新基建：5G產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵角色

編者按：本文來自微信公眾號“云鋒金融”（ID:majikwealth），作者：云鋒金融，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

云鋒導(dǎo)讀

“新基建“概念是2018年底中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出的“新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”，主要包括七個(gè)領(lǐng)域：5G 基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

相對于“鐵公基”的傳統(tǒng)基建，新基建是著力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不僅能夠?qū)σ咔閹淼膿p失起對沖作用，更奠定了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，為中國經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展鋪上道路。

據(jù)新華社3月31日消息，工信部將加快推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度，預(yù)計(jì)年底全國5G基站數(shù)超過60萬個(gè)。

云鋒金融精選5G產(chǎn)業(yè)鏈中五個(gè)關(guān)鍵角色，為您揭開它們背后的神秘面紗與投資機(jī)會(huì)。

根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書》數(shù)據(jù)顯示：2030年，在直接貢獻(xiàn)方面，5G帶動(dòng)的總產(chǎn)出和經(jīng)濟(jì)增加值分別為6.3萬億元和2.9萬億元；在間接貢獻(xiàn)方面，5G帶動(dòng)的總產(chǎn)出和經(jīng)濟(jì)增加值分別為10.6萬億元和3.6萬億元。

5G的直接和間接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出（億元）

數(shù)據(jù)來源：中國信通院

在1G到4G的通訊歷史中，中國的通訊建設(shè)基本在跟風(fēng)學(xué)習(xí)（可參見往期文章《5G之爭》）。但此次5G建設(shè)，中國是全球第一批商用陣營，成為通訊的全球引領(lǐng)者之一。中國有著龐大的市場規(guī)模和成本優(yōu)勢，在技術(shù)競爭的國際背景下，國產(chǎn)替代趨勢難以阻擋，中國5G產(chǎn)業(yè)鏈有望在這個(gè)時(shí)代爆發(fā)出巨大潛力，完成“質(zhì)”和“量”的提升。

5G產(chǎn)業(yè)鏈角色眾多，本文將從運(yùn)營商開始，梳理5G產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵角色。

一、運(yùn)營商：產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)者

如同水電高速等國有基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)收取設(shè)施使用費(fèi)用一般，運(yùn)營商負(fù)責(zé)建設(shè)覆蓋全國的網(wǎng)絡(luò)，并通過服務(wù)的形式賣給用戶，用戶根據(jù)自身使用的業(yè)務(wù)量（分鐘數(shù)，短信條數(shù)，流量）進(jìn)行付費(fèi)。

國內(nèi)通信行業(yè)上而下的推動(dòng)力強(qiáng)，發(fā)展速度迅猛。目前國內(nèi)通信基站數(shù)量全球第一，基站密度全球第二，光纖滲透率也高達(dá)90%以上，位居全球第一。其中離不開國家政策對運(yùn)營商的引導(dǎo)。

中國的無線電頻譜資源屬于國家所有，除部分特殊行業(yè)專用頻率，主要分配給電信運(yùn)營商來為公眾提供通信服務(wù)，垂直行業(yè)獲得專用頻譜難度較大。

運(yùn)營商掌握我國通信頻譜資源，是垂直行業(yè)應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)無法繞開的環(huán)節(jié)。從1G到4G再到5G，信息高速公路越修越快，在一定程度上是中國政策導(dǎo)向的結(jié)果。也正是因此，很多時(shí)候運(yùn)營商需要配合政策把網(wǎng)絡(luò)覆蓋到的農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)，實(shí)現(xiàn)真正的全民互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

5G時(shí)期運(yùn)營商掌握頻譜資源，各垂直行業(yè)5G應(yīng)用需通過運(yùn)營商賦能數(shù)字化、信息化變革。運(yùn)營商是5G時(shí)代垂直行業(yè)應(yīng)用的核心受益者之一，同時(shí)也是5G中上游產(chǎn)業(yè)鏈需求的驅(qū)動(dòng)者之一。

