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发表于 2017-11-19 22:06:11 |显示全部楼层
摘要

与市场不同:5G无线网络量化深度分析,计算投资规模,解析受益板块
5G无线接入网国内建设大幕有望于2019年开启,基站价格的大幅上涨推动无线接入产业链深度受益,整体看好国内基站龙头设备供应商及其产业链上地位稳固的相关企业。本报告以量化分析为主,带来5G无线接入网全新观点,测算国内5G无线接入网整体市场规模,解析通信基站及其产业链未来市场空间,并剖析相关领域的受益企业。与众不同的逻辑有:1)国内5G建设聚焦宏基站广覆盖,预计基站投资总支出大幅上涨;2)基站设备产业链预计将全面受益,龙头厂商市场份额有望进一步上升;3)毫米波技术不成熟,预计5G规模建设期内国内小基站需求量有限。

国内5G建设聚焦宏基站广覆盖,预计基站投资总支出大幅上涨
我们预计国内5G网络商用频段将聚焦在中低频段,运营商将以宏基站独立组网实现连续广覆盖作为5G建网的主要策略。新技术的引入,使得5G网络与4G网络共站址部署具有较高可行性。我们认为,相较4G时期,5G宏基站的总量不会大幅增加,但单个基站的价格预计将大幅上升,导致无线接入网的整体投资规模相较4G时期会大幅上涨,国内运营商用于采购基站设备的年均支出也预期将大幅上涨。

基站设备产业链预计将全面受益,龙头厂商市场份额有望进一步上升
以华为和中兴为代表的国内基站龙头设备商具备全球领先的中低频5G技术储备,在国内5G网络以中低频段为主的部署策略下,预计国内基站厂商的市场份额有望进一步上升,相关基站设备产业链也将随之深度受益。5G多天线技术的引入促使射频组件需求量倍增,预计与设备商有深度合作且具有深厚技术储备的龙头射频零部件企业将大幅受益,市场份额也有望进一步上升。

毫米波技术不成熟,预计5G规模建设期内国内小基站需求量有限
预计国内运营商5G网络建设将以实现连续覆盖为最高优先级,低频小基站部署场景有限。当前毫米波的核心专利技术和零部件产品仍掌握在海外公司手中,国内企业高频小基站尚不具有竞争优势。预计国内毫米波频段的商用将至少晚于5G牌照发放约3年以上,我们认为在国内毫米波技术成熟之前,5G小基站的市场需求比较有限。

投资要点
我们预计5G无线网络大规模建设带来广阔市场空间,无线接入网将迎来全面升级。在国家政策推动下,我国有望实现“5G时代引领世界”的预期目标。整体看好国内基站设备供应商及其产业链上地位稳固的龙头企业。推荐通信基站设备龙头企业中兴通讯;天线及滤波器方面建议关注东山精密、通宇通讯;通信电路板建议关注沪电股份、生益科技。

风险提示:国内5G网络建设推进进度不及预期;建设规模低于预期;设备价格低于预期。
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报告正文

5G建设聚焦宏基站广覆盖,预计基站设备总支出大幅上涨

5G网络中低频段覆盖能力不输4G,共站址部署完全可行

3.5GHz频段有望成为国内5G主流商用频段

ITU对5G频谱的讨论。频谱资源是支撑无线移动网络提供服务的基础,尽管5G标准还未完成,但全球各主要市场已经开始进行测试工作,甚至已有国家率先公布了5G频谱规划。不过,频谱和标准一样,需要全球统一,才能形成规模效应,实现全球漫游。因此,在5G测试阶段,通常会在大致确定的全球5G频谱范围内来选择,以保持一致性。这个大致范围就是世界无线电通信大会(WRC)确定的一些候选频段。WRC是由国际电信联盟(ITU)组织的世界无线电通信会议,以修订、审校无线电通信规则,有关无线电频谱、同步卫星和异步卫星轨道的使用等国际条约。WRC会议大约三年或四年举行一次,上一次会议WRC-15在2015年召开,重点决定了扩展4G频谱,并讨论了部分5G频谱。下一次会议将在2019年进行,将确定最终的5G全球商用频段。

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国内对5G频段的选择。早在2016年4月26日,工信部已经批复了在3.4-3.6GHz频段开展5G系统技术的研发试验,同时工信部开展了其他5G潜在商用频段的研究协调工作。2017年6月6日工信部发文,拟在3.3-3.6GHz和4.8-5.0GHz两个频段上研究部署5G的可行性,其中3.3-3.4GHz原则上限于室内使用,在不对在用无线电定位业务电台产生干扰的情况下可用于室外,4.99-5GHz频段需满足对射电天文电台的干扰保护。今年6月8日,工信部公开征集24.75-27.5GHz、37-42.5GHz或其他毫米波频段5G系统频率规划的意见。

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国内3.5GHz频段有望成为5G主流商用频段。目前,国内已经完成了一阶段在3.4-3.6GHz频段开展的5G测试工作。正在进行中的二阶段测试也主要聚焦在3.4-3.6GHz频段。根据工信部规划,将于明年开始的三阶段预商用测试将继续选取3.4-3.6GHz频段为主要频段。基于此,我们认为到2020年5G正式商用时,国内3.4-3.6GHz频段将具备成熟的商用基础。从全球来看,世界各主要市场基本都将3.5GHz频段列入到5G候选频段中,该频段有望成为全球主流5G频段,在全球市场产生规模效应。因此,从当前国内测试以及运营商的主流意见判断,我们预计国内5G网络建设将以独立组网为主,3.5GHz频段有望成为国内5G商用的主流频段。

3.5GHz频段下5G网络可实现与4G共站址部署

更大发射功率,弥补工作频段升高带来的覆盖损失。据目前3GPP的标准进展情况判断,我们预计在5G时代,工作在3.5GHz频段的基站和手机终端都有望具备更高的发射功率。从目前的技术研究和各公司产品路标看,预计2020年5G商用时,基站将有望支持下行64通道,工作在100MHz带宽时最高发射功率可达200W(即53dBm)。手机终端发射功率相较4G时期预计也有望增长一倍,达到400mW(即26dBm)。更大的发射功率可在一定程度弥补由于5G工作频段升高带来的网络上下行覆盖损失。

