首页 小村动态 小村投研 5G时代扑面而来,通讯产业投资地图如何落子布局?
2018-04-11

最近大火的电影《头号玩家》中,虚拟游戏世界“绿洲”成为了很多“身在现实”人群的乌托邦。他们能够随时随地通过VR设备连接入“绿洲”世界生活交友、打怪升级。在享受该电影精彩视觉呈现的同时,多数人也会心怀远方地问一句:这种深度沉浸的交互式虚拟现实体验,距离我们目前的生活还有多远?

 

尽管自2015年起,包括三星、HTC、sony、乐视、小米、暴风科技等多家厂商都纷纷发布了VR产品,VR一度成为不容错过的必然风口。但很快,由于贫乏的VR内容、令人眩晕不适的产品体验等多种原因,VR概念很快经历了从走上风口到跌落泥潭的巨大变化。



我们认为,一款不让用户失望的VR产品的诞生需要多产业协同发展,尤其是新一代信息通讯技术的发展。VR显示比传统屏幕视角扩大了4-5倍,对分辨率的要求(从2K/4K提升到8K/16K分辨率)也急剧增加,对应的传输速率需要达到百兆甚至千兆每秒;同时,沉浸式交互体验尤其要求超低延时通讯,否则就会真实感不足并让人产生眩晕等身体不适感。


不仅是VR,包括目前资本仍在跃跃欲试的领域,譬如人工智能、工业互联网、自动驾驶等,这些创新应用的质变,都离不开以5G技术为代表的、底层通讯技术设施的跨越式发展。

 

 

何谓5G通讯,一言以蔽之

超高速、超大连接、超低延时

 

早在2015年,国际电信联盟(ITU)就提出了5G技术性能的全球标准“IMT-2020”,这是现行的4G技术标准 IMT-Advanced的延续。

 

图:3GPP 定义下的5G和4G通信比较

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与此同时,国际无线标准化机构3GPP按照ITU的要求为5G定义了三大应用场景,eMBB(增强移动宽带),mMTC(大规模物联网) 和 URLLC(超高可靠和超低延时通信)。


图:3GPP定义下的三大差异化应用场景 


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图:3GPP定义下的三大差异化应用场景的技术特点

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通信网络和信息技术的每一次升级,都给我们的日常生活带来翻天覆地的变化。5G通讯技术为我们带来的未来生活场景,包括但不限于:

下载一部超高清电影只需1秒

医生远程通过穿戴设备记录的数据及时问诊

司机这个职业成为历史……

 

 

2G跟随3G突破4G同步5G引领

国内5G牌照预计2019年中发放

 

鉴于目前世界各国对抢占新一代通讯技术制高点的认知,全球范围内5G核心技术的研发、通讯产业的前沿布局都已经取得了较大进展。综合我国历年来通讯建设的进程,基本表现为“2G跟随、3G突破、4G同步、5G引领”的特征,目前国内三大运营商以及华为中兴等设备商正在联合开展5G核心技术研发,并实现了领跑全球的5G试点布局。

 

2016年初,我国正式启动了5G技术研发测试工作。从2016年到2018年,该工作主要分为三个阶段:5G关键技术试验、5G技术方案验证、5G系统验证三个阶段

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与此同时,5G的大规模部署和应用很大程度上还取决于工信部发放5G牌照的时间。这个时间是基于国内5G技术测试计划完成的时间、芯片研发时间以及终端成熟时间,此外,运营商大规模部署5G,还必须等到5G国际完整版标准冻结之后,即2020年3月。综合对以上各项因素的动态观察,加上国内欲抢先推进5G通信技术的决心,我们预计,国内5G牌照将在2019年中正式发放。

 

 

全球5G商用计划加速

通信设备商将获新一轮高速增长

 

目前从全球范围来看,美国、韩国的电信运营商在5G部署方面处于领跑位置,已陆续宣布5G商用计划,中国紧随其后。预计至2020年,全球各国主流电信运营商都将正式实现5G商用部署。

 

图:全球各大运营商5G 预商用/商用(计划)进度

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另据国际知名投行预测,我国5G 网络建设总投资规模近1.3万亿元,相比4G网络建设规模增幅达63%;

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另据中国信通院统计,到2030年中国5G直接、间接经济产出将分别达6.3万亿和10.6万亿元,2020-2030年期间直接产出和间接产出年均复合增长率分别为29%、24%。

