5G通信行业研究分析

一、技术背景与行业概况

早在4G时代,全球移动互联网流量爆发,根据中国工信部统计数据,国内移动互联网流量连年翻番增长,远高于全球15%的平均增速。高清视频、物联网(车联网)、VR/AR等应用场景逐步显现,随之带来对增强型移动宽带、海量连接、低时延高可靠通信技术的强烈需求。5G作为突破性的移动通信技术,将在用户需求和国家投资的双轮驱动下,5G将引领通信发展新时代。

回顾整个通信行业从2G到5G的发展过程，每一代通信技术都有质的飞跃。相比于单一频段的通信，2G的GSM制式下实现了频分复用和时分复用，把频段和通讯时隙进行划分和重构，供多用户同时使用。3G的CDMA技术可以让不同的用户在同样的带宽内同时使用，同时使不同的信息信号之间相互正交，防止了干扰情况的出现。4G阶段开发了多出多入（MIMO）技术，在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。而我们的通信形式也从2G时代的文字短信为主到3G时代的图片交互，再到4G时代语音和视频为王，现在我们站在5G通信时代的风口，承接4G时代的多媒体交互通信，同时为新一代物联网的多接入、高频传输提供基础技术支撑。

5G有几大核心技术。首先是非正交多址接入技术 （Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）。NOMA希望实现的是，重拾3G时代的非正交多用户复用原理，并将之融合于现在的4G OFDM技术之中。从2G，3G到4G，多用户复用技术无非就是在时域、频域、码域上做文章，而NOMA在OFDM的基础上增加了一个维度——功率域。新增这个功率域的目的是，利用每个用户不同的路径损耗来实现多用户复用。3G在频道资源上横向分配实现多用户接入，4G采用正交多址接入技术（OFDM）在码域上纵向分配资源，克服多径干扰问题，提高传输速率。5G重拾3G时代的非正交多用户复用原理，并将之融合于现在的4G OFDM技术之中，可以利用不同的路径损耗的差异来对多路发射信号进行叠加，从而提高信号增益。它能够让同一小区覆盖范围的所有移动设备都能根据自身配置的不同，获得最大的可接入带宽。

其次是滤波组多载波技术（FBMC）。在OFDM系统中，各个子载波在时域相互正交，它们的频谱相互重叠，因而具有较高的频谱利用率。OFDM技术一般应用在无线系统的数据传输中，在OFDM系统中，由于无线信道的多径效应，从而使符号间产生干扰。为了消除符号问干扰(ISl)，在符号间插入保护间隔。插入保护间隔的一般方法是符号间置零，即发送第一个符号后停留一段时间(不发送任何信息)，接下来再发送第二个符号。在OFDM系统中，这样虽然减弱或消除了符号间干扰，由于破坏了子载波间的正交性，从而导致了子载波之间的干扰(ICI)。因此，这种方法在OFDM系统中不能采用。在OFDM系统中，为了既可以消除ISI，又可以消除ICI，通常保护间隔是由CP（Cycle Prefix ，循环前缀来)充当。CP是系统开销，不传输有效数据，从而降低了频谱效率。FBMC利用一组不交叠的带限子载波实现多载波传输，FMC对于频偏引起的载波间干扰非常小，不需要CP（循环前缀），较大的提高了频率效率。

FBMC和OFDM比较

（图片来源：A Brief Discussion of 5G Key Technologies）

然后是大规模天线阵列技术（Massive MIMO）。MIMO技术在4G时代已经广泛应用于WIFI、 LTE 等。理论上，天线越多，频谱效率和传输可靠性就越高。相比于4G，大规模MIMO技术可以由一些并不昂贵的低功耗的天线组件来实现，为实现在高频段上进行移动通信提供了广阔的前景，它可以成倍提升无线频谱效率，增强网络覆盖和系统容量，帮助运营商最大限度利用已有站址和频谱资源。我们以一个20平方厘米的天线物理平面为例，如果这些天线以半波长的间距排列在一个个方格中，则：如果工作频段为3. 5G Hz，就可部署16副天线；如工作频段为10GHz，就可部署169根天线……

