5G行业培训：4G改变生活5G改变社会

wanglin10@.本报告旨在告诉我们：①5G会发生什么？②5G离我们有多远？③5G哪些核心技术值得关注？④5G在运营商之外，还有哪些玩家？一、5G的变化化化…………移动通信的十年定律模拟时代数字时代移速率提升场景升级速率提升场景升级速率提升速率提升场景升级115Kb-384Kb384Kb-100Mb100Mb-1Gb1G到5G，移动通信网络之所以不断升级2G到3G：用户渗透提升，成就移动运营商2G-3G升级，移动电话用户数增多。我国2009-2013年是3G网络快速建设时期，2009年我国移动电话用户数量为7.7亿户，到了2013年，用户数达到12.28亿户，复合增长率约12%。实现了3G用户基本覆盖。移动用户数量上升，运营商直接受益。据统计，2009-2013年期间，随着移动用户数量的增加，三大运营商收入均实现快速增长。中国移动的营收从4521亿元增长到6306亿元，复合增速约8%；中国电信营收从2093亿元增长到3215亿元，复合增速约11%；而中国联通的营收则从1546亿元增长到2957亿元，复合增速达17%。886420CAGR:12%12.2812.8613.0613.2011.149.888.557.7020092010201120122013201420152016资料来源：wind、招商证券-3G到4G：增强移动带宽，成就互联网4G大带宽带来互联网应用商的崛起。4G时代更大的带宽，更高的传输速率以及大幅下降的资费极大的促进了移动互联网时代的发展，许多移动应用公司快速崛起，以网上购物为主的亚马逊和阿里巴巴、社交为主的facebook和腾讯、以及主要的智能终端操作系统的谷歌都实现了业绩的快速增长。4G时代互联网应用商成为主角。2007年，全球前十大市值公司中IT公司紧有一家，随着4G通信的建设带来的互联网企业快速成长，到2017年，互联网巨头已经引领了整个通信产业，全球前十大市值公司中包含了7家IT公司。亚马逊谷歌facebook阿里巴巴腾讯15001000500040030020020092010201120122013201420152016u谷歌ufacebook亚马逊阿里巴巴u腾讯20072008200920102011201220132014201520164754438840766资料来源：彭博、招商证券6--下一站5G：孙正义的投资启示司司OneWeb分两次投资雅虎200万美元、份。雅虎上市后，孙仅出售网。大21%的股份。盛大上市软银成为世界第三大运营商软银成为世界第三大运营商7从互联网到移动互联网，再到物联网，其关注点从网络运营，到7从互联网到移动互联网，再到物联网，其关注点从网络运营，到5G时代：由移动互联网跨向万物互联时代5G时代通信技术的另一次变革。如果说2-3G的转变实现了业务由通信向个人应用的跨越，那么4G向5G的转变将成为通信历史上最重大的变革，实现了由个人应用向行业应用的转变。5G三大场景，定义万物互联时代。通信业界将5G的应用划分为三个场景：增强型移动宽带（eMBB）、海量物联网 （mMTC）、高可靠低时延（uRLLC）。其中eMBB相当于3-4G网络速率的变化，用于为用户提升更好的应用体验。而mMTC和uRLLC则是针对行业推出的全新场景，推动5G由移动物联网时代向万物互联时代转变。名称定义4G性5G性能eMBBmMTCuRL用户体验速率(bps)真实网络环境下用户可获得的最低传输速率100M100M-√连接数密度（/Km2）单位面积上支持的在线设备总和√端到端时延（ms）数据包从源节点开始传输到被目标节点正确接收的时间10-1001√移动性（Km/h）满足一定性能要求时，收发双方时间的最大相对移动速度350500以√流量密度(Mbps/m2)单位面积区域内的总流量0.1M√用户峰值速率(bps)用户可获得的最高传输速率20G√频谱效率(bps/HZ)净比特率，峰值传输速率下所占信道的宽度3倍-5倍√资料来源：Itu、招商证券5G需求驱动：大视频、物联网、VR/AR、自动驾驶….图：2010-2030中国和全球移动数据流量增长趋势&中国和全球移动终端及物联网连接数量增长趋势资料来源：IMT-2020推进组、招商证券资料来源：IMT-2020推进组、招商证券-9-5G需求变化：大视频驱动流量继续爆发大视频时代到来,在线视频市场规模巨大。