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中国压铸行业5G产业分析之5G设备(一)
发布时间:2019年04月23日 18:10

 
一、5G主要设备商
    2016 年以诺基亚成功收购阿尔卡特朗讯为标志,以华为、爱立信、新诺基亚和中兴通讯为代表的全球通信设备商四足鼎立的格局初步形成。目前,前四大设备商中,国内通信设备厂商的综合实力不断提升,在光网络市场,华为和中兴的市场份额分别达到20%和12%;在接入网市场,华为和中兴的市场份额分别达到28%和12%。
 
全球通信主设备商光网络和接入网市场份额占比
    华为和中兴通讯的营业收入增速基本与3G/4G 周期保持同步。华为自2013 年开始,营业收入跃居全行业第一,成为全球第一大通信设备商,并且持续保持领先的营业收入增速,不断拉开与其他设备商之间的差距。中兴通讯营业收入虽然总量低于同行业,但是增速长期高于爱立信和诺基亚。在5G 跨代技术升级的背景下,中兴通讯有望实现“弯道超车”,超越爱立信与新诺基亚。
 
2009-2016 年全球通信设备商营业收入变化
    电信主设备商在技术更新换代时,跑马圈地、抢占阵地的争夺往往最为激烈。在5G 时代,基于先天的市场优势配合技术标准上的超前布局,我国主设备商在5G 的网络架构和空口技术、大规模多入多出技术(Massive MIMO)等方面,已形成了一定的领先优势。
    华为发布了全球首个面向5G 商用场景的5G 核心网解决方案——SOC(Service OrientedCore)2.0;发布了业界首款5G 承载分片路由器(Network Slicing Router),可提供50GE基站接入能力,同时无缝兼容100GE。基于其创新的Flexible Ethernet 技术,来实现端口通道化物理隔离,为不同业务提供差异化的SLA 保障。
 
华为Massive MIMO 基站产品
    中兴通讯发布5G 全系列高低频预商用基站产品,支持业界5G 主流频段,采用MassiveMIMO、Beam Tracking、Beam Forming 等5G 关键技术,充分满足5G 预商用部署的多样化的场景和需求,工作带宽大,单站数据吞吐量可达10Gbps;同时与英特尔公司合作,发布了面向5G 的下一代IT 基带产品(ITBBU)。IT BBU 是世界上第一个基于软件定义架构和网络功能虚拟化(SDN/NFV)的5G 无线接入(RAN)解决方案。
 
IT BBU
    爱立信宣布推出全新5G 平台,包括5G 核心网、无线和传输产品组合,以及数字支撑系统、转型服务和安全系统,帮助运营商现有网络平滑演进到下一代网络。并且,爱立信与德国电信和SK 电讯(SKT)完成了其所谓的全球首个洲际“5G”网络测试,有望为尚未标准化的5G 技术的增强全球漫游扫清路障。
    诺基亚2017 年推出了Air Scale Massive MIMO 自适应天线系统。2017 年MWC 上与中国移动联合演示了Massive MIMO 3.5GHz 技术及产品,性能与当前所采用的2.6GHzMassive MIMO 相当;将于2017 年底推出其4.9G 技术,其4.9G 技术将提供显著的容量提升,可实现每秒几个Gigabits 的速度,从而为向5G 演进铺平道路。
 
二、5G天线技术与产业
    在蜂窝移动通信系统中,天线是电路信号与空间辐射电磁波的转换器,向空间辐射或者接受电磁波,是移动通信系统末梢的关键组成部分,对无线网络的整体性能有着直接的影响作用。
在4G 时代,一个标准的宏基站主要由基带处理单元BBU(Base Band Unit)、射频处理单元RRU(Remote Radio Unit)和天馈系统三个部分组成。4G 后期,天线已经演进出4T4R、8T8R 的MIMO 天线。
    5G 时代,基站天线将面临两大演变趋势:
    1. 5G 技术对天线的形态和性能提出了新的要求。相对于4G 技术,5G 的频谱效率将提高5-10 倍,天线技术的提升是其关键技术之一。基站天线属于传统天线业务,将通过超密集组网将现有站点提升10 倍以上,以此实现5G 通信密集、异构、分离(DHS)式的通信要求;MIMO 技术以大规模MIMO 为方向,通过增加天线数量提升信道容量,使频谱利用率成倍提升,达到5G 的应用要求。
    2. 从无源天线到有源天线系统,天线的功能趋向于小型化、密集化、定制化。超密集组网技术需要增加基站数量,大规模天线技术需要增加基站携带的天线数量。
 
4G-5G MIMO 技术演进
 
4G-5G 基站区域的天线个数演进
 
2015-2019 年国内基站天线市场规模
   从天线的结构看,5G 射频实现了从“RRU+天线”向有源天线AAU 的转变。在目前广泛应用的分布式基站中,RRU 与BBU 分离并通过馈线与天线相连。Massive MIMO 技术将天线变成一体化有源天线AAU(Active Antenna Unit)。AAU 集成了RRU 与传统天线的功能,数字接口独立控制每个天线振子,构成主动式天线阵列。由于射频单元不再需要馈线和RRU相连,而是直接用光纤连接BBU,此前令人困扰的馈电损耗趋于零。同时,有源天线的部署变得更加容易,可以安装在诸如路灯、电线杆等场合,从而减少站点租赁和运营成本。
    在5G 时代, Massive MIMO 技术将重构天线价值链。在4G 时代,天线的单体价值量约为2000 元。到了5G 时代,由于Massive MIMO(大规模天线技术)和波束成形技术的应用,需要单面天线里集成64 个、128 个甚至更多的天线振子,而5G 所用的高频率信号又需要更高性能的射频器件,因此,承载天线振子的高频PCB 及高频覆铜板材料成为5G 天线价值链上最受益的环节。相比于3G、4G 传统天线中并不需要高频PCB 及高频覆铜板材料,我们预计,5G PCB 在高频材料和加工过程的附加值都会增大,射频前端PCB 价格至少将超过3000 元/平方米,即是4G 的1.5 倍。我们预测5G 仅仅在射频侧,PCB 板及覆铜板的市场规模都将是4G 的数倍。
    无源天线毛利率持续走低,5G 射频生态变化较大。3G-4G 是无源天线的时代,天线主要构成部件包括馈线接头、天线振子、移相器、电机、天线罩和反射板等部件,天线材料主要以五金和塑料为主,射频器件主要包括(压铸腔体)滤波器、双工器、合路器等。供应商方面,天线厂商主要包括通宇通讯、摩比发展、京信通信和华为,射频厂商为大富科技、武汉凡谷、春兴精工等。在4G 周商用初期(2014 年),我国基站天线的市场规模就达到53.8 亿元,同比增长192%,2015、2016 年市场保持稳定增长。
 
2010-2016 年我国基站天线市场规模和增速
    基站无源天线技术成熟,我国厂商在4G 商用初期已占据主要市场份额。在2014 年全球基站天线厂商发货量排名中,我国五大厂商位列前十,合计发货量已经超过全球总量的一半。同时,由于技术成熟,制造企业众多,竞争也很激烈。京信通信是国内基站天线龙头,营业收入规模位列第一,但收入增速落后于通宇通讯和摩比发展。2014 年,通宇通讯和摩比发展营收增速分别达到146.40%和85.60%。
 
2014 年全球基站天线厂商发货量占比
 
2014 年我 国五大基站天线厂商发货量和市场份额