最后还有毫米波技术（millimeter waves），毫米波频率在30GHz到300GHz，波长范围10到1毫米。由于足够量的可用带宽，较高的天线增益，毫米波技术可以支持超高速的传输率，且波束窄，灵活可控，可以连接大量设备。以下图为例，蓝色手机处于 4G 小区覆盖边缘，信号较差，且有建筑物（房子）阻挡，此时，就可以通过毫米波传输，绕过建筑物阻挡，实现高速传输。同样，粉色手机同样可以使用毫米波实现与4G小区的连接，且不会产生干扰。当然，由于绿色手机距离4G小区较近，可以直接和4G小区连接。

5G网络的研究和试验从2012年开始，而到现在也还没有足够的技术条件能实现商用，虽然在某些国家（比如日本）已经开始预商用，但我国的5G的完全商业化进程预计要等到2020年才能实现。虽然没有商业化，无法统计出归属5G的行业规模，但是从近年通讯行业的利润情况得知通讯技术的更新换代对行业的影响。2013年至2014年是通信技术从3G走向4G的元年，大规模4G通讯设备的投放以及大范围用户的介入使得运营商和设备制造商2014年分别实现了同比127.75%和47.72%的利润增幅。

（数据来源：智研咨询）

（数据来源：智研咨询）

运营商大量的利润增幅归功于4G传输速度提升带来的流量消费爆发式增长。记得4G通讯设备商的利润来源则是通讯基站的建设，据工信部统计数据，随着 4G 业务的发展，我国移动通信基站总数已从 2010年底的 139.8 万个增加到 2015 年底的 466.8 万个，累计增长 233.9%，年均增长27.3%。大量的基站建设拉升了对电子元器件、设备模组供应的需求，使得利润有较大提升。5G时代微基站将成为主流。由于5G使用的是超高频段，电磁波的频率与波长成反比，高频段波长自然短。而短波长的电磁波绕射能力差，覆盖面不如波长较长的4G频段，如果维持原先宏基站的建设模式则5G网络覆盖会不均匀，影响通讯质量。因此数量大的微型基站投入会成为5G基础设施建设的主流。5G基站的建设需要运营商大量的资本性投入，也从而带动通讯器件生产商（如天线阵列、射频模块等厂商）的利润。

二、行业主要法律法规

来源：微信公众号“并购镖局”

三、行业发展主要推动政策与事件

来源：微信公众号“博动金融”

四、行业历程

1G时代

1986年第一代通讯系统在美国芝加哥诞生，采用模拟讯号传输，主要系统为AMPS，另外还有NMT及TACS，该制式在加拿大、南美、澳洲以及亚太地区广泛采用，而国内在80年代初期移动通信产业还属于一片空白，直到1987年的广东第六届全运会上蜂窝移动通信系统正式启动。那个年代虽然没有现在的移动、联通和电信，却有着A网和B网之分，而在这两个网背后就是主宰模拟时代的爱立信和摩托罗拉。经过划分，摩托罗拉设备使用A频段，称之为A系统；爱立信设备使用B频段，称之为B系统。移动通信的A、B两个系统即是人们常说的A网和B网。在第1代行动通信系统在国内刚刚建立的时候，我们很多人手中拿的还是大块头的摩托罗拉8000X（俗称大哥大），价格非常昂贵，一般人消费不起，因此1G时代通讯设备并没有广泛普及。

2G时代

到了1995年，新的通讯技术成熟，国内也在中华电信的引导下，正式挥别1G，进入了2G的通讯时代。从1G跨入2G则是从模拟调制进入到数字调制（GSM制式），相较而言，第二代移动通信具备高度的保密性，系统的容量也在增加，同时从这一代开始手机也可以上网了，第一款支持WAP上网的GSM手机是诺基亚7110。2G声音的品质较佳，比1G多了数据传输的服务，数据传输速度为每秒9.6——14.4Kbit，最早的文字简讯也从此开始。2G时代也是移动通信标准争夺的开始，GSM脱颖而出成为最广泛采用的移动通信制式。早在1989年欧洲就以GSM为通信系统的统一标准并正式商业化，同时在欧洲起家的诺基亚和爱立信开始攻占美国和日本市场，仅仅10年功夫诺基亚就成为全球最大的移动电话商。手机的小型化、轻量化、价格低廉化推动市场需求，手机等便携式移动通讯设备开始普及。

