致：3G时期，虽然我国主导了TD-SCDMA标准，但是整体商用进展缓慢，落后于全球3G进度，SW通信指数与沪深3

21、00指数表现基本一致。4G周期SW通信指数跑赢大盘：通过之前的积累，4G时期我国整体基本与国内保持同步建设商用水平，且随着互联网创新、数 据流量大幅增加，FTTX、数据中心等的拉动，SW通信指纹表现强劲，现在跑赢沪深300。3G落后，4G同步，5G赶超，预计5G周期SW通信指数将延续4G时期强劲表现：5G建设时期我国处于领先地位，且整体资本 开支相比4G有了大幅提升，5G建设完成后将拉动物联网、AR等产业发展，我们预计5G时期SW通信指数将延续4G时期的强劲 表现。3G/4G时期，SW通信行业指数与沪深300指数整体表现资料来源：wind，国泰君安证券研究74 /1.13G/4G时期各环节股价

22、表现：光模块资料来源：wind，国泰君安证券研究16000140001200010000800060004000200002009-8-112010-8-112011-8-112016-8-112017-8-112018-8-112012-8-112013-8-11通信设备制造(中信)2014-8-112015-8-11光模块指数光模块指数变化与整体通信设备制造指数有一定相关性，但在3G建设期间对光模块需求量较小，指数走势平稳，4G及5G准备阶段光模块需求量明显提升，指数跑赢通信设备制造整体指数，在基站集中建设期，光模块板块整体涨幅最高。由于5G传输速率提高、传输距离变长、带宽变大，未来高速光

23、模块需求巨大，单价大幅提升，预计在5G集中建设期涨幅将 优于整个通信设备制造板块。光模块指数与通信设备制造指数(中信)比较3G/4G回顾：整体呈现周期性1.1资料来源：wind，国泰君安证券研究通信板板指数变化与整体通信设备制造指数有一定相关性，4G建设期的整体波动较通信设备制造厂商较小。18年作为5G 标准确立、频谱分配的关键时期，基站设备方案已经确立，结构较4G发生很大变化，集成化方案有PCB板作为辅助来实 现，整个基站用板的市场规模有大幅提升，尤其是高频高速板对于信号的收发、处理等起到关键作用，板块表现开始优于 通信板设备制造整体板块。通信板指数与通信设备制造指数(中信)比较100009

24、0008000700060005000400030002000100002008-1-12009-1-12010-1-12011-1-12016-1-12017-1-12018-1-12012-1-12013-1-1通信设备制造(中信)2014-1-12015-1-1通信板指数3G/4G时期各环节股价表现：通信板3G/4G回顾：整体呈现周期性75 /1.102008-1-12009-1-12010-1-1资料来源：wind，国泰君安证券研究2011-1-12016-1-12017-1-12018-1-12012-1-12013-1-1通信设备制造(中信)2014-1-12015-1-1射频器件

25、指数射频器件指数变化紧跟建站节奏，在3G、4G的集中建站期呈现明显的增长趋势，随着建站高峰期过后，其表现也有显著 的下滑趋势。5G建站密度是4G的1.5-2倍，大幅提升了对于天线、射频器件的需求，但由于5G基站结构的变化以及技术 升级是由设备厂商主导，传统天线、滤波器等厂商的话语权变弱，面临产品、战略的重构，我们建议关注与设备厂商的 直接合作的代工企业，以及新产品的供应商。射频器件指数与通信设备制造指数(中信)比较1600014000120001000080006000400020003G/4G时期各环节股价表现：射频器件3G/4G回顾：整体呈现周期性76 /77 /1.2全球5G推进顺利，2

26、019年试商用在即国家频段运营商低频段中频段高频段中国3.3-3.6GHz；4.8-5GHz24.5-27.5 GHz；37.5-42.5 GHz中国移动中国联通中国电信美国600MHz；2.5GHz3.55-3.7 GHz；3.7-4.3 GHz；5.9-7.1 GHz24.25-24.45 GHz；24.75-25.25 GHz；27.5-28.35 GHz；37-37.6 GHz；37.6-40 GHz；47.2-48.2 GHz；64-71 GHzSprintAT&TT-MobileVerizon韩国3.4-3.7 GHz26.5-29.5 GHzSK TelecomKTLG U+日本