2019年三大運(yùn)營商無線側(cè)總開支計(jì)劃為1396億元，同比增長19%。5G時(shí)代開啟，資本開支將持續(xù)上升，提高5G產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模的天花板。

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二、設(shè)備商：中國技術(shù)崛起

獨(dú)木難成林，運(yùn)營商提供服務(wù)，還需要設(shè)備商提供技術(shù)和設(shè)備。

通訊設(shè)備可以理解為一種進(jìn)行信息交換的設(shè)備，通訊設(shè)備制造商則是研發(fā)、生產(chǎn)、維護(hù)通訊設(shè)備的企業(yè)。中國很多通訊設(shè)備制造商，比如華為、中興通訊、大唐等通訊設(shè)備制造商。

中國通訊行業(yè)屬于自上而下驅(qū)動(dòng)，國家推動(dòng)下發(fā)展迅猛。在這樣的背景下，以華為和中興通訊為代表的國產(chǎn)通信設(shè)備商發(fā)展壯大，并逐漸進(jìn)入國際第一梯隊(duì)。

5G時(shí)代迎來了運(yùn)營商ICT轉(zhuǎn)型和融合，全球設(shè)備廠商數(shù)量從2G的14-15家，下降至3G時(shí)代的6-7家，目前只剩下4家（華為、愛立信、諾基亞和中興四家）。

4家設(shè)備商中以華為產(chǎn)業(yè)鏈布局最廣，不僅涉及5G、還包括AI、云、車聯(lián)網(wǎng)、芯片開發(fā)以及物聯(lián)網(wǎng)，其他三家在產(chǎn)業(yè)布局上稍遜。了解中國設(shè)備商，先了解華為。關(guān)于華為，可參見我們往期文章（《華為，從代銷商到大國重器》）。

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三、基站和基站天線：高速公路的基礎(chǔ)設(shè)施

基站是移動(dòng)通信運(yùn)營商投資的重要部分，也是設(shè)備商大量參與的關(guān)鍵部分。3月10日，中國電信和中國聯(lián)通分別在各自采購招標(biāo)網(wǎng)發(fā)布了“2020年5G SA新建工程無線主設(shè)備聯(lián)合集中采購項(xiàng)目集中資格預(yù)審公告”，采購規(guī)模預(yù)估為25萬站。

5G基建分為四個(gè)階段，規(guī)劃期、建設(shè)期、運(yùn)營期、應(yīng)用期。當(dāng)前中國處于5G的建設(shè)期，大規(guī)?；窘ㄔO(shè)必不可少。按照1個(gè)5G基站25萬元的投資額測算，三大運(yùn)營商接近50萬站的新增投資額將總計(jì)達(dá)到1250億元。據(jù)中國信通院預(yù)測，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將進(jìn)入大規(guī)模投入期，到2025年我國5G建網(wǎng)投資將達(dá)到1.2萬億元。

5G建設(shè)周期圖

來源：中國電信5G技術(shù)白皮書

為什么運(yùn)營商要花重金采購基站？基站又是什么？（詳見往期文章《誰是5G時(shí)代的基站龍頭？》）

移動(dòng)通信基站是移動(dòng)通信中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施?；痉譃楹昊竞臀⒒?。宏基站是我們室外經(jīng)?？吹降呢Q著天線的鐵塔，信號覆蓋范圍較大，同時(shí)功率和輻射也較高。微基站較小，覆蓋范圍雖小，但輻射也小。

5G網(wǎng)絡(luò)頻率要比4G快得多，但頻率越高，衰減得也會(huì)越快，若要滿足5G的低延時(shí)高速率，就需要更加密集的5G基站。

5G基站無線主設(shè)備由BBU（基帶處理單元）和AAU（有源天線單元）組成，比如一個(gè)宏站包含三個(gè)AAU和一個(gè)BBU。BBU主要負(fù)責(zé)基帶數(shù)字信號處理，比如調(diào)制/解調(diào)、信道編碼/解碼等。AAU主要由DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換）、RF（射頻單元）、PA（功放）和天線等部分組成，主要負(fù)責(zé)將基帶數(shù)字信號轉(zhuǎn)為模擬信號，再調(diào)制成高頻射頻信號，然后通過PA放大至足夠功率后，由天線發(fā)射出去。