全新空口技术,提升网络性能和覆盖能力。根据目前的标准进展和测试情况判断,5G网络将全面采用Massive MIMO技术。Massive MIMO,即大规模MIMO(Multiple-input Multiple-output,多输入多输出)技术,旨在通过更多的天线大幅提高网络容量和信号质量。采用Massive MIMO的5G基站不但可以通过复用更多的无线信号流提升网络容量,还可通过波束赋形大幅提升网络覆盖能力。波束赋形技术通过调整天线增益空间分布,使信号能量在发送时更集中指向目标终端,以弥补信号发送后在空间传输的损耗,大幅提升网络覆盖能力。另外,目前的5G研究还在谈论全新的无线信号帧结构,全新的帧结构设计也将有助于提升网络覆盖能力。我们认为,采用全新空口设计的5G网络在覆盖性能上相较工作在同频段的4G网络会有一定幅度的提升。

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5G网络可实现与4G网络共站址部署。参考3GPP相关规范书,针对密集城区场景,我们对工作在3.5GHz频段下的5G宏基站上下行链路预算进行了评估,主要参数的假设如下图表4所示:

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通过对5G宏基站在密集城区场景的链路预算分析,我们可得出如图表5所示结论。由于手机终端发射功率有限,所以5G网络的覆盖范围主要受限于上行(即手机发送信号到基站)。根据我们的链路预算可以看出,当宏基站部署在室外,用户在室内时,无线信号需穿越墙体,造成信号衰减,此时基站覆盖范围最小。5G时代,一般约定当终端的上行速率下降到1Mbps时,为小区的边沿。根据此约定,通过我们的链路测算,发现工作在3.5GHz频段的5G上行覆盖可达约200米。如果考虑目前尚未完成标准化的未来5G全新帧结构设计,预计上行覆盖距离还将更远。如果放宽上行最小速率的指标要求,网络覆盖范围还能够进一步上升。

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4G时代,国内密集城区的基站间距基本在300米左右,而在普通城镇区域,由于平均阴影衰落和穿透损耗的降低,4G基站的间距放宽到400~500米之间。据测算,相比密集城区,5G网络在郊区的覆盖范围也相应的可提升近一倍。因此综合来看,工作在3.5GHz频段的5G网络完全可以在城市区域(包括密集城区和普通城区)与4G网络的共站址部署,实现5G通信上下行的连续覆盖。这也有利于运营商大幅降低5G网络建设时的选址和基建费用。

预计5G宏基站总规模将与4G时期基本持平。截止到2017年上半年,国内三大运营商对外通报的4G基站总量超过350万站。综合上文的分析,并结合各运营商目前的4G网络驻留率情况,我们认为在城市区域,5G宏基站的总规模将与当前4G网络的规模相当。而在农村区域,考虑到实际的需求以及现有4G网络已具备的优异性能和覆盖能力,我们预测在农村地区新建站址实现5G网络连续全覆盖的可能性相对较小,在农村区域的5G总规模预计不会比现有4G网络更大,运营商依然以利用现有站址资源作为5G的主要建网策略。基于此,我们预计国内5G宏基站的总规模可能在350~400万站之间,以提供城市区域的连续覆盖为主要建网策略。

总结:目前,市场普遍只考虑了由于工作频段升高,无线信号的传输衰减增大对基站覆盖范围的影响,而忽略了新空口技术的采用对5G网络覆盖性能的提升。我们基于3GPP建议模型,对5G网络的链路预算进行了详细分析,可以看出,在目前的城市区域,5G网络可以实现与现有4G网络的共站址部署。预计5G时代,宏基站总规模将在350~400万站之间。

5G宏基站总支出将大幅增加

5G时期基站架构发生较大变化。4G宏基站主要分三个部分:天线、射频单元RRU和部署在机房内的基带处理单元BBU。5G网络倾向于采用AAU+CU+DU的全新无线接入网构架,如图表6所示。天线和射频单元RRU将合二为一,成为全新的单元AAU(Active Antenna Unit,有源天线单元),AAU除含有RRU射频功能外,还将包含部分物理层的处理功能。AAU将主要部署在室外塔站上,采用光纤直连拉远的形式与DU(Distributed Unit,用以实现基带处理的大部分功能,以及部分L2层功能)连接,多个DU将集中部署于机房内,既可以降低运营成本和维护费用,也可以实现DU间的基带资源共享。CU(Centralized Unit,包括部分L2层和全部L3层协议处理功能)既可以和多个DU分离相连,降低总成本,实现对DU的统一和集中化管理。也可以和DU整合实现协议栈全部功能,用以降低时延,满足特殊场景需求。相比较4G基站,采用支持大规模阵列天线技术的AAU是5G基站成本大幅增加的主要原因。

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5G宏基站价格将大幅上升。参考目前已经实现商用的3D-MIMO 4G基站,平均每扇区的售价约在8-10万元。考虑到5G更复杂的AAU设备,更高的工作频段,配备更高的功率,以及更强的处理能力,考虑到5G性能全面的提升以及工作频段的升高,预计5G基站单扇区的价格将在现有3D-MIMO基站的基础上增加约100%左右,达到每扇区16~20万元。国内4G在进入成熟期后,三扇区基站的平均售价控制在8~10万元。我们预计在5G初期,支持Massive MIMO的三扇区基站,单站价格可能会达到50万元,相较4G基站价格大幅上涨。

5G宏基站价格将随着规模商用逐渐降低。通信基站产品的价格周期与其他电子产品类似,也会随着元器件的升级和规模量产而降低成本。参考国内4G建设初期,全球4G产业链已经比较成熟,价格相较海外市场4G建设初期已有大幅度的下降。参考2013年TD-LTE产业相对FDD尚不成熟时,中国移动平均单扇区投资支出在4万元左右,随着产业规模的扩大,4G产业进入成熟期后,2016年TD-LTE基站单扇区平均成本降至与FDD相当,约不到3万元,降幅达约30%。考虑到国内5G将领先全球实现商用,预计进入商用成熟期后价格降幅有望超过国内TD-LTE建网时期。我们认为,5G进入规模部署阶段后,全球产业链有望进入成熟期,无线基站单扇区的平均价格有望降至10万元以内,三扇区单站价格将有望降至30万元以内。但相比4G时期,基站单站的价格依然会有较大幅度的上涨。