3G时代

随着人们对移动网络的需求不断加大，第3代移动通信网络必须在新的频谱上制定出新的标准，享用更高的数据传输速率。中国于2009年的1月7日颁发了3张3G牌照，分别是中国移动的TD-SCDMA，中国联通的WCDMA和中国电信的WCDMA2000，三大运营商三足鼎立之势初步形成。在3G之下，有了高频宽和稳定的传输，影像电话和大量数据的传送更为普遍，行动通讯有更多样化的应用，因此3G被视为是开启行动通讯新纪元的重要关键。由于3G网络的推广，承载娱乐、社交、办公等功能的通讯设备迎来了发展的黄金期，手机也摆脱了以往被单纯用于通话、短信和上网的现象，手机应用的场景也越来越丰富，各种新奇的应用程序随之出现。苹果、三星等在这一时期推出的智能手机迎合了用户多场景的运用需求，一举击败诺基亚，成为了市场的领头羊。在通讯设备智能化的浪潮下，不少国产手机厂商也纷纷发力，如小米、华为等推出了高性价比的手机，满足了低端消费者的需求，通讯市场规模极速扩张。

4G时代

4G是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps。2013年12月，工信部在其官网上宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发'LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)'经营许可，也就是4G牌照。至此，移动互联网的网速达到了一个全新的高度。支持TD-LTE、FDD-LTE的手机、平板产品越来越多，很多平板，并成为标配，支持通话功能、网络的Android、Win系统平板也非常常见。国内通讯厂商真正开始实现对国外厂商的追赶。华为开始推出高端旗舰机型，其手机出货量在2017年也达到了全球第二，中国第一，取代了大部分外国厂商。由于需要大量的基站覆盖，基站建设的需求也极大推动了电子元器件厂商的发展。

5G时代

2017年12月中国电信已经在兰州、雄安、深圳、上海、苏州、成都等六个城市正式开通5G试点基站标志着中国电信的5G试点工作进入新阶段。高带宽、大连接、低时延是三个比较典型的5G主应用场景。5G时代的到来，意味着人们家里的空调、冰箱、电视，甚至汽车、商场乃至停车库，都将更广泛地被互联网链接起来。通讯设备将不止于手机和可穿戴智能设备，家电、交通工具、生产设备等都将被植入通讯模块，连上互联网，接收和提供海量数据，并依靠数据进行判断、形成决策，变得更加智能化。纵观4G时代手机的需求已经接近饱和（仅有更新换代的需求，即存量需求）。但在5G网络下，通讯的场景从人与人扩展到物与物，由于通讯模块的植入，通讯芯片、射频模块等器件仍具有极为广阔的需求，整个行业规模仍有巨大增量。

五、产业链分析

（一）产业上游

主要是网络规划设计与基站设备、元器件供应商。网络规划与设计的主要目标是合理设置网络架构与接入点，引入更丰富的无线接入网拓扑，提供灵便的无线控制、业务感知和协议定制能力，重构网络控制和转发机制，使得不同用户和垂直行业的网络服务变得高度可定制。构建资源全共享、功能易编排、业务紧耦合的综合平台。

根据《5G网络架构设计白皮书》，5G系统设计分为三层：管理编排层通过收集与分析用户数据，智能化按需编排网络功能和创建网络切片，还能将这些网络信息封装，通过API开放给第三方；网络控制层按管理编排层的指示进行无线资源集中分配、多接入统一管理、移动性管理、会话管理、安全管理和流量疏导等；网络资源层的接入侧提供业务汇聚和数据接入点，网络侧重点实现数据转发、流量优化和内容服务等功能。资源层基于分布式锚点和灵活的转发路径设置，数据包被因导致相应的处理节点，实现高效的数据处理功能，如：深度包检测、内容计费和流量压缩等。

而5G组网仍选择基于通用硬件架构的数据中心构成以满足电信管理要求，但通过引入SDN/NFV技术，并以网络切片为实例，5G组网可以实现移动网络的定制化部署。NFV编排器可以实现跨数据中心的功能部署和资源调度，SDN控制器则负责不同层级的数据中心之间的广域互联。二者的融合能显著提升5G组网的能力，NFV技术通过构造虚拟机，加载网络逻辑功能，虚拟化系统实现实现对基础设施平台的统一管理和资源动态配置；SDN技术则实现虚拟机之间的逻辑链接，构建载信令和数据流通路。最终实现接入网和核心网功能单元动态链接，实现灵活组网。SDN/NFV技术现是产业链上游网络规划探索的重要方向。