27、3.6-4.2 GHz；4.4-4.9 GHz27.5-29.5 GHzNTT DoCoMo软银德国700MHz3.4-3.8 GHz26 GHz德国电信Telefonica(O2)英国700MHz3.4-3.8 GHz26 GHzEE/BTVodafoneO2中国中国移动 2019 年 5G 试商用，2020 年实现正式商用，2021 年大规模商 用中国联通 2018 年已开展商用试点工作，2019 年预商用，2020 年提供 商用服务，2021 年大规模商用中国电信 2018 年已开展商用试点工作，2020 年提供商用服务，2021 年大规模商用美国AT&T 预期在 2018 年底前进行商

28、业部署Verizon 于 2018 年 10 月推出 5G 固定无线服务，2019 年提供 5G 移动无线服务，2020 年大规模商用T-Mobile 计划在 2019 年部署，到 2020 年将实施全国性部署Sprint 计划在 2019 年末商业部署 5G 网络日本KDDI、Softbank 和 NT T DoCoMo 都计划在 2020 年实施商业部署韩国KT 计划在 2018 年的平昌冬奥会上进行 5G 外场测试，并将商业部署计 划提前到 2019 年SKT 今年将进行现场测试，并计划于 2019 年下半年进行商业部署欧洲大规模商业引入的计划在 2020 年，到 2025 年主要城市和

29、运输路线将会覆盖 5G5G建设推演：2019-2024年为主建设期，2020-2022年迎来高峰2019年试商用，2020年大规模商用：中国对5G的规划为2018年规模试验，2019年试商用，2020年规模商用，与海外 主要国家规划的时间节点类似。另外中国在5G技术研发，标准制定上均处于领先地位。全球5G频谱划分中国及其他各国5G进展国家/地区5G 商用进展及规划78 /1.2资料来源：C114资料来源：产业信息网高频导致单基站覆盖范围缩小，预计5G时代基站数量将增加：频率越高，波长越短，覆盖范围越小，这是无线电波的物 理特性。举例而言，如果对比采用800MHz、1.8GHz、2.1GHz和2

30、.6Hz来组网，要达到相同的覆盖效果，采用LTE 1.8GHz组网所需的基站数量是LTE 800MHz的4.5倍，2.1GHz所需基站数量是800MHz的6倍，而2.6GHz则是800MHz 的9倍。5G整体频率高于4G，因此所需宏基站数量将增加。宏基站+小基站完成5G网络覆盖：未来5G将实现中高低频段全面的无线接入，预计Sub-6GHz（宏基站）将提供连续性 的覆盖，28/39GHz（小基站）等毫米波的高频段将用于热点高容量区域的覆盖。频率越高覆盖范围越小5G基站部署方案：宏基站+小基站高频导致单基站覆盖范围缩小，5G时代基站数量将增加5G建设推演： 2019-2024年为主建设期， 202

31、0-2022年迎来高峰79 /1.22020-2022渐入高峰中国5G基站建设预估（万个）5G建网2019E2020E2021E2022E2023E2024E宏基站（万站）105011011010070进度占比2.2%11.1%24.4%24.4%22.2%15.6%资料来源：国泰君安证券研究5G建设推演： 2019-2024年为主建设期，2020-2022年迎来高峰5G宏基站数量预计将是4G的1.5倍：根据中国联通预测，5G建站密度将至少达到4G的1.5倍，预计未来我国5G基站（宏基 站）总数或将达到450万个。根据4G时期，我国基站数量占全球60%的比重，预计全球5G宏基站数量将达750万