5G宏基站总投资规模大幅上升。综合上一章节的分析,我们认为为实现全国范围的广域覆盖,5G宏基站总规模需达到约350~400万站。进一步的,我们可以大致将5G投资周期分为三个阶段:初始期、推广期和成熟期,合理假设在初始期的三扇区宏基站单站价格可达50万元左右,推广期单站价格下降至40万元,成熟期有望下降至30万元。考虑到国内运营商之间的竞争性,我们认为三家运营商届时都会采用跟随战术而选择同一种建网策略。按照激进和保守两种建网策略,我们分别对5G时期无线接入网宏基站的总体投资规模进行预估:

1)激进建网策略。考虑到国家对5G的重视程度超越以往,可能会从政策层面加紧推动国内5G建设。站在国家的角度,5G网络不仅仅可以带动通信投资,推动国内通信产业链的成熟,从而提高国内企业的海外竞争力,更重要的是5G网络将能够作为信息型社会的基础设施,加速影响各行各业,为各项新兴信息技术的崛起创造机会,带动全行业的发展,从而为整个经济社会发展做出贡献。因此,参考4G时期中国移动一期网络20万站的建设规模。我们预估在激进建网策略下,5G网络建设初始期全国三家运营商的总建设规模有望达到50万站左右,在推广期上升到100万站,进入产业链的成熟期后完成剩余200~250万站的建设。与4G类似,激进型建网策略的投资预计将集中在4~5年内:

激进建网策略:总体投资规模=50*50+100*40+(200~250)*30=12500~14000(亿元)

2)保守建网策略。考虑到运营商对于5G网络建设的动力可能不如4G初期那么强烈,为不造成每年投资支出的大幅增长,运营商平均到每年的建设规模相较4G时期可能会有一定程度的下滑,整体建网周期也会相较更长。基于此,我们预估初始期全国三家运营商对5G的总建设规模约在30万站左右,推广期上升到70万站,成熟期完成剩余250~300万站的建设。保守型建网策略的投资预计将持续约7~8年。我们预测5G宏基站总体投资规模约为:

保守建网策略:总体投资规模=30*50+70*40+(250~300)*30=11800~13300(亿元)

综合上述分析,如图表7所示,若国内三家运营商同时采用激进的建网策略,平均每年用于宏基站的采购总支出将达到2500~3500亿元之间。若国内三家运营商同时采用保守的建网策略,平均每年用于宏基站的采购总支出将为约1475~1900亿元之间。参考4G建设高峰期,平均每年用于基站设备的投资支出约在600~800亿元之间。无论采用何种建网策略,国内5G宏基站平均每年的投资规模会大幅上升84.4%~400%。但考虑到5G网络会以与4G网络共站址为主,因此基建费用会大幅下滑。经测算,4G时期,除去基站设备的采购,国内运营商投资于无线网络其它部分的支出平均每年超过1000亿元。而到了5G时期,基建费用相比会大幅下滑,但基站设备的投资支出会大幅增加。

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总结:从现有数据判断,5G宏基站的单站价格相较4G基站预计会大幅上涨,带动5G无线接入网基站设备的采购规模相较4G时期大幅上升。通过上文的分析,我们的结论如图表7所示,预估当运营商采用较为激进的建网策略时,三家运营商每年用于采购宏基站的总支出将大幅上涨至2500到3500亿元。而当采用较为保守的建网策略时,国内三家运营商每年用于采购宏基站的总支出也将达到1475到1900亿元。基于此,我们认为基站设备生产商及其产业链将会全面受益。

国内基站设备龙头企业将受益全球中低频5G网络建设

5G时代,国内通信设备商中低频更具优势。美国市场对5G的关注从一开始就聚焦在了高频段毫米波技术上,利用高频段的丰富频谱资源以实现大带宽、高速率、大容量的无线通信。不同于将重心放在美国市场的海外设备巨头企业爱立信和诺基亚,国内通信设备厂商从一开始就将5G技术研发和产品开发的重心放在了可实现5G网络连续广覆盖的中低频技术上,这更符合国内市场的实际需要。相比海外竞争对手而言,我国龙头通信设备厂商华为、中兴在5G中低频技术和产品上更具优势,而国内领先全球的5G商用计划,也有助于国内通信设备公司快速实现量产,提升国内相关产业链生产水平的同时也有助于降低生产成本。兼具技术、产品实现、成本和服务优势的国内通信设备商,将有望在中低频5G的海外市场竞争中占据领先地位。

5G时代,国内设备商海内外市场份额均有望进一步上升。来自运营商的数据统计显示,截止到今年上半年,4G时期华为在国内三大运营商的综合市场份额约为36%,中兴约为32%。如前文所述,国内的5G网络部署将重点放在中低频段上,相比较以美国市场为主的海外竞争对手,华为、中兴更具中低频技术优势和本土服务优势,未来国内市场份额有望进一步上升。5G时代,预计国内两家设备商的市场份额都将获得提升,总占比有望达到75%左右甚至更高。从全球5G市场来看,主要市场依然集中在中美欧日韩。除美国、韩国市场外,中国设备商在其余主要市场的份额都有望进一步上升。考虑到爱立信和诺基亚在宏基站市场的布局不足,乐观估计,5G时期国内龙头设备厂商华为、中兴合计的海外无线宏基站设备的总市场份额将进一步大幅提升。

推荐A股通信设备龙头企业——中兴通讯。预计国内5G无线网络的投资将自2019年开始,2020年起有望逐渐大幅增长。作为当前国内第二,全球第四的综合通信设备供应商,中兴通讯将有望在未来几年持续受益于全球5G无线接入网络的投资释放。我们推荐的逻辑包括:

