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  四级通信军士

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2017-4-18
发表于 2020-1-16 10:25:15 |显示全部楼层
转自 citics通信

UDM/UDR不是5G SA核心网的全部,核心网招标只是刚刚开始。1. 5G SA核心网多采用NFV结构:从4G后期开始,核心网已经开始采用虚拟化,即软硬件解耦,硬件采用X86服务器,控制面相关网元全部虚拟化成云服务的方式,用户面UPF由于追求转发效率,X86通用设备和ASIC专用设备将并存;2. UDM是5G核心网控制面的一部分,核心网招标才刚刚开始:核心网分为控制面和用户面,而本次招标的UDM仅仅是控制面的用户签约数据管理部分。因此这只是整个核心网招标的一小部分,仅仅刚刚拉开核心网招标的序幕而已。

核心网是一个高技术壁垒,高毛利的市场。1. 核心网是移动通信网内技术壁垒最高的设备:从全球来看,核心网由于设备位置较高(一般位于省公司),承载用户量比较大,出现问题影响较大,因此对设备稳定性和可靠性要求极高;2. 核心网是寡头垄断,高毛利市场:由于对设备性能要求极高,从全球来看呈现“华为爱立信”+“中兴诺基亚”两大两小格局,基本没有新玩家入场的可能性,因此毛利率是5G所有设备中最高的环节。

本次招标量预计是总市场规模的1/4,市场集中度预计将进一步提升。1. 预计招标规模占UDM总空间的1/4:核心网的商业模式是以用户数进行计费,因此本次的单位也是用户数,本次UDM的总用户数约4.2亿。中移动UDM设备的总用户规模预计15亿左右,因此占总规模约1/4强;2. 预计行业从“2+2”变成“1+2”,行业集中度进一步提升:从2019年NSA升级采购招标数据来看,中国移动核心网以华为和爱立信为主导,中兴和诺基亚为辅。本次UDM中标最少2家,最多3家,我们认为3家公司中标的可能性比较大,预计UDM行业集中度将进一步提升。

风险因素:5G进展不及预期,5G核心网建设不及预期。
投资策略:目前5G核心网控制面全面NFV化,预计5G核心网用户面(UPF)也将进一步NFV化,利好服
务器厂商,同时行业集中度进一步提升,利好行业龙头。建议关注浪潮信息、紫光股份、华为技术(未上市)。
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问题一:核心网是什么?

移动通信网由无线网、承载网和核心网三部分组成。无线网就是俗称的基站,承载网由路由器/交换机、光纤光缆和波分设备组成,而核心网本质上是一个超大型程控交换机,其作用就是接续主叫和被叫。假设地球上任意两台电话都能用电缆或者光缆连起来,那么交换就是不必要的,但这显然从经济上和效率上并不现实,所以有了交换的必要。

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在最早的时候(比如二战时期),接通主叫和被叫是由接线员来完成的,如图4所示,人工充当了交换机的功能。

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人工的处理能力和时效显然是有限的,随着技术的进步,又相继衍生出步进制交换机(以机械替代人工工作的交换机)、程控交换机(其本质是计算机控制的交换机,也可以说是电子交换机,以语音为主)、分组式交换机(以上网为主,分组数据包交互为主,所谓IP本质上是分组数据包)。

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而我们现在俗称的核心网,说的就是分组交换机,在4G里,用的专有名词叫EPC(Evolved Packet Core)。所谓PC,Packet Core,代表分组交换核心网的意思,前面加一个E,代表自己是演进的分组交换核心网,演进一词,用来和2G/3G的核心网区分开来。

问题二:为什么说NFV使得5G的核心网有资格成为NGC?

而5G的核心网,也取了一个名字,叫NGC,Next Generation Core。在通信行业里面,用NG这两个词的不多,上一次用到NG是NGN,NextGeneration Network。NGN实现了从电路交换(语音,打电话)向分组交换(上网)的转变,人类从语音通话时代跨入移动互联网时代。

所以,5G的核心网有胆量称NGC,自然是因为有大的变革,这个大的变革,指的全部的NFV化、“云”化。严格意义上说,核心网的NFV化并不是5G才开始的,4G后期就已经这么做了,5G开启了核心网全云化的过程。那么NFV化和云化有什么关联和区别呢,5G核心网的云化又能带来什么价值呢?我们展开来分析。