近几年来，随着光纤宽带的快速发展、4G网络的开通、智能终端的普及，播放视频的需求也在飞速地发展，播放视频已经成为人们的一种生活方式。据行业预测，到2020年视频流量在网络数据消费占比将超过95%。目前4K的硬件已经成熟，8K技术代表未来视频技术发展的方向。IHS预测，全球8K电视出货量将从2015年的2700台增至2019年的91万台。巴西里约奥运会8K直播试运行，日本将在2020年使用8K技术转播东京奥运会。资料来源：爱立信、招商证券培养期成熟期爆发期超视频时代2005-20152016-20172018-20202•光通信•3G/4G建设•分布式电信云资料来源：中兴通讯、招商证券--5G需求变化：大视频驱动流量继续爆发4KVR（120P，12bit，H265）4KVR（120P，12bit，H265）YYN4KP60（直播）512K45M-<0.001%YN-Y-Y-Y-Y---Y4K8K4G网络5G网络0.1~1Gbps，峰值10Gbps约1Gbps4K8K4G网络5G网络0.1~1Gbps，峰值10Gbps约1Gbps(3D)50Mbit/s40Mbit/s5G需求变化：物联网成为核心场景，空间被低估我们总是高估这两年即将发生的事情，而低估未来十年将要发生的变化！l从需求层次来看，物联网首先是满足对物品的识别及信息读取的需求，其次是通过网络将这l从需求层次来看，物联网首先是满足对物品的识别及信息读取的需求，其次是通过网络将这些信息传输和共享，随后是联网物体随着量级增长带来的系统管理和信息数据分析，最后改变企业的商业模式及人们的生活模式，实现万l未来的物联网市场将朝向碎片化，差异化和定制化方向改变，未来的增长可能超出预期；如果说物联网连接数至2020年将达到500亿，那么有可能这仅仅是一个起点，未来物联网连接数规模将近十万亿。5G需求变化：从车联网到无人驾驶资料来源：中兴物联、招商证券5G需求变化：工业控制，超低时延的B端延伸5G需求变化：VR、AR，泛娱乐与工业化VR要实现完美的虚拟现实体验，时延要低于20由于AR的巨大价值在于应用场合的多样性，保证能够随时随使用AR至关重要，这必然需要更高性能的5G网络作为支撑。与受限于头戴设备特殊性的VR相比，AR的优势在于可以被运用于任何场合。AR技术能够在工业、医疗、教育、广告、互联网、游戏、商务沟通、社交媒体等诸多领域发挥重要作用。投资变化：4G/5G投资总量提升60%），如果考虑更长的生命周期，预计5G建设周期的十年三大运营商历年总CAPEX545004000350030002500200015001000500029.39%29.39%3833362723.60%3209282824982602230513.47%13.03%16648.37%8.69%5.68%4.16%-1.41%8.59%233821532007200820092010201120122013201420152016a运营商总CAPEX(亿元)--同比增速35%30%25%20%15%10%5%0%-5%3500300025002000150010005000运营商网络设备支出（亿元）3000290028002600260024002200220020001900180020203000290028002600260024002200220020001900180020202021202220232024202520262027202820292030资料来源：信通院，招商证券整理二、5G渐进展展展展Ovum缘何上调5G预期？资料来源：OVUM，招商证券整理标准是5G落地的前提5G标准的制定主要由ITU和3GPP完成。在标准制定的分工上，ITU起负责技术标准和规范的具体设计和执行。目前，5R14主要开展5G系统框架和关键技术研究，R15主要制定第一个版本的5G标准以满足部分5G需求，R16完成全部标准化内容，并于2020年初向IT5G标准制定加速，非独立组网特性提前半年今年2月份的MWC大会上，全球主要电信运营商和通信设备商提议将5G资料来源：ITU，招商证券整理从3GPP重要会议把握5G标准化进程资料来源：3GPP、招商证券-21-频谱是5G落地的前提对于4G频谱，更具全球主要地区4G部署情况来看，其种空口技术的组合，其频率框架将着眼于全资料来源：ITU，招商证券全球5G频谱规划陆续开展对于5G低频段，WRC-15会议决定将6个频段用作5G低频部署。