接下来分析主设备与元器件供应商。核心网的构建以华为为主，构建以DC为中心的网络云化平台，部署基于云化架构的VNF，引入跨DC部署与无状态设计，并将传统核心网业务搬迁至此云化平台；然后引入C/U分离，并利用MEC技术构建分布式网络，保障低时延业务应用；最后引入SBA架构、网络切片Slicing、接入无关技术Access Agnostic，为各式各样差异化需求提供on demand服务，以支撑5G业务。目前，全球已有超过70%的运营商开始进行网络的云化改造——华为核心网云化解决方案在此规模化建设中已获得170多个商用合同。同时越来越多的运营商正在通过引入C/U分离及MEC，为用户提供更好的体验。

光纤光缆是信号传输的重要载体。上文提及，5G的核心网架构将充分应用网络虚拟化、无线云化以及移动边缘计算等技术，通过集中式的布放节省站址资源、提高空口资源利用效率，因此目前5G物理层上的标准以集中式无线接入网（C-RAN）作为基础架构。C-RAN将多个基带处理单元集中，通过大规模基带处理池增加现有射频拉远规模，服务众多远端网络。5G时代室内基带处理单元（BBU）的设置将更加集中，但远端射频模块（RRU）与BBU之间的距离也会相对变远，从现有的市区1公里间隔量级提升至10公里量级，这对信号的传输要求较高，因此需要海量光纤接入BBU提高传输速率。这将导致5G光纤需求的集中爆发。

（图片来源：中信建投证券）

5G全频谱接入将带来基站数量的增加和频谱的进一步拓宽,未来将对终端侧和基站侧射频电路带来重大的变化,其中最直接的是来自基站数量增加带来的投资的拉动,以及更宽的频谱带来CA(载波聚合)数量的提升,从而对终端射频器件带来更多的需求。由于基站侧射频器件不像手机终端对集成度的高要求,所以一般基站射频滤波器可以用腔体式滤波器。腔体式滤波器已经实现国产化且竞争较为激烈,且基站射频系统的下游主要为通信设备提供商,如华为、中兴等,下游客户较为集中,所以目前毛利率受到较大压力。

光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。它用于交换机与设备之间传输的载体，相比收发器更具效率性、安全性。就目前5G的规划来看，传输速率可能会达到4G网络的10—100倍，在这种速率下，光模块效率必须是4G时代的10倍以上才能满足要求。4G时代的'10G光模块'肯定是无法满足要求的，必须要达到100G以上才可以实现信号的快速传输。随着光模块传输技术的成熟以及QSFP28成为100G光模块的主流封装，光模块朝着高速化、小型化的方向发展，更容易被集成，未来会成为5G设备的主流配置。随着微基站的建设，光模块的配置需求也会逐渐提升。

微基站和大规模阵列天线在本文技术背景部分已经作过讨论，这里不再赘述。

（美国莱斯大学Argos大规模天线阵列原型机）

（二）产业中游

行业中游的运营商方面，中国移动已制定了面向2020年的5G发展规划，并成立'中国移动5G联合创新中心'，正在围绕基础通信能力、物联网、车联网、工业互联网、云端机器人、虚拟/增强现实六大领域，与产业伙伴开展业务应用和产业布局。根据工作部署，下一阶段中国移动除了继续相应的5G研发外，还将适时展开大规模网络测试，并联合合作企业进行应用试验，为未来5G网络正式商用做进一步准备。

中国电信计划利用高频谱协同，以中低频为基础、高频为补充，同步开展验证，合力促进推动5G技术落地应用，并规划到2025年，在6GHz以下频段首发5G网络。同时，在转型3.0的背景下，中国电信迎合5G发展趋势，结合2025网络重构，全面开展5G相关研究和测试验证。此外，中国电信将在雄安新区实现天翼4G和下一代物联网（NB-IoT）的全面覆盖，并将5G试验网提前布局新区。中国电信还将超前部署云网融合、安全可靠的智慧城市信息化基础设施能力，提供丰富的信息化应用。

中国联通在2016年底已经完成5G端到端网络架构关键技术布局，并完成5G Open Lab建设，满足5G业务演示和单点技术性能验证。计划2017年完成5G无线、网络、传输及安全性关键技术研究，基于5G Open Lab完成5G实验室环境建设；2018年，完成5G关键技术实验室验证，同时也完成联通5G建设方案；2019年完成5G外场组网验证；2020年，实现联通5G网络商用。

