2018年我國5G牌照發(fā)放時間及5G光纖光纜需求測算分析【圖】

    5G標(biāo)準(zhǔn)主要由ITU和3GPP定義：在具體分工上，ITU雖然不做具體標(biāo)準(zhǔn)，但會對各方提交的5G標(biāo)準(zhǔn)提案進(jìn)行討論評估，并在2020年確定5G標(biāo)準(zhǔn)最終版本。目前已經(jīng)提出的5G標(biāo)準(zhǔn)包括：韓國運營商KT的PyeongChang5G（P5G）、美國運營商Verizon的Verizon5G（V5G），以及業(yè)界普遍認(rèn)可的3GPP的5G新空口（NR）標(biāo)準(zhǔn)。
為防止5G未來可能面臨的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)碎片化風(fēng)險，推動部分運營商在2019年實現(xiàn)5G新空口（NR）的大規(guī)模試驗與部署，3GPP已于2017年3月的RAN#75次會議上決定加速5G標(biāo)準(zhǔn)制定，其中R15將于2017年12月完成第一版非獨立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（NSA）的研究，并將于2018年3月凍結(jié)。

    除此之外，3GPP還確定R15將于2018年6月完成第一版獨立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（SA）的研究，并于2018年9月凍結(jié)。屆時第一版支持部分5G場景（eMBB、uRLLC）的R15版本將率先推出。而支持全部5G場景的R16版本將于2019年12月完成第二版5G的全部標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容。3GPP也將于2020年初向ITU提交完整5G標(biāo)準(zhǔn)。

    5G非獨立組網(wǎng)（NSA）：指4G與5G聯(lián)合組網(wǎng)，這種組網(wǎng)方式是基于現(xiàn)有4G的核心網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上增加了5G接入的組網(wǎng)方式，其控制信令仍然通過4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)以4G、5G進(jìn)行傳輸。NSA組網(wǎng)對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造不大，有利于加快5G網(wǎng)絡(luò)的部署節(jié)奏。但NSA組網(wǎng)由于沒有引入5G新型核心網(wǎng)，將無法支持5G新功能業(yè)務(wù)，僅可支持部分5G業(yè)務(wù)（前期以eMBB為主）。NSA標(biāo)準(zhǔn)將于2017年12月完成，2018年3月凍結(jié)。目前支持陣營主要有：AT&T、歐洲、日韓。

    5G獨立組網(wǎng)（SA）：作為一張全新的端到端的5G獨立網(wǎng)絡(luò)，5G獨立組網(wǎng)（SA）將不需要依靠4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而可以單獨工作。其無線接入網(wǎng)，核心網(wǎng)，都將采用全新5G標(biāo)準(zhǔn)。信令、數(shù)據(jù)將以5G網(wǎng)絡(luò)控制、傳輸。SA獨立組網(wǎng)將對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)有較大改造，具體涉及LTEeNB基站升級為eLTEeNB基站以支持與NRgNB間的互操作，及接入新核心網(wǎng)（NGC），因此SA獨立組網(wǎng)初期投入會比較大。此外，由于采用全新的5G核心網(wǎng)架構(gòu)（NGC），SA獨立組網(wǎng)將能夠支持絕大部分5G新業(yè)務(wù)（eMBB、uRLLC）。SA標(biāo)準(zhǔn)將于2018年6月完成，2018年9月凍結(jié)。目前國內(nèi)運營商更青睞此種組網(wǎng)方式。

非獨立組網(wǎng)（NSA）架構(gòu)

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    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國5G行業(yè)市場專項調(diào)研及投資戰(zhàn)略研究報告》

獨立組網(wǎng)（SA）架構(gòu)

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    通過對比，我們可以看到不同組網(wǎng)方式下，網(wǎng)絡(luò)升級改造的難度及成本也會不同。5G建設(shè)初期，雖然一些運營商之前已經(jīng)做出了不同的選擇，但是目前3GPP還是在優(yōu)先考慮5GNSA組網(wǎng)策略。伴隨近期里諾會議NSA標(biāo)準(zhǔn)的加速落地，我們認(rèn)為全球有望掀起5G試驗組網(wǎng)的熱潮。按照3GPP既定的時間計劃，我們建議未來一年繼續(xù)關(guān)注第一版5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前重要時間節(jié)點落地對行業(yè)帶來的催化。

3GPP5G標(biāo)準(zhǔn)重要事件時間表

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    在3G時代，ITU從2000年推出3種3G標(biāo)準(zhǔn)到2011年規(guī)模商用歷經(jīng)11年，全球3G用戶也從2011年開始進(jìn)入快速發(fā)展階段，用戶從2006年的3.70億戶，發(fā)展到2014年底的27.70億。到了4G時代，ITU從2010年推出兩種4G-LTE標(biāo)準(zhǔn)到2016年規(guī)模商用歷經(jīng)6年，到2016年底全球4G用戶已達(dá)近12.21億。相比3G，4G時期的多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，全球統(tǒng)一的5G標(biāo)準(zhǔn)將推動規(guī)模商用時間提前，加速5G產(chǎn)業(yè)鏈的快速成熟，我們預(yù)計5G牌照將于2018年底至2019年中旬發(fā)放。