32、个。宏基站建设先行，小基站建设后行：首先毫米波技术当前并不成熟，尚处于研发阶段。就产业链配套而言，各环节的成熟度都 有待提高。我们判断基站建设，将是宏基站建设先行，毫米波小基站建设后行的节奏。微基站覆盖范围为100米以内，预计微 基站数量将是宏基站的2倍。建设期：预计宏基站的主建设期为2019-2024年，对应高清视频，AR/VR等eMBB应用；随后毫米波小基站将在2022-2024迎来大规模建设，对应物联网、车联网等URLLC应用。整体来看，2020-2022年将渐入高峰。80 /2.25G投资时钟5G建设推演：2019-2024年为建设期， 2020-2022年迎来高峰5G建设投入将超万亿

33、：根据赛迪顾问、智研咨询的研究成果，同时结合5G基站数量和各环节价值的判断，预计5G网络建设整 体支出在1.3万亿左右，远高于4G网络建设时期7900亿元的投入。5G投资时钟归纳：我们将5G投资分为网络架构、基站系统、终端环节、应用场景这4大环节。各环节中具体的部件的进度如 下图所示。从投资角度我们认为可分为4个阶段：1）2017-2018年为建设前期，主题投资；2）2019-2021年为关键建设 期，业绩兑现；3）2021-2023年为毫米波及高阶技术应用成熟期，投资方向以应用为主；4）2023年后为5G后周期；5G投资时钟资料来源：国泰君安证券研究目录: 基站建设启动，产业链爆发在即1、

34、5G投资周期：2019启动，2020-2022渐迎高 峰1.1 3G/4G回顾：高峰期板块表现优异1.2 5G建设推演：2019-2024年为主建设期， 2020- 2022年渐迎高峰3、产业链各环节竞争分析：大陆厂商加速崛起设备商：四足鼎立，中国厂商话语权不断提高天 线：传统厂商话语权削弱，一体化趋势明确滤波器：技术门槛较高，国内企业已有布局通信板：通信板门槛大幅提高，龙头优势尽显光模块：国内企业拉近与海外差距，市占率不断 提升功 放：国内企业突破中，有望进口替代2、5G基站市场空间：万亿市场加速开启5G技术大幅升级，拉动相关产业增长产业链各环节均充分受益4、5G基站建设迎投资机会82 /2

35、.15G整体产业链5G技术大幅升级，拉动相关产业增长从产业链角度而言，5G主要分为4大部分：1）终端；2）基站系统；3）网络架构；4）应用场景。本部分重要研 究基站系统和网络架构相关领域，细分而言主要包含：基站天线、基站射频、通信板、光器件、小基站等。5G整体产业链本部分重点研究环节数据来源：国泰君安证券研究83 /2.15G整体网络架构与4G的不同数据来源：SK telecom5G网络的关键点：1）5G网络空口至少支持 20Gbps速率；2）核心网功能分离；3 ） 分布式应用服务器（AS），AS部分功能下 沉至 CO, 并在 CO 部署 MEC；重新定义BBU和RRU 功能；通过NFV技术，

36、在通 用的商用服务器上通过软 件来实现网元功能；6 ） 5G网络通过SDN 连 接边缘云和核心云里的 VMs （ 虚拟机）， SDN 控制器执行映射，建立核 心云与边缘云之间的连接；7）网络切片；整体网络架构： 5G与4G的不同5G技术大幅升级，拉动相关产业增长84 /2.1基站在通信网络中负责连接无线终端和核心网侧基站在通信网络中负责连接无线终端和核心网侧：狭义的基站 则特指公用移动通信基站，是通过移动通信交换中心，与移动 电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站主要由3大部分构成：以4G基站为例，包含基带处理单元BBU、 射频处理单元RRU、天馈系统三大部分。基带单元（BBU）负责