应该说IT设备自AWS始,掀起了全云化的浪潮,而软硬件解耦(NFV)则是云化的第一步,服务器、交换机、存储,莫不都在进行软硬件解耦的过程。而CT设备(CommunicationsTechnology)则在NFV化的道路上要迟缓很多,原因有两个:1、NFV化后软硬件一体化的局面被打破,本质上降低了行业的壁垒,会遭到行业巨头的抵制;2、通信无论是无线、承载还是核心网,在过去从根本上而言还都是管道,从OSI模型来说属于最下面三层,从属性上来说就跟业务无关,因此NFV后带来的开放性(因为都基于X86平台,可以嫁接IT的很多东西)和灵活性(业务全部用软件实现,上线自然灵活)并不是太有所谓。基于以上两点原因,CT设备的NFV进程是缓慢的,云化进程更无从谈起。

那么5G时代有什么不同,使得核心网全面NFV化和云化,另外,为什么CT设备的NFV化和云化,又自核心网始呢?原因有三点:

1. 运营商降本的考虑:全球运营商进入低速增长期,那么软硬件解耦,降低行业进入壁垒,必然是运营商降低运营成本的一种考虑;

2. CT和IT融合:ICT有逐步融合的趋势,CT设备逐步IT化从长期来看是大势所趋;

3. 平台的开放性,应用的多样性和及时性:5G和2/3/4G不一样的一点是希望网络能力和应用相关,网络能力包括低时延的能力,包括获取用户位置信息的能力,包括提供差异化QOS的能力,而核心网离应用最近,将核心网率先NFV化、云化后,多种跟网络能力相关的应用就可以以软件的方式很快地上线,而且该应用还可以跟几大设备商(华为、爱立信、中兴、诺基亚)无关。通过云化来保证开放性和应用上线的时效性。

那么5G的云化和4G的NFV化有什么本质不同呢?参考图8,左图是4G的EPC,本质上是把所有传统网元设备NFV化,换句话说,除了实现了软硬件解耦外其实没有增加任何功能和应用,而5G是一个原生云结构了,可以在上面叠加很多应用。

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5G的核心网迈出了CT设备IT化、云化的最重要的一步,所以这是5G的核心网能够命名NGC的最重要的原因。而CT设备的NFV进程,对于服务器厂家是利好。

问题三:为什么说核心网对于设备商很关键,但对于投资而言只是一个小市场?

对于几个头部设备商,核心网是一个重要的市场。原因有两个:1. 核心网的高毛利:全球来看,核心网由于设备位置较高(一般位于省公司),承载用户量比较大,出现问题影响较大,因此对设备稳定性和可靠性要求极高,所以核心网市场虽然体量不大,但是同时也是通信设备中毛利最高的部分;2. 与核心网相关的RAN侧是一个大市场:核心网虽然和无线基站(RAN)虽然没有要求同厂家,但是运营商的核心网厂家和无线网厂家由于需要协同,是有很强的相关性的。而根据Ovum 2015年发布的报告,无线市场(RAN)一年的市场空间在360-380亿美元之间,RAN侧是一个大市场。

为什么对于投资而言,核心网又不是一个重要的市场呢?首先这个市场的空间小,我们预计中国一年在核心网的投资约为100亿人民币左右。同时这个市场上有着极高的毛利,这也就意味着价值量主要在设备商本身,对于上游而言需要采购的设备很少,以服务器为主,那么服务器的体量大概是多大呢?我们可以参考一下中国移动2019年NSA升级时候的招标情况。从图9我们可以看出,华为全网约588套设备,爱立信全网约384套设备,诺基亚全网约116套设备,中兴全网约43套设备。在NFV的架构下,一套设备可以对应多台服务器,但我们从台套数可以看出,需要的服务器规模并不非常庞大。

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问题四:为什么说UDM只是5G核心网招标的开始,远不是全部?

UDR,unified data repository,统一数据存储,负责用户数据存储,包含UDM用户签约数据、PCF策略数据、与NEF相关的结构化数据和应用数据。UDM,Unified Data Management,统一数据管理,可类比4G核心网的HSS FE,提供用户签约数据访问、位置登记等功能。

也就是说,平时的核心用户数据(手机号、IMSI号、所在的位置区、密钥、鉴权数据)都是存在UDM/UDR里的,在2G/3G/4G的时候,这个设备叫HLR/HSS,其本质上,就是一个数据库。UDM在5G里的位置如下图10所示,可以非常明显地看到,UDM只是5G核心网控制面的一部分,而且在5G核心网里,用户面是比控制面更大的市场。因此UDM的招标只是5G核心网招标的开始。

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问题五:为什么说本次招标后,UDM市场集中度会进一步提升?

在UDM/HSS/HLR这个市场,主要是华为、爱立信、中兴、诺基亚四个玩家,我们从中国移动2020年1月13日发布的HSS/HLR采购公告能够看出大致的份额分布。

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而本次的UDM/UDR采购,最多三个厂家中标,意味着现网四大厂家里有一个要出局。即使三个厂家中标,第一名的份额也可以拿到66.36%,意味着5G核心网UDM部分的份额将进一步向头部厂家集中。

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