天線是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導(dǎo)行波變換成在無界媒介（通常是自由空間）中傳播的電磁波，或者進(jìn)行相反的變換，也就是發(fā)射或接收電磁波。通俗點(diǎn)說，無論是基站還是移動(dòng)終端，天線都是充當(dāng)發(fā)射信號和接收信號的中間件。

在5G通信中，Massive MIMO（multiple-in multiple-out）大規(guī)模多進(jìn)多出技術(shù)是個(gè)關(guān)鍵。Massive MIMO是為了極大地提高信道容量，在發(fā)送端和接收端都使用天線陣列在收發(fā)之間構(gòu)成多個(gè)信道的天線系統(tǒng)。

正如我們買路由器，多天線的路由器往往信號強(qiáng)，穿墻效果更好。媽媽再也不擔(dān)心我們蹲廁所玩手機(jī)時(shí)收不到信號。

5G基站同樣是這個(gè)道理，Massive MIMO的多天線系統(tǒng)讓5G的高數(shù)據(jù)速率成為可能。采用了多天線的5G基站天線不再是我們印象中宏基站上筆直的數(shù)根天線，而是一整個(gè)密密麻麻的天線陣列。

天線陣列

圖片來源：雷鋒網(wǎng)

總之，基站天線是基站設(shè)備與終端用戶之間的信息能量轉(zhuǎn)換器，需求主要來自運(yùn)營商和設(shè)備商，5G需要使用較高頻段，基站數(shù)量增加將帶動(dòng)基站天線需求量增長。受需求量和技術(shù)結(jié)構(gòu)升級影響天線預(yù)計(jì)量價(jià)齊升。

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四、光纖光纜：高速通訊的關(guān)鍵

光纖光纜是光通信產(chǎn)業(yè)鏈的核心部件之一。但光通信是有線通信，5G是移動(dòng)通信，為什么我們說到5G，還得提到光通信？

事實(shí)上，5G的骨干網(wǎng)、承載網(wǎng)以及基站與基站之間的連接都離不開光通信。光通信可以說是電信網(wǎng)發(fā)展速率和成本的關(guān)鍵點(diǎn)，對5G商用部署至關(guān)重要。

光通信聽起來高大上，但我們在日常生活中就早有接觸。我們?nèi)マk寬帶時(shí)，想必會(huì)在傳單上看到名為“光纖寬帶”那一項(xiàng)。

區(qū)別于電信號傳播，光纖通信利用光波為載波，通信容量大，傳輸距離遠(yuǎn)，一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20THz，采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。

光通信說簡單點(diǎn)，主要分兩塊，一塊是完成光電轉(zhuǎn)換及光路控制的光器件/模塊部分，一塊就是連接這些光通信器件的光纖光纜。

光纖光纜具有容量大、中繼距離長、保密性好、不受電磁干擾和節(jié)省銅材等優(yōu)點(diǎn)，是傳輸建設(shè)的關(guān)鍵。

5G基站的密集組網(wǎng)，需要應(yīng)用大量的光纖光纜，對光網(wǎng)絡(luò)提出了更大的需求和更高的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)CRU報(bào)告，預(yù)計(jì)至2021年全球及中國光纜需求量將分別達(dá)到6.17億芯公里和3.55億芯公里。

并且5G部署頻段相對較高，將會(huì)采用“宏基站+小基站”超密集組網(wǎng)的方式來實(shí)現(xiàn)基本的覆蓋。中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院無線技術(shù)研究部預(yù)計(jì)5G宏基站數(shù)量為4G基站的2倍以上，小基站數(shù)量為4G宏基站的2-3倍?；緮?shù)量的倍增將催生5G承載網(wǎng)對光纖光纜資源的大量需求。

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五、光模塊：迎來質(zhì)與量的爆發(fā)時(shí)代