37、集中 控制与管理整个基站系统，完成上下行基带处理功能，并提供与 射 频单元、传输网络的物理接口，完成信息交互。射频单元（RRU）通 过基带射频接口与BBU通信，完成基带信号与射频信号的转换。基站天线+馈线基站射频单元RRU基站BBU基站作用及基本构成5G技术大幅升级，拉动相关产业增长数据来源：百度百科数据来源：百度百科2.14G基站构成：BBU（Base Band Unit）+RRU（RemoteRadio Unit）+天馈系统；4G时代，标准宏基站由基带处理单位BBU、射 频处理单元RRU和天线三部分构成，RRU通过馈线与天线相连。5G基站构成：DU+CU+AAU；1）5G基站将RRU和天馈

38、系统合并成AAU（Active Antenna Unit），由于5G天线数量多，这从性 能上可以减少馈线对信号造成的损耗，同时也能一定程度降低成本。2）5G基站将BBU拆解分DU（Distributed Unit）和CU（Centralized Unit）。5G采用3级的网络架构，DU-CU-核心网（5GC）。DU和CU共同组成gNB，每个CU可以连接1个或多个 DU。CU和DU之间存在多种功能分割方案，可以适配不同的通信场景和不同的通信需求。4G基站架构5G基站架构数据来源：CSDN数据来源：CSDN5G与4G基站的结构变化5G技术大幅升级，拉动相关产业增长85 / 11486/2.15G基

39、站演进方向5G技术大幅升级，拉动相关产业增长天线射频模块集成：通过射频模块与基站天线集成（如RRU与天线的集成），可以大大简化站点部署，降低馈线复杂度，减少传输 损耗，提升网络覆盖性能。Massive MIMO：大规模天线技术即通过基站侧安装上百根天线，实现了大量天线同时收发数据，通过空间复用，极大提升系统 容量，是5G容量提升的核心技术，也是现有网络实现5G升级的重要技术，4G天线将从8T8R向64T64R，甚至上百通道研究。小微基站与室内分布：5G的全频谱接入，高频段密集组网将催生大量小微基站与室内分布，其将应用于人口密集区，覆盖大基站无 法触及的末梢通信。5G基站结构的重新调整基站的具体

40、形态演化数据来源：产业信息网数据来源：产业信息网2.15G性能要求对应的元器件变动5G技术大幅升级，拉动相关产业增长87 /2.2产业链各环节均充分受益5G产业链-主设备为核心环节，随基站建设节奏迎来新一轮浪潮通信网络设备：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。我们预计5G基于SDN/NFV重构的网络架构，将形成硬件设备和软件定义化解决方案的两大部分，预计整体投资将同比增长30%。2020-2023年为建设高峰期，2021年为峰值：我们以基站历年建设数量和单价为基础，测算5G主设备市场规模。预计前期 随着基站建设数量的快速上升，主设备的市场规模也呈现快速上

41、升的态势。到2021-2022年随着基站建设的放量，主设备的 需求会达到高峰。我们预计2019-2024年主设备市场规模分别为300/1200/2191/1862/1439/877亿元。5G主设备市场规模测算201920202021202220232024宏基站数量（万个）105011011010070单价（万元）30.024.019.916.914.412.5降价幅度20%17%15%15%13%市场规模（亿元）300.01200.02191.21862.51439.2876.5数据来源：国泰君安证券研究88 /89 /2.25G产业链-基站天线转向Massive MIMO基站天线构成：主要

42、由天线罩、天线振子、单元阵列、反射板、馈电网络、接头、隔离片等构成；基站天线的作用：天线是电路信号与空间辐射电磁波的转换器，向空间辐射或者接收电磁波。在信号发送过程中，调制后的射频电流 能量经基站天线转换为电磁波能量，并以一定的强度向预定区域（手机用户）辐射出去；接收过程中，用户信息经调制后的电磁波能 量，由基站天线接收，有效地转换为射频电流能量，传输至主设备。基站天线性能的好坏，直接影响到移动通信的质量。5G基站天线变化：1）小型化，频率提高，波长缩小，对应天线尺寸缩小；2）密集化，5G基站数量增加同时向Massive MIMO转变；3）有源化，射频单元和天线整体设计；4）光纤代替馈线，光纤