另外，频段对于运营商而言也是稀缺资源。根据香农定理，在信噪比（S/N）一定时，信道容量（RMAX）与带宽（W）成正比。信道容量反映了信道所能传输的最大信息量，信道容量越高，运营商传输信息的能力越强，的服务能力也就越强。这里所说的带宽也就是运营商的频段资源，4G LTE时代中国移动占有较多频段资源，因此2016-2017年，在4G市场份额上移动是一家独大的，而频段资源较少的联通有可能会'掉队'。此外，频率高低也会影响传输速率，1MHz - 2MHz频段与1GHz – 2GHz频段相比，带宽差了1000MHz——足足三个数量级（1GHz=1000MHz）。中国移动在频谱上占有大部分较高频率的频段，也使得其在服务质量上具有相对较多的优势（如：移动网络在地铁站等封闭环境中信号较联通和电信好）

RMAX = W ∙ log2 (1+S/N)

（香农定理）

在未来5G时代，高速率的信息传输需要的频段将要高于现有的4G LTE频段。2017年11月15日工业和信息化部发布了5G系统在3000-5000MHz频段（中频段）内的频率使用规划，明确了3300-3400MHz（原则上限室内使用）、3400-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的工作频段，但是这些频段在运营商之间的分配现在还未确定，因此，未来哪家运营商能迅速抢占高频资源，哪家运营商就有可能享受更多5G红利。

（三）产业下游

产业链下游是终端通讯设备厂商和通讯技术的应用和增值服务商。终端通讯设备种类比较多，有信息终端产品（如多媒体通信终端、IP通信终端、ISDN终端、对讲机、传真机等）、卫星通讯设备（如卫星无线跟踪系统、卫星接收设备、卫星地面设备 、VSAT设备、GPS设备）、移动通信设备（如手机、便携网络热点等）、计算机设备（如笔记本、电脑、扫描仪、储存设备等）、接入网设备（如光纤接入设备、无线接入设备、HFC接入设备、以太网接入设备、XDSL接入设备等）。

这些终端元器件里比较核心的是射频模块、基带芯片和天线。以手机为例，射频前端模块由功率放大器（PA）、滤波器、双工器、射频开关、低噪声放大器、接收机、发射机等组成。其中功率放大器负责发射通道的射频信号放大；滤波器负责发射及接收信号的滤波；双工器负责FDD 系统的双工切换及接收/发送通道的射频信号滤波；射频开关负责接收、发射通道之间的切换；低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大；接收机/发射机用于射频信号的变频、信道选择。5G时代，手机中涵盖的频段数量快速增加：一方面在于手机网络速度增加，分配到的频段数增加；另一方面，如今手机需兼容原先网络频段且包括GPS、蓝牙、WIFI等被集成到射频模块中，手机频段更多。此外，支持载波聚合（CA）技术的设备需将多个窄频段聚合成一个宽频段，因此需要更多的窄频段支撑。考虑到手机等终端设备的便携性，射频模块需要被高度集成，这些变化将导致5G通讯终端的射频电路需要有大范围的改变，而且射频器件要比传统的射频器件要复杂得多，主要来自滤波器和双工器的升级，因此单个射频前端的价值量也会更高。

基带芯片主要由CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块构成。信道编码器主要完成业务信息和控制信息的信道编码、加密等，其中信道编码包括卷积编码、FIRE码、奇偶校验码、交织、突发脉冲格式化。数字信号处理器主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于规则脉冲激励-长期预测技术(RPE-LPC)的语音编码/解码。调制/解调器主要完成GSM系统所要求的高斯最小移频键控(GMSK)调制/解调方式。目前，芯片厂商仍以海外厂商为主。主流国产手机多配置高通骁龙系列芯片，部分低价手机会选用台湾联发科的Helio系列芯片，华为海思麒麟系列芯片则主要被用于自主生产的手机上，暂时不外用，台积电则主要生产芯片用的半导体晶圆。此外，小米科技在4G/5G峰会上也宣布加入高通领航计划，开始研发自己的芯片。因此，相比于3G/4G时代，国产芯片厂商现在正在逐渐追赶国外高端芯片厂商。目前该领域华为有比较成熟的产品，其余厂商仍需努力。