    4G到5G基站將重構(gòu)為CU、DU和AAU。5G網(wǎng)絡(luò)需要靈活的架構(gòu)應(yīng)對ITU三大應(yīng)用場景（eMBB，uRLLC，mMMTC）的不同需求，同時5G引入的大規(guī)模天線將導(dǎo)致BBU與RRU之間（CPRI接口）的前傳容量大幅增加。靈活的業(yè)務(wù)需求與前傳帶寬的壓力共同驅(qū)動基站架構(gòu)由4G傳統(tǒng)BBU+RRU兩層架構(gòu)向CU+DU+AAU三層架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。我們認(rèn)為，CU與DU作為5G基站gNB的兩個邏輯功能實體，將存在多種部署方式，在5G建設(shè)初期以CU/DU合一部署為主。隨著5G基站的迭代演進(jìn)，運營商機(jī)房DC化改造的深入進(jìn)行以及SDN/NFV技術(shù)的引入，CU將向“云化”方向發(fā)展，部署在中心機(jī)房，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)靈活擴(kuò)展。

    5G光纖需求量保守估計將達(dá)到1.92億芯公里，相較4G需求量顯著提升。其中無線側(cè)前傳光纖需求為主要增量，約占光纖需求總量的55.86%。保守估計新增CU-DU之間中傳光纖需求0.69億芯公里。光模塊：5G光模塊需求保守估計將達(dá)到4406.40萬塊，相較4G需求量顯著提升。其中無線側(cè)前傳需要約千百級高速CPRI光模塊（至少100G）/基于eCPRI協(xié)議的新式25Gbps高速光模塊，新增百萬級中傳光模塊。

5G光纖需求測算

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5G光模塊需求測算

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    根據(jù)數(shù)據(jù)，2017年北美地區(qū)光纜鋪設(shè)量達(dá)到預(yù)計達(dá)到5700萬芯公里，同比增長達(dá)12.6%。

    具體而言，據(jù)工信部統(tǒng)計，截至2017年9月，我國光纜線路總長度達(dá)到3606萬公里，同比增長25%，其中接入網(wǎng)光纜總長度達(dá)到2319萬公里，同比增速達(dá)到31%，構(gòu)成光纜線路增長的主要驅(qū)動力。

2010-2016年國內(nèi)光纜累計鋪設(shè)量（公里）情況

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國內(nèi)光纜累計鋪設(shè)量（公里）情況

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全球主要地區(qū)光纖光纜需求（百萬芯公里）預(yù)測

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    5G基站光模塊市場有望延續(xù)4G基站光模塊市場的“量價齊升”邏輯：1、5G基站數(shù)約為4G基站數(shù)的2-3倍：從5G部署頻段來看，相較于4G有較大幅度的提升，考慮到高頻段部署基站的覆蓋范圍小，5G基站數(shù)相對于4G基站有較大幅度的提升。根據(jù)前述測算結(jié)果，保守估計，5G基站總規(guī)模為720萬，其中宏站576萬，小基站144萬，整體約為4G基站數(shù)的2倍；2、單基站光模塊數(shù)提升：相較于4G，5G單基站光模塊數(shù)提升，主要原因在于5G基站架構(gòu)從4G的前傳-回傳演進(jìn)到前傳-中傳-回傳。

    3、5G基站光模塊速率提升，單體價值有望提升：4G基站前傳光模塊采用6G/10GSFP+，回傳采用1.25GSFP，5G基站前傳至少為25GQSFP28，中傳回傳有望采用10GSFP+光模塊，整體速率提升顯著，單體價值也有望增加。相較于4G，5G基站光模塊市場空間或達(dá)50億美元，成為中期國內(nèi)光模塊市場高速增長的確定性驅(qū)動力。

5G與4G光模塊市場對比

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    根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)，近年來，國內(nèi)移動數(shù)據(jù)流量持續(xù)以超過100%的速度增長。伴隨流量爆發(fā)性增長和帶寬需求提升，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)持續(xù)升級。

2021年全球各地區(qū)移動數(shù)據(jù)流量（EB）增長5-12倍

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2013Q1-2017Q3國內(nèi)移動數(shù)據(jù)流量翻倍增長

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    北美數(shù)據(jù)中心正從40G大規(guī)模向100G升級，而國內(nèi)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心市場正逐漸從10G向40G升級。伴隨大型數(shù)據(jù)中心新建數(shù)的增多，高速光模塊需求占比有望逐漸提升，驅(qū)動國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)廠商加速商用。阿里巴巴數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)改造完畢，目前已經(jīng)全為光互聯(lián)。按照其公布的產(chǎn)品路線圖，2019年預(yù)計商用400G光模塊，幾乎與全球400G標(biāo)準(zhǔn)制定節(jié)奏一致，100G光模塊需求有望在近兩年加速釋放。

近年來國內(nèi)光模塊進(jìn)口量及同比增速下降顯著

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近年來國內(nèi)光模塊進(jìn)口金額及同比增速顯著下降

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