同时也给出了11个高频候选频段，最全球主要国家和地区启动5G频谱规划工作并制定了各自的频谱规划方案，从中可以看到相关方对于5G频段的两点策略共识：1）6GHz以下频段用于满足5G网络覆盖和网络容量需求；2）6GHz以上频段资料来源：信通院，招商证券整理-23-中、美、欧加快5G频谱规划美国频谱规划由联邦通信委员会（FCC）主导，据其最新频谱规划，高频段频谱成为FCC重点发展欧盟频谱规划由欧盟委员会无线频谱政策组（RSPG）制定，2016年11月分布欧盟5G频谱战略，中FCC规划了用于5G的4个高频段，包括3个授权频段（28GHz、37GHz和39GHz）以及一个未授权频段（64GHz~71GHz），共有11GHz的高频段频谱可提供移动和固定无线宽带灵活使用。此外，美国还将继续欧盟委员会无线频谱政策组（RSPG）发布5G频谱战略，其中3400~3800MHz频段被视为欧盟2020年前5G部署的主要频段，1GHz以下频段，特别是700MHz将用于5G广覆盖。而24GHz以上频段，RSPG将根据该英国通信监管机构Ofcom发布5G频谱进程报告，对于700MHz频段计划于2020年第二季度之前完成清频，700MHz频段上原有业务将迁移至960~1164MHz频段；对于3.4~3.8GHz频段，3.4~3.6GHz频段中的150MHz频谱将于2017年底拍卖。对于26G频段，Ofcom将作为优先频段作为全），的谱资源。2017年6月，工信部先后发布并公布5G频谱规划，低频，3.33.4GHz、3.43.6GHz和4.85GHz频段已经确定为中国6GHz以下低频新增频段。频，工信部于6月1日公开征集在毫米波频段规划第五代移动通信系统使用频率的意见，明确24.7527.5GHz频段以及3742.4.8-5GHz产业成熟度需进一步推动产业成熟度需进一步推动资料来源：招商证券整理主要国家加快5G规划出台100%90%80%70%60%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%l欧洲：设立H2020计划，主导着5G标准欧洲亚洲北美25%45%45%100%100%30%40%40%201720182019资料来源：OVUM，招商证券整理美国5G规划：率先抢跑,2017年运营资料来源：3GPP，招商证券整理-26-欧盟5G总体规划：主导标准推进，剑指20202017年3月公布具体的测试计划，并开始测试。年底之前制定资料来源：3GPP，招商证券整理2017年Verizon2018年预商用，2020年东京奥运资料来源：招商证券整理标准化过程是大国博弈的过程技术标准调制技术编码标准对应国家通信制式技术标准调制技术编码标准对应国家GSM2GTDMA卷积码欧洲2GCDMAWCDMAWCDMACDMA2000TD-SCDMACDMA法国Turbo3GFDD-LTE长码：Turbo短码：咬尾卷积码法国4GFDD-LTE长码：Turbo短码：咬尾卷积码法国4GTDD-LTE长码：LDPC长码：LDPC数据信道LDPC控制信道Polar美国、中国OFDMA、NOMA5G5GNR资料来源：ITU、华为、中兴通讯、招商证券主导Polar码标准，意义重大2016年11月的3GPPRAN187次会议中化码）方案成为5G控制信道eMBB场景编码方案，印LDPC获得长码的全部信道和短码的数据信道，Polar获得短码的控制信道，而Turbo则主导的TD-LTE已成为世界的主流技术之一，但是其中的核心长编码TurboLDPCPolar提出时间1963年1993年2008年理论创立者Claude.Berrou等RobertG.Gallager博士土耳其毕尔肯大学ErdalArikan教授技术特点具有卓越的纠错性能，性能接近香农限，而且编译码的复杂度不高逼近香农限的良好性能，而且译码复杂度较低,结构灵活极化码可以“达到”香农容量，并且有着低的编码和译码复杂度成熟度成熟成熟不成熟已应用领域3G、4G通信卫星数字电视；5GeMMB长码及短码数据信道5GeMMB短码控制信道专利情况到期即将到期未到期主要推动方法国ORANGE、爱立信等高通、三星、英特尔等华为、中兴、大唐等Polar码相关专利未来将成为产品研发、专利授权和谈判（爱立信，诺对于像支持Polar码的华为同盟企业（中国在标准制定中的话语权不断提升资料来源：中兴通讯、工信部、招商证券我国三大运营商5G时间表资料来源：招商证券整理-32-运营商：中国移动，率先实验，产业链主导图：国内首个5G基站在广州大学城开通图：国内首个5G基站在广州大学城开通即将完成即将完成资料来源：招商证券整理-33-运营商：中国联通，跟随战略，实验为先联通下半年会考虑寻找2到4个城市进行5G的技术验证和组网验证，明年在5到6个城市按照三层网的架构，进行室内外协同等相关试验，在2019年会按照预商用的条件进行规模部署，•即将完成即将完成运营商：中国电信，低频重耕优先 