5G是什么将带来怎样的产业变革与投资机会?
2019-05-14 03:12

  2018乌镇世界互联网大会上,宽带资本董事长田溯宁提到,科技和生命一样,有着自己的进化历程。科技的变革之力能重构生产方式、企业组织与产品模式。因此,如何理解未来世界决定了企业在新生态环境下的生存准则。

  在过去的十年中,越来越成熟的无线数据服务已经极大的改变了我们的生活,从PC到智能手机,从互联网到移动互联网时代,我们的科技发展总是伴随着通讯的演进。

  随着5G的到来,我们将从百亿连接进入到万亿连接时代,置身于各种各样的智能场景,见证新物种的大爆发,并制定与过去以产品和服务为核心不同的全新业务形式。

  在浪潮来临前夕,宽带资本特推出5G系列报告,将目光聚焦于5G时代即将与正在涌现的投资机会——新一代电信基础设施、高密度网络运营、边缘计算、产业互联网解决方案……

  通讯产业基本每10年就会迎来一次变革,在我们说5G之前,先来简单回顾一下通讯的演进历史:

  1978 年,美国贝尔实验室基于模拟和蜂窝技术,成功研制出先进移动电话系统(AMPS),第一代移动通信系统正式出现,我们可以随时随地进行语音通线G的主流技术标准GSM 和 CDMA One 相继发布,完成了从模拟到数字的转变,全球进入数字通信时代,我们在语音通话的基础上拥有了短信等业务。

  2000年,国际电信联盟(ITU)将WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 以及 WiMAX 确定为 3G 的四大主流无线接口标准,我们可以通过手机享受10+Mbps的低速数据服务,部分移动网站开始出现。

  2010年,TDD-LTE和FDD-LTE两种制式下的4G技术开始成熟并商用,数据传输能力大幅提升至100+Mbps,最高可达1Gbps。在无线数据能力的支持下,智能手机全面普及,移动互联网产业开始兴盛。

  2017年12月,3GPP发布5G的NSA(非独立组网)标准,2018年6月正式发布5GSA(独立组网)标准, 预计2020年将开启5G全面商用,一个全面智能,万物互联的时代即将来到。

  回顾完过去,我们来看一下相比目前的4G,5G具体有哪些变化。按照ITU(国际电信联盟)5G建议书中的规划,5G将在速率、时延、连接密度、能效和频谱效率等方面有数十至上百倍的提升。在上述性能基础上,5G分为3类网络,分别是增强移动宽带(eMBB)海量机器连接(mMTC)和高可靠低时延连接(URLLC),简单来说就是更快、更多、更可靠。具体三种网络对应的业务系数如下图所示:

  高频谱设备:利用更高的无线频谱可以传输更多数据,但同时也会降低传输距离,提高能耗,对通讯设备有更高的技术要求。5G的中频频段从4G的2Ghz左右提升至2.5-6Ghz之间的频段,同时引入20Ghz以上的毫米波高频频段。频段的提升将伴随着天线、射频设备、光器件等的升级换代。

  新空口技术:技术架构影响着网络的利用效率及灵活性。5G通过统一、灵活和可配置的新空口技术框架(5G-NR),全双工、灵活双工、极化码、非正交多址接入技术(PDMA/NOMA/MUSA/SCMA/F-OFDM)等多项技术都将得到应用。我们认为这样的技术架构将可以满足未来多样化场景及灵活的系统设计,帮助运营商为更多垂直场景定制网络环境。

  网络智能化:5G面临网络设备密度的进一步提高,在未来很长一段时间内,5G网络会和现有移动通信系统共存,为了应对不能再生的频谱资源,需不断减小小区半径,提高频谱利用率,站点之间的距离达到10m甚至更小,形成超密集网络(ultra-dense network,UDN)。面对多系统、多分层、多小区、多载波的UDN,5G网络需要具有环境和业务感知能力,自优化的网络技术。

  根据感知结果,需要动态地调整和配置网络策略、系统参数和资源分配,从而实现不同的类型的站点或不同制式的空中接口动态调度,使系统可以最优地利用各种网络资源。在这样得背景下,我们认为在接入网层面原有的无源设备将被有源设备大量替代,在配套能耗需求上将会进一步提升。

  网络虚拟化:面对网络巨大的网络运营成本,运营商需要用网络虚拟化来最大限度地提高网络资源配置效率,开发最优的网络管理系统。虚拟化后统一的硬件平台将能够为系统的管理、维护、扩容、升级带来很多便利, 使得运营商可以更好地支持多种标准,更好地应对网络中不同地区、 不同业务的潮汐效应。我们认为NFV/SDN在未来仍有很多市场空间,利用网络切片、边缘计算等技术推动5G进一步满足各行业需求。

  5G的出现将对整个科技产业带来本质性的改变,随着数据传输速度的突破,连接承载量的上升,以及网络可靠性的提升,很多原来不可能实现的应用将得以落地。

  根据信通院发布的《5G 经济社会影响白皮书》的数据表明,2020年5G正式商用当年将带动直接产出约4840亿元;到2030年,5G将带动我国直接经济产出6.3万亿元,年均复合增长率分别为 29%。具体来说,可以从设备到应用来总结为三点:基础设施的整体升级,通讯网络的架构调整,万物互联级AI应用的全面爆发。

  在5G时代,最先出现的一定是网络设备的升级换代,运营商将进行大量采购建设网络。4G时代,仅中国移动一家的累计投资就已经超过4500亿元,5G的建设又将带来万亿级的投资。同时另一方面,考虑到目前运营商在4G上的巨大前期投资,5G的投资节奏可能会需要一个逐步加快的过程,前期一方面要为5G孵化技术,另一方面要优化整个网络运营系统,降低网络运营成本。