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(1)研发实力出众,专利申请数量全球领先。

中兴通讯首席知识产权官申楠表示,中兴通讯长期以来每年坚持将营收的10%投入研发,近7年研发投入超过600亿元。公司也是中国研发人员最多的上市公司,拥有超3万名技术研发人员,通过覆盖美国、法国、瑞典、印度等地的全球20个研发中心实现创新协同。在今年一季度,中兴通讯全球专利资产已经超过6.8万件,已授权专利超过2.8万件。据WIPO历年数据显示,2016年公司以4,123项已公开的国际专利申请量排名全球第一,自2010年起,中兴通讯已连续7年位居国际专利申请量全球前三。公司在4G时期的全球专利占比已经达到13%,目前5G领域的专利申请已超过1500件,5G时代公司拥有MUSA,FB-OFDM等完整的技术架构,预计5G专利占比将进一步上升,中兴通讯在5G技术储备上已经走在了全球前列。

(2)首创Pre5G产品,率先抢占5G潜在市场

针对4G现有频段的演进,中兴通讯率先提出Pre5G概念,提前实现Massive MIMO等5G新技术的商用,在不断实现技术积累的同时,公司的市场认可度得到大幅提升。Pre5G相关产品和解决方案已经在中国、日本、奥地利、比利时、西班牙、新加坡、马来西亚、泰国、印尼等40多个国家60多张网络中部署。Pre5G基站在产品形态和硬件能力上已经接近商用5G产品,可以平滑演进到5G网络。凭借Pre5G的全球应用,公司实现了5G市场的抢先占领。目前,中兴通讯已经发布了5G全系列高低频预商用基站产品,并宣布将在2018年第三季度开始5G的商用预部署,2019年第一季度实现5G规模商用部署。在5G产业化方面,中兴通讯已处于业界领先水平。

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(3)海外市场不断突破,5G实现领先布局

据C114通信网报道,意大利经济发展部正式公布5G预商用实验网中标结果,中兴通讯将与意大利第一大移动运营商WindTre、意大利领先有线运营商Open Fiber合作,在3.6-3.8GHz频段上,建设欧洲第一张5G预商用网络。在爱立信和诺基亚的传统大本营市场率先实现5G预商用的落地,中兴通讯的技术实力已经获得海外运营商的认可。除意大利WindTre外,公司目前已经与日本Softbank、韩国KT、西班牙Telefonica、德电T-Mobile、法国Orange、奥地利和记、比利时Telenet、马来西亚U Mobile等海外运营商达成了5G战略合作关系,共同推动5G联合创新和落地商用。这是公司技术实力和服务能力得到海外客户认可的体现,我们认为中兴通讯在5G网络上已经实现领先布局,公司在5G海外客户的竞争中已经抢得先机。

(4)5G时期,公司市场份额预计将进一步增加。

参考国内三大运营商统计数据,国内市场上,中兴在4G时期占据了约32%的市场份额,考虑到运营商的二八原则,单个设备商的最大份额有限,相比已经占据35%以上国内市场份额的华为公司,公司在国内市场的上升空间较大。我们预计中兴通讯基站设备的国内市场份额在5G时代会有小幅上升,达到甚至超过35%。在全球市场来看,不同于华为已经在海外市场实现了深度发展,甚至拿下了部分运营商的全网订单,中兴在海外的发展还处于初期阶段,4G时代,中兴通讯预计公司在全球的市场占比大概在15%左右。在海外市场占比上,目前中兴落后华为较多。但我们认为,考虑到中兴通讯较强的5G低频技术优势,以及受益于中国市场的领先布局所带来的成本优势,中兴通讯在5G海外市场上将深度受益。同中国市场类似,欧洲市场运营商也将更多的关注点放在了低频段部署上,将欧洲视为海外5G市场主要突破口的中兴通讯有望从中受益,海外5G市场份额预计有望随之大幅增加。中兴在5G时期,海外的市场份额有望达到20%左右,综合全球市场,相比4G时期,预计公司的总市场份额将会有较大幅度的提升。

(5)5G时期总投资额大幅增加,预计将大幅增厚公司营收。

在国内市场,通过前文分析,我们预计在国内5G建设高峰期间内,无线基站设备的投资总额将大幅增加到1.18~1.4万亿元。假设中兴通讯基站设备在国内市场的市场份额上升至35%,其营收将达到4130~4900亿元左右。视国内运营商不同的建网策略,平均每年可为公司贡献营业收入约516.3~1225亿元,相较于4G建设高峰期平均每年约220多亿元的基站设备营收,国内市场营收水平平均每年大幅增长134.7%~456.8%。

在海外市场,我们预计公司海外5G销售在建网初期会以欧洲市场为主。与国内市场不同,欧洲宏基站的市场规模会相对较小,整体建设也会更加缓慢。在建网初期,海外5G市场在公司的营收占比也会相对较少。预计在2022年前后,海外5G建设的高峰期有望在基站设备产业链进入成熟期后全面展开。我们预估在5G时代,国内5G宏基站总量在全球市场的占比将超过60%,海外5G宏基站的总量在250万站左右。基于此,按照前文所述中兴海外市场20%的份额分析,我们预计中兴通讯海外宏基站总规模约在50万站,其中80%以上订单将在成熟期之后发生。如图表11所示,预计5G建设时期,海外基站设备市场有望平均每年为公司带来营收202.5亿元,相较4G时期海外部分的增幅有望超过100%。

综合上述分析,5G无线接入网的大规模投资将显著增厚公司营收水平。预计宏基站设备产品的平均毛利率水平将与4G时期持平,公司利润水平也将随着营收的增加而增长。如图表11所示,当国内运营商采用激进的建网策略时,在5G建设时期,公司平均每年基站设备总收入可超过1077.5亿元,预计平均每年为公司带来净利润超85亿元;当国内运营商采用保守的建网策略时,公司每年基站设备总收入可超过718.8亿元,预计每年可为公司贡献净利润超55亿元。

考虑到5G对传输网的升级也会超过4G时期,我们预计公司5G传输网相关业务的营收相较4G时期也有望大幅增加。

综合来看,我们认为公司5G相关运营商业务受到5G网络规模建设的利好,会有较大幅度的增长;非5G运营商业务未来将以海外市场为主,保持平稳;非运营商业务预计则有望保持小幅增长。

(6)公司加强管理,基本面持续改善,提高发展动力。

2017年以来,公司不断推出内部治理措施,新董事长上任、优化产品线和剥离非核心业务、调整手机部门、进行内部审计,经过一系列治理和改革,公司基本面改善,业务上聚焦主业,更加重视合规和风控。我们认为公司加强治理的效果已经显现,未来5G时期,我们认为公司的内部管理将更加优化,生产力水平和研发能力进一步上升,整体利润率水平也将随之提高。