即将完成即将完成资料来源：招商证券整理-35-设备商：华为，主导标准和国内外5G预商用华为在世界移动大会（上海）期间，在北京怀柔率先完成了由IM推进组组织的中国5G技术研发试验无线技术第二阶段测试。并提出以5G目标“引领5G合作创新、加速4.5G持续演进、做大移动物联”1推出70Gbps最高速率样机和首个5G端到端网络切片样机；2与LGU+完成外场测试，小区峰值速率突破31Gbps，端到端时延小于0.5毫秒，单小区超过75万超大连接数。3与NTTDOCOMO合作：1）开展新空口外场验证。采用MU-MIMO技术小区吞吐率可以提升10倍以上，在100MHz带宽下，单小区平均下行吞吐量达到1.34Gb/s，峰值下行吞吐量达到3.6Gb/s；2）开展世界首个遵从当前3GPP5GNR已达成一致项目涉及的新空口帧结构和系统参数规范5GC波段大规模外场测试。在宏蜂窝密集城区真实部署场景下，平均总吞吐率达到11.29Gbps，峰值频谱效率达到79.82bps/Hz/cell，单向用户面时延低于0.5毫秒。4与中国移动合作，推出全双工及MassiveMIMO样机1与沃达丰开展合作：1）推出5G移动边缘计算样机；在英国完成5G毫微波现场测试，实现了单用户设备达到20Gbit/s的峰值传输速度，远距离单用户设备达到10Gbit/s的峰值传输速度；2）开展5G密集城区高低频移动性测试，5G低频C波段的宏小区覆盖范围达到了1.5公里，5G高频单用户平均峰值速率高于5Gbps。1率先完成IMT-2020（5G）推进组5G空口技术外场的测试验证，实现了3倍频谱效率提升。完成全双工技术的验证，全双工系统可以实现113dB的自干扰消除能力，和90%以上的吞吐率增益资料来源：招商证券整理-36-设备商：中兴通讯，Pre5G领先，5G产品化争先的超高速率，使用100MHz带宽，单用户峰值吞吐量达2Gbps以上。并进行了关键技术FlexE（FlexibleEthernet）的测试并发布5GFlexhaul新品ZXCTN601234在北京怀柔外场26GHz测试、在上海浦东外场40GHz测试、与日本软银合作1与英特尔公司合作，发布了面向5G的下一代IT基带22发布了发布了3.5G/4.5G/28G/603推出面向预商用的5G高低频系列化产品，包括15GHz,60GHz,28GH4资料来源：招商证券整理-37-设备商：爱立信&诺基亚12联手KT进行测试，包括在铁路沿线5G基站之间的交接，实现3342发布首个5G无线设备：AIR6468的5G新1推出全新5G平台，包括5G核心网、无线和传输产品组合，以1234和KDDIl联合进行测试，使用28GHz诺基亚无线电技术模拟了络需求。在KDDI研究大楼和距离大约100米的公寓之间进行的测测试中使用了73GHz范围内频谱，数据传输速率为加拿大现有4与U.S.Cellular合作测试，使用了28GHz频谱，），资料来源：招商证券整理5与中国移动联合展示了利用独立5G端到端系统（eHealth）解决方案；设备商：我国设备商5G测试结果领先华为表现相对突出，已经完成连续广覆盖场景、低时延高可靠场景、低功耗大连接场景、热中兴完成了低时延高可靠场景、低功耗大连接场景2个场景测试，同时部分完成了连续广覆盖场景、热点高容量(低频)场景、热点高容量资料来源：信通院、招商证券整理-39-芯片商进展：标准化芯片将于2018年发布和支持性PMX50电源管理芯片。2017年发布了其第七代LTE多模调制解调器——毫米波频带，并发布了全新的XMM7560调制解调器，承诺提供千2018年推出基于V5G标准的高频芯基于3GPP标准的芯片2018年推出基于V5G标准的高频芯基于3GPP标准的芯片和样机计划在2018年基于3GPP标准的芯片和央企计划在2018年2017年底推出基于V5G的高频芯片，2018年发布样机3-6资料来源：信通院、招商证券整理三、5G核心技术5G哪些技术值得关注？