43、频带宽，损耗低、抗干扰强、保真度高；基站天线走向Massive MIMO基站天线主要构成产业链各环节均充分受益数据来源：产业信息网数据来源：C11490 /2.25G天线4G天线发射方式有源天线无源天线集成度AAU，集成度高RRU+无源天线，集成度低天线阵列Massive- MIMO(64T64R）最高4*4MIMO频谱效率6x1x其他新技术波束赋型，降低干扰，大幅提高用户体验数据来源：国泰君安证券研究数据来源：前瞻产业研究院5G产业链-基站天线预计市场总规模近400亿元产业链各环节均充分受益5G时代基站天线将为Massive MIMO，迎来量价齐升：在1G模拟通信时代，移动用户少，天线形态简

44、单，主要为杆状全向 天线。在2G-4G阶段，逐渐从全向的棍状天线演化至定向单/双极化天线，电调单/双极化天线，双频电调双极化天线到多频 双极化天线等。4G时代，普遍采用2-8通道天线。5G时代，频段升高导致接收信号减弱。如果采用Massive MIMO ，当基 站侧天线数远大于用户天线数时，基站到各个用户的信道将趋于正交。这种情况下，用户间干扰将趋于消失，巨大的阵列增 益将能够有效地提升每个用户的信噪比，从而能够在相同的时频资源上支持更多用户传输。因此Massive MIMO 将成为5G 基站天线方案，同时天线有源化将让行业量价齐升。5G天线市场规模约为400亿元：每个基站配3副天线，16通道

45、宏基站天线价格2000元，64通道宏基站天线价格5000元，预 计2019-2024年基站天线市场规模分别为14/51/99/92/79/50亿元。基站天线走向Massive MIMO2019-2024年基站天线市场规模预测2019E2020E2021E2022E2023E2024E基站数量/万个105011011010070天线数量/万副3015033033030021016通道占比10%25%20%10%0%0%64通道占比90%75%80%90%100%100%16通道天线单价/元20001600136011831053948降价幅度20%15%13%11%10%64通道天线价格/元50

46、0040003400295826332369降价幅度20%15%13%11%10%天线市场空间/亿元14519992795091 /2.25G产业链-滤波器将转向介质滤波器电磁波震荡 空间损耗体积Q值腔体滤波器金属空腔适中大较高介质滤波器介质材料小小高滤波器的功能：帮助基站实现选频。一般基站有明确的工作频段，因此基站必须有选择各种频率信号来进行收发的能力。即通过需要的频率信号，而抑制不需要或者有害的频率信号。3G/4G时代金属腔体滤波器为主流：3G/4G时代，金属同轴腔体滤波器是主流，其工作原理是通过不同频率的电磁波在腔体滤波 器中振荡，保留达到滤波器谐振频率的电磁波，而其他频率的电磁波在振荡

47、中耗散掉，从而实现滤波的功能。由于同轴腔体滤波 器工艺成熟，成本低，因此在3G/4G时代成为主流。5G时代介质滤波器将为主流：5G时代，元器件的增加，滤波器需要更加小型化和集成化。陶瓷介质滤波器没有金属腔体，体积 小。此外，利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作的。通常的 介质滤波器为方形截面波长一体化谐振子，通过在陶瓷体中间的方形孔使两个谐振子得到最佳藕合。其特点是体积小、插入损耗 小、耐功率性好、带宽窄，具有良好的选频作用。介质滤波器和腔体滤波器示意图介质滤波器和腔体滤波器性能对比介质滤波器产业链各环节均充分受益腔体滤波器数据来源：TA