坚定看好中兴通讯5G时代公司发展。我们预计在5G规模建设期间,视运营商采用不同的建网策略,传输网设备可为公司贡献营收220~780亿元。预计公司的运营商非5G业务将以海外为主与现有规模相比保持平稳,预计可为公司每年贡献约200亿元营收。公司非运营商业务相较16年预计保持平稳小幅增长,在5G规模建设期间有望为公司贡献营收550亿元左右。综上,我们预计5G规模建设期间内,公司每年的总营收有望达到1690亿~2950亿元,假设公司未来几年费用率水平与当前相比基本一致,平均每年的净利润有望达到118亿~235亿元,相较于我们对公司2018年净利润50亿元的盈利预测还有136%~370%的增长幅度。假设2020年5G规模建设启动时,市场空间可达到我们预测的平均水平,那么未来两年公司净利润的年化平均增速可达53.6%~116.8%。作为全球通信设备龙头企业,公司已为5G做好充分技术准备,我们预计公司未来将充分享受5G网络建设带来的市场红利。

基站设备产业链预计将全面受益,市场空间大幅上升

天线市场大洗牌,与基站设备商有深度合作的企业将充分受益

5G天线将以64通道为主,整体复杂度大幅提升。如前文介绍,5G基站将采用大规模多天线技术,该技术能够通过不同的维度(空域、时域、频域、极化域等)提升频谱利用效率和能量利用效率。根据目前的5G测试来看,采用64通道的Massive MIMO技术是各个设备商的主流选择。一般认为通道数越多,网络的性能越高。但考虑到3.5GHz频段的天线产品也很难做到特别的小型化。因此,综合产品性能、成本和上站难度考虑,我们预计3.5GHz频段的商用5G基站将以64通道为主。

从当前的产品实现方案看,预计64通道天线将采用64个双极化天线振子,即128个天线单元。天线单元主要包括天线罩、辐射单元和校准网络综合板三个部分。天线罩是天线阵列的最外部部件,可以对天线起到防护作用,目前主要采用PVC材料;辐射单元是天线构成的重要组成部分,通过辐射单元可以获得有效的天线赋形。校准网络综合板实现各个射频通道的校准耦合功能,包含64个通道的耦合、切换、校准。相较于现有4G网络(视天线通道数的不同,一般为10-40个天线振子),5G天线含有的振子数将大幅增加。虽然在高频段更容易降低天线振子间的间距,实现多天线的设计以及产品的小型化,但其复杂度相较于现网天线产品依然会大幅提升。如图表12所示为5G大规模天线阵列原型机样图。

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与4G相比,大规模阵列天线的价格预计将大幅上升。与市场的普遍认知不同,天线的价格与天线单元数目的多少并非简单的线性关系。以4G天线为例,近期常用的4通道FDD电调天线售价约在1400元每副,8通道TDD电调天线的售价约为每副2000元,而到了5G时代,据当前实验用5G基站的成本分析,初期64T64R规格的大规模阵列天线的天线单元(上游天线厂商制造部分)每扇区售价较贵,当前价格超过10000元。预计商用时天线采购价有望大幅下滑,随着规模量产,我们预计未来每扇区的平均价格有望下降至3000元以内,但相较4G时期的平均天线价格仍然有较大幅度的提升。

采用Massive MIMO的5G大规模天线不仅仅是数量的增加,天线的形式也将由无源转向有源,可实现各个天线振子相位和功率的自适应调整,显著提高MIMO系统的空间分辨率,提高频谱效率,从而提升网络容量。另外,多天线振子的动态组合也可适用于波束赋形技术,从而让能量较小的波束集中在一块小型区域,将信号强度集中于特定方向和特定用户,提高覆盖范围的同时提升用户体验。因此,由于MassiveMIMO技术的采用,导致5G规模阵列天线复杂度的大幅提升,产品的价格也因此而大幅上涨。

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5G天线市场空间有望大幅增加。与基站设备的逻辑相同,我们也将天线部分的售价按照初始期、推广期和成熟期三个阶段进行估计。在大规模阵列天线作为新技术处于市场推广的初期阶段,其成本较为高昂,预计基站设备商从天线厂家采购的部分价格约可达8000元以上。在5G全面推广期阶段,预计天线成本将下降到5000元。长期来看,5G基站天线的价格有望回归至接近4G时期的水平,大约降至3000元每扇区。我们假设5G全网都将实现3扇区64通道大规模天线的部署,分别考虑国内运营商采用激进建网和保守建网两种可能性进行估计,汇总结果如图表14所示。相较于4G建设高峰时期国内平均每年约30多亿元的宏基站天线市场,5G时代的天线市场规模将大幅提升。

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发表于 2017-11-19 22:13:43 |显示全部楼层
天线市场商业模式转变,市场份额向龙头公司集中。由于5G基站天线将与RRU融合形成新的单元AAU,天线公司的下游客户将由以往的运营商转变为设备商。考虑到通信设备商的数量较少,目前市场的前四名(华为、诺基亚、爱立信、中兴)几乎垄断全球运营商无线通信市场份额(基站设备市场占比在90%以上),对于天线供应商来说下游将更为集中。因此,与设备商有深度合作,并且在大规模阵列天线有较多技术储备的龙头天线厂商将有望获得更多的市场份额。

天线方面建议关注华为天线产业链上游精密加工服务企业——东山精密。据ABI的报告显示,2016年在基站天线市场,全球前五大天线厂商占据了全球80.3%的市场份额,其中华为31.6%、凯瑟琳21.0%、康普15.2%、安费诺7.3%、RFS5.2%。华为已连续两年蝉联全球第一,其市场占有率比2015年有2个百分点的提升。随着5G时代来临,天线与基站设备实现更深层次的绑定,华为的优势还将继续。基于此,我们建议关注为华为公司天线产品提供精密加工服务的企业东山精密。