5G核心技术：按场景、类别划分我们对5G技术的划分，可以按场景，或者纯粹从相比于4G，5G具有更为丰富的应用场景，并对网原有技术以及难以满足新场景下业务的要求，以大规模天线、边缘计算、SDN/NFV等为代表的使大规模天线大规模天线超密集组网eMBB新型多址超高峰值速率超大容量超密集组网eMBB新型多址超高峰值速率超大容量高频通信超低时延高频通信超低时延新波形(新波形(FBMC)mMTC超大连接新型编码调制全双工/灵活新型编码调制全双工/灵活双工高速移劢uRLLC频谱共享频谱效率uRLLC频谱共享频谱效率能耗效率能耗效率资料来源：招商证券整理口超密集组网（UDN)口高频段通信……视频、物联网业务需求催生5G技术创新移动互联网和物联网业务将成为移动通信发展的主要驱动力类通信（mMTC）以及超高可靠低时延通信（uRLLC5G关键技术及其同应用场景的关系为了达到5G8大KPI指标的要求，5G络领域的创新技术包括基于软件定义网络（SDN）、网络功超密集组网技术超密集组网技术高频段通信技术大规模MIMO技术新型多址技术热点高容量场景热点高容量场景连续广覆盖场景、热点连续广覆盖场景、热点高容量、低功耗大连接场景、低时延高可靠场景通过通过增加基站密度来提升系统容量通过增加频谱资源来提升数据传输速率和系统容量通过增加天线数量来提升系统容量通过发送信号在空/时/频/码域的叠加传输，在接收侧利用先进的接收算法分离多用户信息，来实现多种场景下系统频谱效率和接入能力的显著提升不同场景需求驱动5G分阶段演进和落地eMBB：2020年前将依靠3D-MIMO等技术实现对应需求。2020年之后，可能会采用5G演进空口实现场景应用功能，或者开发5G新空口。mMTC：长期来看，mMTC应用场景需求的将通过NB-IoT等物联网技术实现，在2021年之后或将使用mMTC新空uRLLC：2021年之前LTE-V2X和辅助驾驶技术将成为该项应用场景的使能几十，2020年之后将开发面向该场景应用的5G技术。★（R16）5GPhaseI（R15）Pre5GR13/R14）★ 演进空口演进空口新空口新空口辅助驾驶LTE-V2X 待决策 待决策资料来源：中国移动、招商证券资料来源：中国移动、招商证券eMBB场景驱动5G超宽带技术eMBB场景是指在现有移动宽带业务场景的基础上，求人与人之间极致的通信体验。该场景下的典型应用等。关键的性能指标为用户体验速率、峰值速率、流量密度等。ARAR率资料来源：招商证券整理天线数目增加天线数目增加基站数目增加基站数目增加基站内光模块传输速率增加普通天线没有方向性，覆盖所有区域普通天线没有方向性，覆盖所有区域波束成型后的天线，将能量集中到一个方向波束成型后的天线，将能量集中到一个方向20172020199020042011201520172020丌同信道在空间上分离，减小干扰，提高了容量多频段有源天线多频段有源天线4*4MIMO毫米波一体化宏基站RRU多频段有源天线多频段有源天线4*4MIMO毫米波一体化宏基站RRU和BBU分离MassiveMIMO4*4,8*8MIMOMassiveMIMO资料来源：招商证券整理大规模天线：带来频谱效率提升MassiveMIMO技术应用使得天线数目增加4G5GPre5G4G5G5GMassiveMIMO>100天线8天线Pre5GMassiveMIMO>100天线8天线资料来源：招商证券整理大规模天线：带来天线数目和前传网流量增加RRU频谱带宽频谱带宽10MHZ20MHZ200MHZ1GHZ天线端21Gbps2Gbps20Gbps100Gbps机房BBU884Gbps8Gbps80Gbps400Gbps64Gbps256Gbps32Gbps128Gbps64Gbps256Gbps32Gbps128Gbps3200Gbps12800Gbps64256新型多载波技术：提高频谱效率等Pre5G阶段（1Gbps）•LWA&LAA，LTE-Unlicense•256QAM•上行4*4MIMI/DMIMO•下行4、5载波聚合•Pre5G多载波（MM2.0）4G（300-450Mbps）•FDD+TDD载波聚合•上行2载波聚合•下行2、4载波聚合•Pre5G单载波（MM1.0）Pre5G/5G（10Gbps）•MassiveCA资料来源：中国联通、招商证券超密集组网(UDN）：热点覆盖，室内增强灵活的特点。