终端天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。是在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。5G时代天线是垂直与水平天线交互的点阵，对应垂直和水平两个极化方向的信号收发。5G天线将包含芯片并模组化，因为对于点阵，16个小的米粒大小的天线，不可能用16根屏蔽线引出信号到射频芯片了，需要就地解决与芯片连接难题。引出天线与点阵天线做成一体。此外，4G时代用到的天线材料PI膜（聚酰亚胺）是不能用于10G频率以上系统的，因为聚酰亚胺基材在10Ghz以上损耗很大。而对应5G通信的天线既要3D封装，又要焊接电子元件，又要毫米波段电磁损耗低，这样材料不多，而且价格是很贵，再者5G毫米波段对手机天线位置很敏感。所以综上所述，天线厂商需要有较廉价的工艺和封装以及先进的制造流程，能有效降低天线的集成成本。这些成本对于下游厂商而言很难转嫁给终端消费者，因此需要大力研发和优化生产工艺，否则这些成本有可能侵蚀厂商利润。

产业的再下游则是系统集成和IT技术服务，主要是涉及网络接入方面。值得一提的是大数据应用和物联网将是5G时代较有增长前景的应用方向。物联网需要实现各种机器设备相互感知、交互，通过数据共享、传输和基于大数据的运算，自动做出决策。而5G所具备的低延时、高可靠性的特点恰恰能支撑起物联网设备的海量接入和高频传输的需求，物联网也是5G重要的应用场景之一。NB-IoT、LoRa推动低功耗广域物联网市场发展。NB-IoT、LoRa分别适合在授权、非授权频段上进行组网，未来将成为物联网低速领域的核心组网制式。目前三大运营商已开始NB-IoT建网，而LoRa的国内运营联盟也开始组建，成为物联网领域目前最确定的发展趋势之一。物联网的繁荣带动大数据的繁荣，海量的联网终端意味着海量的数据。那些附着于物理实体的、具备联网功能的传感器，将以海量的规模持续不断地采集数据，并将它们直接传入云中。联网汽车、可穿戴设备、智能电视、无人机和机器人、自动售货机、白色家电、街头的停车计费表，以及其它众多的设备和应用，都在驱动数据量的增长。

下表总结了当前整个5G产业链上各板块的投资规模，可作为板块未来增长的参考：

（数据来源：东兴证券研究所）

六、行业前景

（一）多场景覆盖

与以往移动通信系统相比，5G 需要满足更加多样化的场景和极致的性能挑战。未来移动互联网和物联网主要场景和业务需求特征归纳为增强型移动宽带、超高可靠与低延迟的通信和大规模机器类通信三大主要场景应用。具体包括：Gbps 移动宽带数据接入、智慧家庭、智能建筑、语音通话、智慧城市、三维立体视频、超高清晰度视频、云工作、云娱乐、增强现实、行业自动化、紧急任务应用、自动驾驶汽车。

5G能增强移动宽带，显著提升传输速率，实现GB/秒级别的通讯能力，这对于实现3D超高清视频流畅传输打下坚实基础。此外，5G的高通量、低延时特性能最大限度发挥AR/VR的优势，效率地将虚拟图像和文本叠加到真实世界，可能会在翻译、游戏和绘图/制表等领域出现许多新应用，并结合云服务和人工智能，即时提供日益个性化的信息。手机虚拟现实对接5G网络后将会大大改善游戏体验，使用流畅的8K全景视频带来完全身临其境的体验。

5G超低延迟和大数据文件的高速传输让智能汽车能够像第六感一样近乎实时地获取与周围环境的信息，支持'汽车至一切'(V2X，Vehicle to X) 的应用，例如汽车可使用基于云的人工智能和数据，并且与路上其他汽车和包括路灯在内的交通基础设施进行'沟通'，获取其监测的数据，并在自动驾驶时作出优化路线，避免碰撞等智能决策。

5G技术对'智慧城市'构建的突破性作用。它是'万物互联'的关键载体，是'智慧城市'的基石。'智慧城市'可以有效治疗'城市病'（交通拥堵、环境污染、信息孤岛和公共安全），比如对交通的改变：过去我们只通过简单的传感设备实现被动感知，未来在5G通信和云计算等技术的帮助下，可以实现车与车、车与路之间的实时信息交互，传输彼此的位置、速度、行事路径，避免交通拥堵，还可以为城市交通规划者提供预测模型。

（二）市场需求的爆发

移动互联网颠覆了传统移动通信业务模式，为用户提供前所未有的使用体验，深刻影响着人们工作生活的方方面面。面向2020年及未来，移动互联网将推动人类社会信息交互方式的进一步升级，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频、移动云等更加身临其境的极致业务体验。移动互联网的进一步发展将带来未来移动流量超千倍增长，推动移动通信技术和产业的新一轮变革。