据公司公告显示,东山精密目前是全国最大的专业从事精密钣金结构件工艺设计、制造服务的龙头企业,同时也是全球最大的基站天线精密钣金零部件提供商。公司连续多年中标华为天线整机外包招标项目,与华为天线有着深度合作。在5G时期,我们预计公司将继续受益于华为天线的市场领先地位。考虑到5G天线市场空间的大幅上升,以及华为天线市场占比有望随基站设备的上升而增加,公司天线精密加工业务营收也有望随之大幅增加。

另外建议关注通宇通讯,公司是A股基站天线龙头企业,具有深厚的技术储备和研发实力。据公司公告显示,通宇通讯已经与全球著名的大部分设备商都有深度的研发合作,并保持了良好的合作关系,目前Massive MIMO相关产品已经交付给公司合作伙伴在进行5G商用测试。

基站天线其它国内A股上市公司还包括盛路通信。

射频系统需求量倍增,带动市场空间大幅提升

大规模阵列天线带动射频组件需求量大幅增加。如上文所述,预计5G商用宏基站将以64通道的大规模阵列天线为主。从当前5G产品的研发现状来看,为实现波束赋形等新技术,预计未来64通道的天线阵列将容纳64个功率放大器、64个开关、64个锁相环、64个低噪声放大器和64个滤波器等器件。如此之多的射频组件需求将大幅提升基站射频行业的市场空间,高度的集成化需求,也将推动滤波器、功率放大器等射频组件工艺进一步升级,产品将更加的小型化。

滤波器小型化,需求量大幅增加

5G滤波器预计将以介质滤波器为主。基站滤波器是射频系统的关键组成部分,主要工作原理是使发送和接收信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。5G时代,受限于Massive MIMO对规模天线集成化的要求,滤波器需更加小型化和集成化。与传统腔体滤波器相比,介质滤波器在产品性能上更加优异,尺寸更小,功耗也更低,且具备生产工艺简单以及价格低廉的特点。因此,综合考虑性能、成本和实际需求,我们预计陶瓷介质滤波器凭借成熟的产业链以及价格优势,将有望在5G时期中低频段继续成为主流选择。未来,随着技术的不断成熟和成本的降低,包括微带等新型小型化滤波器也有望在5G市场占据一席之地。

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滤波器单通道价格下滑,需求量倍增。参考各厂商滤波器的成本占比情况,不难发现滤波器的成本主要受原材料价格影响。虽然相较4G网络,5G时期的无线系统拥有更大的带宽,但整体来看,我们认为3.5GHz频段5G网络的介质滤波器和4G时期已部分商用的介质滤波器技术差距不大。尺寸更加小型化的5G滤波器,相较于4G主流腔体滤波器平均到单个通道的出厂价格预计会有较大幅度的下滑。未来随着5G滤波器的大规模生产,预计滤波器的生产成本还会进一步下滑。我们预计,平均到单个通道来看,3.5GHz频段5G滤波器的价格是4G主流腔体滤波器平均价格的约20%~30%。

虽然平均到单个通道的5G基站滤波器价格会有较大幅度的下滑,但考虑到滤波器的需求量是与天线通道数保持一致的。因此结合上文分析,采用TDD制式64通道的5G系统也将相应的需要64个滤波器。因此从数量上看,相比4G时期会出现较大幅度的增加(国内4G现网FDD多为4通道,TDD多为8通道),综合来看,5G滤波器的总需求量预计将是目前4G市场的约10倍。

基站滤波器市场空间大幅增加。在4G规模建设期间,根据滤波器的出厂价格进行测算,预计国内基站滤波器市场规模平均每年在15亿元左右。综合上文分析,5G时代,64通道滤波器的整体价格是4G基站滤波器价格的约2倍,视国内运营商不同的建网策略,当运营商采用激进建网策略时,我们估计每年基站滤波器市场空间可达到30~34亿元;当运营商采用保守建网策略时,每年基站滤波器市场空间预计可以达到18~21亿元。相较4G时期,平均每年市场空间大幅增加。

国内基站滤波器企业将继续受益5G建设,建议关注。中低频基站滤波器在通信基站产业链中的技术壁垒相对较低,主要竞争力体现在精密加工为主的制造业服务上,作为全球制造业大国,国内滤波器龙头企业具备全球竞争力,从技术角度看中低频5G产品掉队的可能性较小。预计5G时代,国内主要滤波器生产商的市场占有率会保持稳定,相关公司将有望受益。

建议可关注东山精密。东山精密在4G时代主要提供滤波器的精密金属加工服务,主要客户包括华为、爱立信等全球领先的移动通信网络设备制造商。近期,公司完成对苏州艾福电子通讯有限公司70%股权的收购。艾福电子为中韩合资的通信射频组件生产商,主要产品包括陶瓷介质滤波器等,当前的主要客户包括中兴、摩托罗拉、诺基亚等。上文我们介绍到,介质滤波器有望成为3.5GHz频段滤波器的主流选择。通过此次收购,公司将正式进军5G介质滤波器的设计和生产制造环节,增加公司滤波器业务的附加值,提高营收水平。

其它滤波器相关上市公司还包括滤波器上游射频金属元器件供应商欣天科技。

功率放大器技术提升,价格大幅上涨

大功率新工艺,预计功率放大器单站价格大幅上涨。射频功率放大器是无线发射机的核心部件,用以使无线信号具备足够的发射功率向外辐射。如前文所述,5G基站将采用更高的发射功率,受基站内功率放大器尺寸要求和材料能量密度的限制,单个功率放大器(PA)将很难满足要求。基于现有的解决方案,AAU内部将以每1通道1个功率放大器来实现最终200W的总发射功率,单个功率放大器的最大发射功率会大幅度下降,但所需功率放大器数量会大幅上升,对尺寸和集成度的要求也会更高。

目前基站用功率放大器主要采用基于硅的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)技术。但是LDMOS技术在高频应用领域存在局限性:LDMOS功率放大器的带宽会随着频率的增加而大幅减少,LDMOS仅在不超过约3.5GHz的频率范围内有效,因此在3.5GHz频段LDMOS的性能已开始出现明显下滑,考虑到未来5G商用频段会逐渐上移,传统的LDMOS制程将很难满足性能要求,预计在5G时代,LDMOS技术会逐渐被新兴的氮化镓(GaN)技术取代。GaN可以达到LDMOS原始功率密度的4倍,每单位面积可将功率提高4到6倍。也就是说,相同发射功率规格下,GaN裸片尺寸为LDMOS裸片尺寸的1/6至1/4。基于此,相较于LDMOS,GaN具有更高功率密度特性,能够实现更小器件封装,因而非常适用于5G的Massive-MIMO天线系统。