从通信频段大带宽的频段资源下,运营商表：5G通信系统几种主要技术的增益倍数对比图：超密集组网示意图MassiveMIMO3来源：北京邮电大学学报、招商证券来源：北京邮电大学学报、招商证券主设备主设备类型类型名称英文名简称覆盖能力（覆盖半径）单载波发射功率支持用户数宏基站MacroSite宏站12.6W以上200m以上>200微基站微基站Microsite微站500mW~12.6W50~200m50-200皮基站PicoSite企业级小基皮基站PicoSite企业级小基站家庭级小基家庭级小基站100mW以下10~20m飞基站FemtoSite4-8需求。2018年开始，进入5G建设周期，运营商面临A回报上面临矛盾，而小基站以其低成本的优势，有望成为运营商的重要选择Cell市场到2020年将产生67亿美元的收入，出货量将达到800万，将占5G网络架构升级：SDN、网络切片、边缘计算、C-RAN移劢边缘计算能力移劢边缘计算能力将业务平台下沉到网络边缘，为移动用户就近提供业务计算和数据缓存能针对不同应用场景的服务需求引入不同的功能设计，网络控制功能按需重构是务能力之一5G无线接入网改变了传统以基站为中心的设计思路，突出“网随人动”实现面向第三方的网络友好化和网络管道智能化，将使资料来源：信通院、招商证券整理-53-网络架构云化是趋势1G为代表，模拟通信2G为代表，数字通信1G为代表，模拟通信2G为代表，数字通信3G/4G为代表，IP宽带多媒体通信IP/ICT化，NFV/SDN是ICT的催化剂基本语音通信融合通信、互联网应用网络能力开放高质量大规模语音、短信基本语音通信融合通信、互联网应用网络能力开放高质量大规模语音、短信段正是大规模的计算资源的集中化管理需求带来进行计算资源的调配。类似的，随着5G技术的发展段--5G代表能力：网络切片需求、定义和路径际网络进行资源和功能的划分，形成不同的式云架构等几大技术群而实现的，通过上层统一的资料来源：中国联通、招商证券低时延需求：移动边缘计算（MEC）①在5G网络高容量热点场景中，4K视频、AR、VR对网络带宽的要求高达几十Gbit/s，这将对无线回传网络造成巨大②5G高可靠低时延场景中，所期望的端到端时延在毫秒数量级上，而目前LTE网络中端到端传输时延和业务处理时延在50ms以上，这就需要将业务下沉至网络边缘，以减少网络传输和多级业务转发移动边缘计算具备超低时延、超大带宽、本地化、高实时性分析处理等特点，从而低时延需求：移动边缘计算（MEC）移动边缘计算（MEC）是在靠近移动用户位置提），前传RRURRU5GMEC核心网核心网中心计算存在问题说明移动性问题终端在不同的基站间切换时，保障用户的业务连续性是一大挑战安全问题传统核心网的部分功能下沉到无线侧后，安全机制有待于探讨合作问题需要运营商、设备商、第三方内容提供商以及应用开发上紧密合作，实实时更新业务内容和相关参数计费问题传统核心网的计费网关侧，应用下移后，计费功能需要重新设计投资成本基站侧的投资成本明显增加，基站数目很多，本地存储和计算的数据中心增加，成本问题需要考虑APPAPPAPPMetro光网络有助于光直达，减少转发跳数，提供极速大带宽管道APPAPPAPPMetro光网络有助于光直达，减少转发跳数，提供极速大带宽管道gNBgNBBBU需要以光网络为主的技术接入资料来源：中兴通讯、招商证券--C-RAN将成为5G无线接入网络架构的基础C-RAN定义：基于分布拉远基站，云接基带资源池并对其进行统一管理与动态分配C-RAN架构下，5G基站将重构为CU和DU两个逻辑网元，可以合一部署，也可4G到5G,BBU将重构为CU和DU4G到5G,BBU将重构为CU和DU资料来源：中兴通讯、招商证券CU(CentralizedUnit)：主要包括非实时的无线高层协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的DU(DistributedUnit)：主要处理物理层功能和实时性需求层2功能。考虑节省能也可上移至RRU实现5G前传网将面临巨大流量压力资料来源：中国联通、Verizon、招商证券前传前传网络通过光纤实现小基站同BBU的连接5G，单个基站的覆盖面积减少使得基站总数目增加四、5G的边际增量…………移动通信技术推动互联网巨头业务增长l通信技术的发展使得移动互联网用户数量增加，从而推动科技公司业务增长。