光通信中另一個(gè)關(guān)鍵的器件便是光模塊。

光模塊是光纖通信系統(tǒng)中重要的器件，由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。

簡單說，光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，主要用在交換機(jī)或路由器設(shè)備上。

5G時(shí)代的一大特征就是海量數(shù)據(jù)，也就是說前傳部分的流量將上升，對帶寬需求的擴(kuò)大也是自然而然的事情。光模塊便是解決這一需求的關(guān)鍵。

5G時(shí)代對于光模塊的數(shù)量和速率都有了新的需求。

首先是數(shù)量問題，基站的RRU（射頻拉遠(yuǎn)模塊）需要用光模塊，而基站數(shù)量在5G時(shí)代會(huì)爆發(fā)出來，新基站的建設(shè)加上基站的改造將會(huì)提升對于光模塊市場的整體需求。此外新形態(tài)基站AAU和基帶處理單元BBU-DU之間光纖連接是5G新增部分為光模塊需求添加增量，數(shù)量暴增如同箭在弦上。

然后是速率問題，光模塊升級歷程是10GE→25GE→50GE→100GE，對應(yīng)速率40Gbit/s→100Gbit/s→200Gbit/s→400Gbit/s。5G時(shí)代特性對光模塊速率要求有了更高要求。

這里就得提到通訊接口協(xié)議，CPRI（Common Public Radio Interface）和eCPRI。CPRI的數(shù)據(jù)壓縮率是1:3.2，eCPRI則是1:10。數(shù)據(jù)壓縮率大，失真也大，效果就不好。反之，數(shù)據(jù)壓縮率小，效果更好。但問題是，數(shù)據(jù)壓縮小，意味著需要更高速率的光模塊來彌補(bǔ)數(shù)據(jù)傳輸量。換句話說，想要數(shù)據(jù)又快又好，就得用CPRI搭配100G的光模塊。因此，光模塊企業(yè)將技術(shù)升級到100G是大勢所趨。

市場規(guī)模上，以建設(shè)初期每年建設(shè)45萬座基站，根據(jù)CRAN（分布式無線接入網(wǎng)）部署測算，前傳網(wǎng)、接入層、匯聚層和核心層新增光模塊需求分別為90萬、18萬、7萬和0.3萬只。

光模塊正面臨一個(gè)最美好的量價(jià)齊升時(shí)代。需求暴增，品質(zhì)提升，無論是出貨量還是盈利能力都將再上數(shù)個(gè)臺(tái)階。

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結(jié)語

如今的世界，疫情席卷全球，美股暴跌千點(diǎn)下，金融危機(jī)的腳步漸進(jìn)。歐洲哀鴻遍野，復(fù)蘇的腳步戛然而止。OPEC談判破裂，油價(jià)一瀉千里。風(fēng)聲鶴唳之下，全球經(jīng)濟(jì)似乎要開啟危機(jī)模式，中國又如何獨(dú)善其身？

中國已從依靠體力和勞力生存的青年走到了必須依靠核心實(shí)力才能立足腳跟的而立之年。在內(nèi)憂外患之下，如何進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，已然是持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

新基建如今不僅是對沖諸多負(fù)面沖擊的手段，也是引領(lǐng)中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，走向未來的道路。5G作為新基建的主力，有望在政策引導(dǎo)下，打開整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)鏈的天花板。

5G時(shí)代，從下游的運(yùn)營商到上游的電子元器件廠商也許將迎來又一個(gè)春天。

這個(gè)春天不僅溫暖著中國5G產(chǎn)業(yè)的崛起之旅，更預(yù)示著中國破繭成蝶的國運(yùn)前途。

Reference:

《5G基站架構(gòu)及部署策略探究》，尹樹仁

《5G通信技術(shù)解讀｜大規(guī)模天線陣列技術(shù)》，雷鋒網(wǎng)

《5G承載光模塊白皮書》，IMT2020推進(jìn)組

《CPRI vs eCPRI |difference between CPRI and eCPRI used in 5G》, RF Wireless World

《2018年全球光纖光纜行業(yè)市場報(bào)告》，英國商品研究機(jī)構(gòu)CRU

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