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参考目前实验5G基站的上游采购价格,目前用于3.5GHz频段的5G基站,采用LDMOS工艺的功率放大器单扇区的价格大约超过了400美金,采用GaN工艺的功率放大器价格更是超过了700美金。而当前4G功放单扇区的价格不到100美金,5G功率放大器的价格达到了4G时期的4~7倍。GaN技术虽然性能出众,但考虑到GaN昂贵的成本,预计初期5G功率放大器可能会以LDMOS与GaN混合为主,随着成本的不断下降,后续逐渐被GaN完全取代。尽管规模量产后5G功率放大器的价格会有一定幅度下滑,但预计5G规模建设时,单扇区功率放大器的平均售价依然会达到4G时期的约5倍左右。考虑到功率放大器行业的垄断性,预计5G规模建网期间降价空间比较有限。

预计功率放大器市场空间大幅增加。综合以上,我们预计5G单站的功率放大器价格会大幅上涨至约500美金每扇区,在需求总量不变的基础上,基站功率放大器市场空间也会相应增加。在4G建设高峰期,国内市场平均每年功率放大器的市场空间约在14亿元。考虑到单站功率放大器价格的大幅提升,到了5G时代,单站价格的大幅上涨将推动功率放大器的总市场空间大幅提升,当运营商采用激进建网策略时,预计每年基站功率放大器市场空间可达到约70亿元;当运营商采用保守建网策略时,每年基站功率放大器市场空间也有望达到约42亿元。相较4G时期,市场空间实现倍增。

基站功率放大器领域,国内最好的公司为由北京建广资本收购的恩智浦RF Power部门,现改组为Ampleon公司,截止到2016年底,在全球基站功率放大器领域的市场占有率达到了约38%,排名世界第二。

A股上市公司中,建议关注提供化合物半导体制造服务的三安光电。未来,随着毫米波等高频段技术的成熟,GaN作为主流技术将成为必然,化合物半导体相关产业链公司将深度受益,建议关注国内化合物半导体制造潜在龙头企业三安光电。公司2015年6月公告,国家集成电路产业投资基金(大基金)投资48.39亿元入股三安光电(约占9.07%股权),重点支持公司化合物半导体制造产业建设。在随后公司的定增中大基金再次参与,据公司公告显示,目前大基金持有三安光电上市公司的股权已经达到11.30%,成为公司第二大股东。公司是国家大基金重点扶持的化合物半导体制造企业,是国家在半导体制造领域取得战略突破的重要布局。公司公告拟建设GaAs和GaN外延和芯片产线(6 英寸)各一条,其中GaAs 产能30000片/月,GaN产能6000片/月。建设期自2015年起45个月,有望在2018年底实现满产,预计达产后年销售收入可达401,539万元(不含税),新增年净利润59,624万元。预计5G建设期内,公司可具备GaN射频器件的制造能力,将全面受益5G网络市场红利。

另外,A股上市公司中还可关注同样在化合物半导体制造领域发力的海特高新。

无线基站射频系统其他组件

国产射频组件待突破,关注后续国产替代机会。5G时代,大规模阵列天线技术的采用将对射频组件行业带来深远的影响。不仅仅是需求量的大幅增加,对产品的尺寸、集成度也都有更高的要求。除上述的天线振子、滤波器和功率放大器外,其它诸如数字/模拟转换器(DAC),模拟/数字转换器(ADC),锁相环,低噪声放大器(LNA)等的需求量都会成倍的增加,而单价预计相较4G时期却不会有太大幅度的变化,因此相关产业会大幅受益。当前该类产品的生产技术仍主要掌握在国外公司手中,我国企业在现阶段还不具有技术优势。但随着国家对半导体技术的重视程度不断提高,国内企业在部分元器件领域已开始取得突破,并成功推出了商用器件,建议关注未来相关电子元器件领域的国产替代机会,以及产业链上可提供半导体制造服务的国内企业。

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基站设备其它配套组件

基站用光模块

光模块全面升级,价格大幅上涨。光模块是基站设备的必备组件,用于网络前传(即AAU与分布式单元DU之间,如上文图表6所示),回传(中心单元CU与核心网之间),甚至中传部分(如果DU与CU相分离部署,DU与CU之间的部分)的通信传输。5G网络的重要特性之一就是可提供吉比特级别的传输速率体验,高速率意味着对传输带宽也有更高的要求,4G网络基站设备的主流10G光模块将无法满足传输需求。5G基站所用光模块将面临全面升级,价格大幅上涨。

CU/DU分离部署,中传部分提升光模块需求量。相较于4G网络,5G网络有望采用全新的网络架构,CU与DU的分离将新增中传传输部分,这部分也将推升5G光模块的整体需求量。

国内光模块产业链配套齐全,具备一定的竞争力,5G的规模商用将利好相关产业。

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基站用电路板

5G基站新架构,印刷电路板需求量增加。由于AAU设备的采用,5G时期单站电路板的数量相较4G时期会大幅提升。参考当前5G实验网AAU设备的设计,预计每个AAU将包含3块电路板:1个主板,1个射频板和1个电源板。如前文所述,AAU将包含部分物理层功能,主板主要负责相关的数据处理。射频板则是将64通道的收发信机、功率放大器、低噪声放大器、滤波器等器件集成在同一电路板上。电源板则负责给整个AAU设备供电,包括给主板和射频板。相对于4G基站,天线单元内部主要采用线缆连接的方式,不需要电路板,RRU内包括射频电路板和电源板。因此相较于4G时期,5G基站单扇区的电路板需求量会有50%的提升。参考我们上文的分析,预计5G基站总量与4G基站总量持平,所以5G时期的电路板总需求量预计将提升50%。