自移动通信时代l2016年，包括Amazon、Apple、Google、Facebook、Microsoft在内的巨头总营收达到5,543亿美资料来源：彭博、招商证券整理-62-移动通信技术推动互联网巨头业务增长资料来源：彭博、招商证券整理-63-通信技术发展促使科技巨头市值攀升力运营商发展的阶段。2008年，Google成为Apple、Amazon等均跻身市值前列。截止到去资料来源：彭博、招商证券整理互联网巨头现金流丰厚，加大资本开支现金流资本支出2007年2016年CAGR2007年2016年CAGRFacebook66%0.33亿44.91亿73%Amazon97.06亿26%2.24亿67.37亿46%资料来源：彭博、招商证券整理-65-云计算、数据库、5G建设为投资方向Apple√√√√√√√√√√√√Amazon√√√√√√√√五、5G投资机会5G带来万亿级市场空间全球，高通与产业调研公司IHS共同发布了白皮书《5G经济：5G技术将如何影响全球》中认为，到2035年，5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出，相当于2016年美国全年的消费者支出，并超过了中、日、德、英、法的消费支出之和。我国，近日信通院发布《5G经济社会影响白皮书》，到2030年，5G将带动我国直接经济产出6.3万亿元，经济增加值2.9万亿元。同时在间接贡献方面，5G将带动总产出10.6万亿元、经济增加值3.6万亿元。资料来源：高通、信通院、招商证券整理-68-资料来源：工信部、招商证券整理-69-5G带来主设备估值提升l2017年以来，受5G概念的影响驱动，多家厂商的股价均呈现出明显的上涨趋势，诺基亚年初至今涨幅50%。后期，在5G加速商用、多方共兴通讯有望具备更多的发展l基于对5G发展的良好预期，国际投行对通信设备商估值l根据J.P.Morgan5月份发布的预测报告，爱立信和诺基亚2016年的估值分别为27倍和26倍，2017年继续维持在29倍和26倍。面临5G产业的崛起，通信业估值提升是新技术投资高峰的周期将缩短另一方面，3G到4G整体移动用户渗透率提升，快速转中国电信中国联通中国移动中国移动——年均60005000400030002000100003G4G资料来源：三大运营商、招商证券整理YOY//1400120010008006004002000的通讯设备制造商，中兴、烽火、大唐、普业在通信设备产业整体低迷的情况下持续保持扩张势头内的多家5G标准的研发单位，早在几年前就开始投入研发。中图：全球主要地区在运营商网络设备产业中的分布资料来源：Gartner、OVUM、招商证券整理图：主要厂商在运营商设备市场的份额变化主设备集中度提升，中国企业崛起新机遇网络升级，全球设备商高度集中。在2G时代全球有14、15家设备商，到3G时代只有6、7家，到4G时代仅剩5家。随着2016年诺基亚完成对阿朗的收购，电信设备商主舞台上只剩下了华为、爱立信、诺基亚和中兴四时代变迁，中国企业崛起的成就新龙头。在3G、4G时代，全球通信设备商的结构相对分散，厂商数量较多，中国企业在其中的营收占比较低、话语权较差。但随着技术研发的革新和通信厂商之间的并购重组，全球性通信设备商的数量在显著下降，华为、中兴等中国企业在其中的地位不断凸显。2016年，华为、中兴已经分别成为全球第一、第四的设备厂商。资料来源：招商证券整理--后4G和Pre5G时期，海外设备商迎来寒冬全球无线市场萎缩加剧。爱立信预计2017年全年全球无线网络设备市场降幅将到达6%~9%，与之前公司预计的下降4%~6%相比，市场需求疲软程度进一步增强。过分依赖无线产品，爱立信二季度巨亏。从爱立信的收入结构来看，提供无线接入网设备产品及相关服务的占比超过70%以上，在全球RAN市场不景气的背景下，过度依赖无线网络业务使得收入大幅缩水并直接影响利润。2017年二季度爱立信实现营收499亿瑞典克朗(约合60.23亿美元)，同比下降7.8%，营业利润为-12亿瑞典克朗(约合1.453亿美元），去年同期为28亿瑞典克朗。