  按照目前的节奏,2018年各家运营商已初步完成了系统验证;2019年运营商将确定建设及投资方案,在各大主要城市启动5G网络试点;2020年正式启动商业化推广,在特定应用场景落地应用;2021-2023年进入建设高峰期;2025年可以预期5G网络大量普及。

  5G基站将变得更加智能化,密度也将更高。据当前测试情况来看,中低频段的宏站可实现与4G 基站相当的覆盖范围,预计5G 宏站的数量将与 4G 基站数量相当或者稍多。预计5G宏站将是4G的1.2倍,将达 320 万个。毫米波高频段的小站,其覆盖范围是 100m以内,在应用于热点区域或更高容量业务场景,其数量保守估计将是宏站的2倍,由此我们预计 5G小站将达到 640 万个。

  这一批市场机会首先还将集中在华为、爱立信、诺基亚、中兴等传统设备厂商手中,同也将惠及时国内关联的上游元器件厂商如烽火、长飞、光迅等。围绕着这些头部大公司,我们可以关注一些远期的技术中小型供应商,如毫米波天线、陶瓷/微带介质滤波器、GaN功率放大器、100G以上光模块等技术供应商。同时,小基站市场我们也预计会有爆发性增长空间,市场对低能耗低成本易部署的解决方案具有强烈需求,掌握小基站优化核心技术的企业值得关注。

  首先,运营商在大力推广接入网开放,2018年6月O-RAN联盟已正式建立,中国移动、美国AT&T、德国电信、日本NTT DOCOMO、法国Orange、印度Bharti Airtel、中国电信、韩国SKT和KT、新加坡Singtel、西班牙Telefonica和澳大利亚Telstra等运营商均已加盟。

  通过推广基于开源架构的白盒基站,将软硬件解耦,运营商希望打破原有主设备厂商的行业垄断情况,获得更高的议价能力,进而降低运营成本。我们预测这一变革将为通信市场引入全新的血液,众多IT公司有可能通过白盒基站进入CT市场,为运营商提供网络管理及垂直产业运营服务;也可能会出现一些特定场景及区域下的网络运营服务商。

  在另一方面,在人工智能全面普及,物联网兴起的背景下,数据量将大幅增长,使用传统集中式的网络架构将难以支持整个数据传输需求,导致网络拥塞。为了解决此问题,网络架构的边缘化和平台化势在必行。

  移动边缘计算(MEC)即存储及算力部署在离用户较近的边缘节点上,让终端可以在移动的状态下接入边缘网络,把数据在边缘进行预处理,进而降低整个网络的传输压力。但目前来看,在设备端移动的场景下进行边缘存储和算力的运营并非易事,设备部署运维、移动节点切换、算力弹性管理等方面均有大量问题等待解决。同时,边缘计算往往是于特定应用场景高度关联的,每个应用场景的需求均有不同,这就需要整个网络架构在开源的基础上进行平台化演进,让更多的供应商在平台上提供特定应用及场景的服务。

  我们判断,这个领域的机会将集中在云服务公司,存储及计算设备公司、物联网公司及SaaS服务商中,首先得以落地的可能是云存储的边缘化及边缘平台的搭建。

  伴随着网络架构开放及平台化,将基础设施建设、网络运营、应用运营等不同环节逐渐切分,整个市场格局将发生变化,IT和CT的边界更加模糊,让更多公司参与到市场中来。

  在这个变革过程中,我们仍需高度关注产业的变化,网络运营商需要寻找新的计费及盈利模式,目前按照流量及通话时长计费的模式可能会被颠覆,会出现基于网络可靠性及时延的收费机制;传统设备商需要调整市场定位,面对白盒接入网带来的市场竞争;新进企业也需要建立自己的竞争壁垒,与各垂直产业的网络服务还需要与产业内公司深入磨合,探索细化需求。

  增强移动宽带(eMBB):主要支持C端用户日常使用,可以预期的场景包括高清视频、VR、AR等大数据传输量的应用。

  在5G的10+Gbps无线传输速度支持下,图像渲染可能从设备端转移到云端,在移动的场景下享受VR及高清视频、高画质游戏等应用将成为可能。演唱会、体育比赛等场景下,可能会实现更丰富的现场互动及更真实的远程直播。在欧美等地区,运营商还在试点将eMBB应用于社区的无线宽带接入(WTTX),降低光纤入户的建设成本。但我国光纤覆盖度极高,目前考虑此业务模式适用性有限。

  一方面,通过NB等低频网络,支持设备可以在较低的功耗下保持无线接入,实现低数据量的智能功能;另一方面,也可以通过NR等高频网络,支持视频监控等高数据量的设备接入。在这个领域,我们更希望能看到垂直领域的解决方案供应商。

  高可靠低时延连接(URLLC):主要应用于车联网及产业互联网,实现如无人驾驶、远程工业控制及远程医疗等应用,要求毫秒级的网络时延及低于0.001%的丢包率,最大限度降低由于时延及丢包造成的事故。这个领域目前判断成熟度还较低,需要时间进行技术积累及产业整合。我们将持续关注汽车、工业及医疗等领域的产业公司与网络服务商的合作情况。

  5G不是单纯的进化,而是一个全新的网络基础。5G是产业互联网基础设施,之前网络解决了C端需求,没有解决产业需求。

  从时间上来看,我们认为4G到5G需要一个平滑的过渡过程,业务模式最成熟的eMBB网络将最先落地,随后是与物联网产业紧密结合的mMTC网络,URLLC由于仍需要大量的技术积累及产业磨合,预计将最后落地。

  希望以上内容可以帮助大家更好的理解5G通讯。宽带资本期盼能与更多企业及投资机构交流分享,合作共赢,推进5G产业大浪潮!

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