高集成度推升单板价格,5G印刷电路板价值上升。考虑到5G对天线系统的集成度提出了更高的要求。AAU射频板需要在更小的尺寸内集成更多的组件。在这种情况下,为满足隔离的需求,需要采用更多层的印刷电路板技术。另外,AAU射频电路板相较于4G时期的尺寸也会更大,考虑到5G基站发射功率的提升,工作频段也更高,因此5G的射频电路板对于材料的散热性能以及损耗性能也提出了更高的要求。因此综合来看,层数增加,尺寸增大,材料要求提升,5G AAU射频板的价格相较4G时期会有一定幅度的上涨。

综合以上,我们认为5G基站电路板市场将有望量增价涨。预计5G网络的规模商用将推动通信电路板市场空间的大幅增加。

建议关注通信电路板板营收占比较高的沪电股份,以及电路板上游国内覆铜板龙头企业生益科技。国内通信PCB其它主要上市公司还包括景旺电子、依顿电子等。

毫米波技术不成熟,预计5G规模建设期国内小基站需求量有限

国内5G部署以宏基站广覆盖为主,网络容量需求不具有迫切性。如前文所述,我们认为国内运营商5G的建网思路与4G时期相一致,仍将以部署宏基站实现城区的连续广覆盖为主要策略。在业务需求大规模爆发前,国内市场5G网络覆盖的优先级会大于容量,基于此,宏基站与小基站相结合的超密集组网预计在5G网络实现连续覆盖以前不太可能会大规模出现。

小基站国内部署难度较大。参看历代网络部署情况,早在3G时期,市场就开始预测小基站会大规模部署,总量短期就会超越宏基站数量。但时至今日,根据运营商今年上半年的披露,小基站在国内的总采购规模不足30万站,实际部署的更是只有几万站。原因就是因为国内小站部署的难度较高,包括新站选址、入场建设以及传输解决等问题。目前,小基站主要部署于诸如机场、火车站、大型体育场馆等公共设施内,在其它区域的部署依然面临较多问题,短时间内不具备规模部署的条件。

国内毫米波技术尚不成熟。如图表19所示为截止到2016年底,各国3GPP移动网络通信技术的泡泡图,泡泡的大小代表各国所拥有专利数量的相对多少。可以看出,相比教于美日韩,中国企业在毫米波技术的专利储备上明显落后,这也反映出我们前文所述的国内设备商将主要研发精力放在了低频段宏基站技术上。考虑到国内对于高频段的研究相对滞后,毫米波技术尚不成熟,相关技术和关键零部件都在美日韩等国公司手中,我们预测国内毫米波的商用将晚于5G牌照发放至少2-3年。

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小基站放量还看国内毫米波相关进展。受限于毫米波的传播特性,进一步增大发射功率也很难提高无线信号的穿越性能及传播距离。因此综合性能、成本及部署场景考虑,对于毫米波技术,市场的主流选择将是功率和尺寸都更小的小基站。当小基站工作在毫米波时,大规模阵列天线亦可实现更小的尺寸,帮助小基站实现更优异的性能,可以说毫米波的特性非常契合小基站的规格和商用场景。基于此,我们认为最终催化小基站实现放量的主要因素还在于国内毫米波技术和产品的成熟,同时也需要政府出台相关政策降低小基站的准入门槛。待到国内5G毫米波商用条件成熟时,小基站将有望迎来黄金发展期,相关产业链也将会全面受益。



投资建议

5G网络建设作为国内近几年确定性较高,投入规模较大的事件已经得到了市场足够的关注。5G网络建设不但可以带动通信网络基础设施投资,受益相关产业链,还能够推动国内通信产业的成熟,提升国内企业的海外竞争力。更重要的是5G网络将加速影响到各行各业,为各项新兴信息技术的崛起创造机会,带动全行业的发展,从而为整个经济社会发展做出贡献。因而无论是从国家层面还是从产业层面,都有推动我国5G大规模建设的动力和预期,5G网络的重要性和所带来的颠覆性都将会是空前的。作为近几年投资规模较大的基础性网络建设机会,我们建议应积极关注。图表20汇总了本报告对于国内5G无线接入网市场规模的预测。

重点公司介绍:

中兴通讯(000063):公司累积5G专利申请已超过1500件,首创Pre5G Massive MIMO基站已在中国、日本、新加坡等国实现规模商用。2017年公司成功推出基于FDD制式Massive MIMO产品,在全球最广泛的FDD LTE网络5G市场锁定技术优势。作为国内第二,全球第四的无线基站设备提供商,中兴通讯将凭借领先的技术实力和逐渐完善的市场服务布局,未来有望受益于5G网络规模建设。中兴通讯无线接入网基站设备的营收总规模如图表21所示。

我们预计在5G规模建设期间,视运营商采用不同的传输建网策略,传输网设备可为公司贡献营收220~780亿元。预计公司运营商非5G业务将以海外为主与现有规模相比保持平稳,预计可为公司每年贡献约200亿元营收。公司非运营商业务相较16年预计保持平稳小幅增长,在5G规模建设期间有望为公司贡献营收550亿元左右。

综合以上分析,我们预测在5G规模建网时期,视运营商采用不同的建网策略,公司每年的总营收有望达到1690亿~2950亿元,假设公司未来几年费用率水平与当前相比基本一致,那么对应的净利润贡献可达到118亿~235亿元。假设2020年5G规模建设启动时,市场空间达到我们预测的平均水平,未来两年公司净利润的年化平均增速可达53.6%~116.8%。

风险提示

1、国内5G网络建设推进进度不及预期:

国内5G牌照发放晚于2019年的预期导致网络建设进度推后。5G设备的商用进度低于预期导致运营商无线网络建设进度推后,5G手机终端的推出时间点较晚,会造成业务需求不足,从而导致运营商网络建设进度推后。

2、建设规模低于预期:

国内运营商5G基站设备采购规模低于预期,海外运营商5G基站设备采购低于预期。

3、设备价格低于预期:

5G基站设备的最终商用价格低于预期


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注册:2014-12-31484
发表于 2017-11-20 14:09:03 |显示全部楼层
预计5G的商用时间点应该在2020-2022年

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  上等兵

注册:2017-11-10
发表于 2017-11-21 15:53:18 |显示全部楼层
楼主直接把文档上传不就行了,还搞这么麻烦

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  新兵

注册:2018-6-2
发表于 2018-6-2 16:48:18 |显示全部楼层
深度报告分析很到位,提高投资价值。

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