48、TFOOK数据来源：国泰君安证券研究92 /2.2滤波器数量和天线数量成正比2019-2024年陶瓷介质滤波器市场规模预测滤波器数量与天线数量成正比：5G时代，Massive MIMO所使用的天线数量大幅度增长，预计需要64128个天线。由于每个天 线都需要配备相应的双工器，并由相应的滤波器进行信号频率的选择与处理，滤波器的需求量将大量增加。而且这对滤波器的器件 尺寸与发热性能有更高的要求，腔体滤波器由于其体积大，发热多，难以在高密集型天线中广泛使用，面临较大的发展压力，介质 滤波器将因此显著受益。市场规模：64通道和16通道滤波器数量分别与通道数相对应，结合基站建设数量计算出所需滤波器数量。

49、预计2019年陶瓷介质滤 波 器 价 格 为 40 元 ， 每 年 保 持 一 定 幅 度 的 价 格 下 滑 ， 预 计 2019-2024 年 陶 瓷 介 质 滤 波 器 市 场 规 模 分 别 为 7.1/23.4/43.1/39.9/35.3/23.4亿元。5G产业链-滤波器与天线数量成正比，迎来大幅增长产业链各环节均充分受益数据来源：C114数据来源：国泰君安证券研究2019E2020E2021E2022E2023E2024E基站数量/万个10501101101007016通道占比10%25%20%10%0%0%64通道占比90%75%80%90%100%100%陶瓷介质滤波器数量/

50、万个1776780017952195361920013440单价/元40.030.024.020.418.417.4降价幅度25%20%15%10%5%市场空间7.123.443.139.935.323.493 /2.25G材料变化5G 用高频、高速板，与覆铜板基材性能最相关的是信号传输的延迟性和数据速率;5G对于高频、高速材料的特性要求主要有小而稳定的介电性能（Dk）、弱的介质损 耗（Df）;热膨胀系数要求与铜箔的相一致;吸水性要低、其他耐热性、抗化学性、冲击强度、剥离强度必须良好。通信板加工变化基站结构变化导致的用量变化传输线制作精度要求高，对传输线的制作精度要求一般为1mil； 激光微导

51、通孔加工；表面处理更加复杂，平整度要求更高； 镀层均匀性要求高；满足高频微波板的材料机械加工技术及精度； 满足特性阻抗的要求；混压加工和高密度处理：需要PTFE、改良型FR-4，碳氢等材料进行混压加工；4G5G4G宏基站主要由3个部分组成：天线、 射频单元（RRU）和部署在机房内的基 带处理单元（BBU）5G采用3级的网络架构， DU-CU-核心 网（5GC）。天线和射频单元 RRU 需要 合二为一，成为全新的单元 AAU。AAU 上天线、TRX均需使用高频板，层数增 加；5G对于基站BBU的数据处理能力有 更高的要求，BBU高速板需求升级，层 数更高。5G产业链-PCB受益于高频高速及天线形

52、态变化产业链各环节均充分受益数据来源：国泰君安证券研究2.2数量（单基站）备注5GAAU-天线3双层/四层板，四层为主AAU-射频312-16层+高频高速材料宏基BBU-单板528-30层+高速板材料站BBU-背板130-40层4G宏RRU3FR-4材料，PA使用高频材 料BBU-单板218-20层，FR-4材料基站BBU背板1约30层5G产业链-5G通信板市场规模将迎来爆发式增长产业链各环节均充分受益数据来源：国泰君安证券研究5G宏基站PCB使用情况2019E2020E2021E2022E2023E2024E基站数量/万个105011011010070单基站价值量/元150001500011

53、250900081007695降价幅度025%20%10%5%空间测算/亿元1575123.759981.0053.872019-2024年通信板PCB市场规模预测市场规模：相比4G基站时期单扇区通信板5000元，三扇区通信板8000元的单价，5G基站三扇区通信板预计将大幅提升至15000元。 我们测算2019-2024年通信板PCB市场规模分别为15/75/124/99/81/54亿元。数据来源：国泰君安证券研究94 /5G产业链-光模块2.22G3/4G4G5G网络技术TDMIPCloud，NFV/SDN网络架构基础架构变化不大革命性变化业务应用VoiceInternetInternetI