面向2020年及未来，移动数据流量将出现爆炸式增长。IMT发布的《5G愿景与需求白皮书》预计2010年到2020年全球移动数据流量增长将超过200倍，2010年到2030年将增长近2万倍；中国的移动数据流量增速高于全球平均水平，预计2010年到2020年将增长300倍以上，2010年到2030年将增长超4万倍。发达城市及热点地区的移动数据流量增速更快，2010年到2020年上海的增长率可达600倍，北京热点区域的增长率可达1000倍。

数据来源：《5G愿景与需求白皮书》

七、行业竞争情况

5G显然已经成为各方必争的主战场，无论是三大基础运营商，还是华为、爱立信、中兴、诺基亚、大唐等主要网络设备供应商，均开始全面发力5G——5G原型基站、5G原型终端、'极高速率+极低时延'的远程驾驶现场演示等层出不穷。上游的网络设计与规划领域厂商偏多，集中度并不高，由于目前4G/5G网络仍处于发展阶段，许多三、四线城市及偏远地区网络还有待覆盖，因此下游总体需求仍处于温和增长阶段，厂商本身利润增长也较为稳健，无需强烈竞争维持市场份额。

顶层核心网络提供商及顶级设备厂商仅剩华为、爱立信、诺基亚和中兴通讯4家，有较高技术壁垒，目前没有公司有足够资本实力可以介入。射频器件市场集中度也较高，且大部分份额集中在国外厂商手中。我国虽然也有大富科技、武汉凡谷等射频模块滤波器提供商，但整体品质和技术含量都偏低，核心芯片部分仍未能实现自主生产。

（数据来源：Gartner）

上游光模块方面，国内光模块厂商市场份额不断提升。过去几年国内运营商不断对接入网以及 4G 加大投资，中兴、华为在通信设备制造领域市场份额不断扩大，都帮助国内光模块厂商不断扩大市场占有率。中国光模块供应商市场份额从 2010 年的19%增长到2016年的36%。2012-2016 年，传统光模块巨头 Finisar、Lumentum和Oclaro三家总的市场份额四年时间损失了20%。未来中国国内厂商如果能够与通信及互联网公司深度合作，借助数据中心强劲需求，有望不断抢占市场份额。

图片来源：智研咨询

微基站的建设是5G投资的一大方向，实现5G广覆盖必须进行大量的小微基站铺设。4G时代基站的建设厂商本来竞争就不是非常激烈，加上5G大量的铺设需求，有可能出现铺设能力不足，使得5G网络覆盖较慢的情况。对于现有的厂商而言，加大投入抢占市场才是最重要的。

天线及光纤光缆供应商有一定的集中度，层级较为分明。主要包括京信通信、通宇通讯、摩比发展、亨通光电等。前三者跻身于全球基站天线行业出货量TOP10，且客户分布较为分散，议价能力较高，预计未来随着基站建设的需求，利润温和增长。

中游的三大运营商竞争较为激烈。目前而言，中国移动借助高频段及频谱资源总量丰富的优势独占鳌头，联通及电信分则占据另外半壁江山。移动2017年继续加大宽带业务的投入，尽管宽带业务与电信存在不小的差距，但发展速度非常快，且移动借宽带入口布局的家庭智能（物联网IoT的一部分）业务已部分落地，竞争能力不断加强。电信则是在骨干网和数据中心方面有较强优势。随着移动在宽带业务上发起的挑战，电信需要改变单纯的捆绑用户收费的模式，最大化吸引宽带的重度消费者和高品质消费者，并为之提供更好的综合服务，是必经之路。而随着联通混改的完成，管理机制的改变，业务发展面临着一些不确定性。从财报上看，联通或许有些'掉队'，但是5G的路都还没开始走，频段资源的分配也还没确定，联通加大5G布局仍有翻身的机会。

下游终端设备的元器件环节仍呈海外巨头垄断的局面，由于需要进行设备的整体集成，兼顾良好的工业设计，中国的元器件在技术和工艺上仍在追赶。目前三大主芯片公司Skyworks、Qorvo、Broadcom占据全球市场93%份额。滤波器市场，日企Murata、TDK和Taiyo Yuden占据SAW滤波器85%以上份额；博通占据BAW滤波器87%份额，基本垄断市场。PAmiDs整合模块环节，包括PA、双工器和天线开关整合，Skyworks、Qorvo、Broadcom三家占据全球市场99%份额。