资料来源：Gartner、爱立信、招商证券整理5G时代，中兴迎来全面超车的拐点类别中兴通讯5G布局MassiveMIMO2014将MassiveMIMO技术引入到TD-LTE网络制式中；2017年FDDMassiveMIMO单站达到2.6Gbps速率；和中国联通合作测试，单用户平均速率120Mbps左右，小区峰值速率高达710Mbps+；目前，已经在30个国家部署了超过40个具备MassiveMIMO的Pre5G网络基站2014年首家发布了基于TDD的MassiveMIMO基站；2017年和中国联通合作在广州开设第一个5G基站NFV/SDNNFVO+，融合NFV和SDN技术；SDN控制器（转发控制分离、集中管控、开放可编程的网络体系架构）、ElasticNetSDNIPRAN解决方案资料来源：中兴通讯、招商证券整理-75-5G投资：分三阶段实现，总规模增长60%5G要赶超4G形成全球同步，以及对5G独立组网的规划，成2017-20192017-20192019-20212021以后3.6G宏站覆盖，以及道路密度覆盖增强移动宽带，大数据流业务，此前通过Pre5G升级覆盖IoT•低功耗、广覆盖的物联网场景覆盖为主•利用高频毫米波技术进行超密集组网•应用场景全覆盖——资料来源：中国移动、招商证券整理5G投资：NB-IoT基站投资测算NB-IoT目标明确。150万站实现深度覆盖。今年6月份，工信部在《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》中，明确指出到2020年，NB-IoT网络实现全国普遍覆盖，而向室内、交通路网、低下管网等应用场景实现深度覆盖，基站规模达150万个。目前我国三大运营商初期规划建设30万基站，用于满足主要城区的覆盖，预计后期还有继续建设20万基站，以满足工信部的规划要求和深度覆从建站策略来说，中国电信和中国联通可通过直接升级4GFDD基站即可，目前建站成本在5万元左右。中国移动的4G制式无法直接升级，主要通过升级部分900MGSM基站与大量新建实现，建站成本分别为3-5万元和30万元左右。经预算，经测算，运营商NB-IoT网络基站建设总投资额约1770亿元。5533—资料来源：招商证券整理-77-5G投资：低频宏基站投资测算我国宏基站的建设主要针对6GHz以下频段。2017年6月，工信部明确了3.3~3.6GHz和4.8~5GHz作为5G部署的初始频段，我们认为上述频段主要用于广覆盖、低时延以及大连接等应用场景，适合宏基站的5G宏基站建设数目与4G相近。截至2016年底，中国已经成了4G网络强国，三大运营商累计建站293万（扣除部分共享基站）。从5G宏基站的频谱规划来看，与4G的2.1-2.6Ghz提高不大，可以采用大规模天线的波束成形技术弥补频段提高带来的信号空间传播损耗增加，因此5G宏基站数量较4G不会有明显提升，我们预计5G宏基站实现全覆盖大概需要300万个，投资额可达9000亿元。4G4G基站数4G基站合计5G宏基站测算5G宏基站单价5G宏基站投资额信293信293万300万资料来源：三大运营商、招商证券整理5G投资：毫米波基站投资测算小基站投资基本假设。通讯设备制造商Amdocs曾发布报告显示，4G时代，20%的发射基站产生了80%的移动数据流量，主要集中在人口聚集的大城市。假设5G时代遵循同样的规律，而小基站正是针对大容量的场景，因此，小基站主要针对约60万热点宏基站部署；根据统计数据，假设单个热点宏基站距离为500米，小基站间距为20米，而小基站只需覆盖热点宏基站区域的30%，那么单个热点宏基站需要约187个小基站；60万个热点宏基站总计需要1.12亿个小基站。假设单个小基站的造价为1000元，那么小基站的总投资额约1120亿元。总体来说，5G时代要实现万物互联，针对三大场景进行主要的网路建设，运营商建设基站的总投资额将可达到1.19万亿元。个元——资料来源：招商证券整理光模块：5G基站数量增加推动光模块市场爆发移动宽带领域光模块主要应用于基站里面射频拉远单元RRU与基带处理单元BBU之间的光纤连接上，光模块型号包括3G/6G/10GSFP/SFP+。在分布式基站架构中，射频拉远单元共同基础处理单元是分离的，两者之间通过光纤连接，而光模块在其中就起着光电转换的作用。基站数量的增加，以及5G技术的升级，将带来基站间连接光模块的数量和速率发生跃变，4G基站广泛应用6G光模块6个，5G时代全面升级至10G/25G光模块且数量级别达到20个。10G对应24个（25G对应10个）。基于25GDFB的光模块将成为主流。预计未来5G基站数将超过1000万个，这将从数量上带来光模块需求的激增。与4G技术相比，5G的数据传输速