54、oT发展环境运营商主导；移动互 联网可借鉴过往经验OTT主导性更强光模块速度前传6G10-50G中传及回传10G50-400G资料来源：CSDN，国泰君安证券研究5G时代光模块要求提高典型光模块产品产业链各环节均充分受益光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。5G时代较4G时代对于光模块速度要求更高，处理速度更快，光模块将向高速模块发展。资料来源：CSDN95 /2.2资料来源：中国电信5G承载需求及承载方案探讨，国泰君安证券研究5G产业链-光模块市场规模测算产业链各环节均充分受益2019E2020E2021E2022E2023E20

55、24E基站数量/万个105011011010070项目速率应用场景模块类型模块数量/ 个单价/ 元模块数量/ 个单价/元模块数量/ 个单价/元模块数量/ 个单价/元模块数量/ 个单价/元模块数量/ 个单价/元基站接入10G宏基站-接入设备LR(10km)66667100333333807333336473333354666667494666674725G小基站-接入设备LR(10km)13333350066666740014666673201466667272500245933333233前传25GAAU-CULR(10km)4800005002400000400528000032052800

56、00272500245336000023350GAAU-CULR(10/40km)1200002000600000160013200001280132000010882000979840000930中传50G接入-汇聚QSFP28 ER(10/40km)1083332000541667160011916671280119166710882000979758333930100G接入-汇聚QSFP28 LR4/ER5(10/40/100km)61667200003083331600067833312800678333108802000097924316679302回传200G汇聚-核心；核心- 骨

57、干网CFP2 LR4/ER4(100km)55677000027833560006123344800612333808070000342723896732558400G汇聚-核心；核心- 骨干网CFP2 LR4/ER4(100km)300140000150011200033008960033007616014000068544210065117空间测算/亿元24.3597.40171.42145.71122.2879.282019-2024年光模块市场规模预测96 / 11497 /5G产业链-GaN功放将成主流，全新市场开启2.24G功放高功率宽频段高频率LDMOS用于3.5Ghz 下低频率

58、 小带宽封装面积大GaN 高频率 带宽大 小型化5G变化5G功放禁带宽度GaNGaAsLDMOS载流子密度GaNGaAsLDMOS同样效率器件尺寸LDMOSGaAsGaN最大工作频率GaNGaAsLDMOS最大输出功率LDMOSGaNGaAs导热性能GaNGaAsLDMOS成本GaNGaAsLDMOS5G对功放要求的变化2019-2024年5G功放市场规模测算产业链各环节均充分受益3G/4G基站功放为Si LDMOS和GaAs：目前针对3G和LTE基 站市场的功率放大器主要有Si LDMOS 和GaAs 两种， 但 LDMOS功率放大器的带宽会随着频率的增加而大幅减少，仅 在不超过约3.5GH

59、z的频率范围内有效。GaAs功率放大器虽然 能满足高频通信的需求，但其输出功率比GaN器件逊色很多。5G基站功放将采用GaN：相较于基于Si的横向扩散金属氧化 物半导体（Si LDMOS）和GaAs，在基站端GaN射频器件更 能有效满足5G的高功率、高通信频段和高效率等要求。我们 预 计 2019-2024 年 5G 功 放 市 场 规 模 分 别 为 7.1/28.1/56.2/53.8/47.1/29.7亿元。不同功放性能对比资料来源：国泰君安证券研究2019E2020E2021E2022E2023E2024E基站数量/万个10501101101007016通道功放数量1616161616

60、1664通道功放数量64646464646416通道占比10%25%20%10%0%0%64通道占比90%75%80%90%100%100%合计需要功放1776780017952195361920013440功放单价（元）403631282522降价幅度15%13%12%11%10%功放市场空间（亿元）7.1028.0856.2353.8447.1029.67资料来源：国泰君安证券研究目录: 基站建设启动，产业链爆发在即1、 5G投资周期：2019启动，2020-2022渐迎高 峰1.1 3G/4G回顾：高峰期板块表现优异1.2 5G建设推演：2019-2024年为主建设期， 2020- 20