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在5G整体市场规模过万亿的同时,鉴于5G网络的主建设期窗口临近,投资确定性增强、投资机会增多,且随主建设期时间线推进的大部分投资机会,都有明确的可验证节点和标准参考。

 

且在国内政策层面,5G网络建设已上升至国家战略层面。《“十三五”国家信息化规划》中,5G概念被多次提及;2018年2月,国内三大运营商的5G规模组网建设及应用示范工程被重点列入国家发改委公布的《2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目名单》。

 

据悉,2017年至2021年是国内5G网络的主建设期,目前,国内正处于主建设期的开始阶段。该阶段内5G网络的基础设施投资部署主要由基础运营商主导完成,三大运营商的资本开始将逐渐从低点走向高点,受益于此,国内通讯设备制造企业也将获得新一轮高速增长机会。

 

图:2010年-2023年三大运营商资本支出总额及增速

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对比国内三大运营商布局进度,目前中国移动的5G部署动作领先。2017年6月,中移动与中兴通讯合作,于广州开通了全国首个5G预商用测试基站;2018年3月,中移动在MWC世界移动通信大会上,正式公布了5G规模试验计划。

 

将在杭州、上海、广州、苏州、武汉5个城市开展外场测试,每个城市将建设超过100个5G基站;

还将在北京、雄安、天津、福州、重庆、成都、南昌、南宁、深圳、郑州、沈阳、兰州等12个城市进行5G业务和应用示范

 

这无疑将带动基站、天线、光纤光缆、光模块等相关产业的大规模集采,核心设备部件供应商的订单数量可期,投资确定性强。

 

 

基础通讯设施升级、云计算行业爆发

光模块企业增速迅猛

 

数据统计,2015年至2020年间,全球数据流量的年化复合增长率将达到22%,且在未来相当长的一段时间内,通过卫星、热气球、无人机等工具实现真正经济适用的高速无线通信尚需时日,全球超过2/3的数据流仍将通过光通信有线传输,并通过“骨干网-城域网-接入网”的三级架构实现互联。

 

光通讯有线传输的大量普及,势必带动光模块企业的高速发展。从技术来说,国外光模块企业如Finisar、Lumentum、Ocalro、AAOI等在核心光器件技术水平上依然领先于国内,这个和我国功率半导体整体发展有关。中国光模块企业这几年迅速成长,一方面是由于“Last mover advantage”(自主研发上投入比较小,或者跟随研究),另一方面是下游市场需求大且成长快。


云计算行业的爆发带动了国内外云巨头对光模块的需求。自2015年开始,诸如Google、Amazon等北美云巨头开始大规模新建或升级数据中心;国内公司诸如阿里云、华为云、紫光云等IaaS云也已经频繁布局100G数据中心。

 

目前,国内大多数据中心光模块以10G速率为主,未来将从10G直接跳过40G,完成到100G的升级,阿里云今年已经在做100G光模块的测试。在全球数据流量高速增长的今天,越高速的光模块意味着数据信息传输的容量越大,与此相应地,生产技术难度就越高。

 

除了数据中心,政府引导的基础网络通信设施升级迭代也是促进光模块企业发展的重要增长点。截至2017年底,我国光纤用户(FTTH)已达3亿户,且未来新增有线宽带用户将基本以光纤为主。然而,我国有线宽带用户的平均接入速率仅6Mbps左右,不及美国的1/3;而用户需求侧如4K/8K电视、网络游戏和直播等对带宽的需求在10Mbps以上。在5G网络建设中,针对城域网和接入网的光通信速率升级将率先开始。

 

由于光模块自身其实是分立光器件的组合封装,那么性能必然受到核心光器件本身性能的限制。比如光模块中最主要的部件激光器,目前发射接受红外光的速率技术限制在50G(100G光模块可以根据封装形式不同可能是4个25G激光器,或者2个50G激光器)。随着对更高速率光模块的追求,也引发了对光模块集成化的探索(CMOS工艺硅光技术)。

 

CMOS工艺本身已经比较成熟,目前最先进量产工艺已达到线宽7nm(台积电、三星和Global Foundry),其次为16/10nm工艺,比较成熟且应用面最广泛的是28nm(中芯国际),相比功率半导体主流采用的III-V工艺(二代GaAs,三代GaN),功耗更低、集成度更高,但由于光源和良率的问题,CMOS工艺用于光模块产品商业化量产的距离还比较远。而且目前来看,100G/400G的光模块尚可以满足大部分初现端倪的新兴应用场景数据传输互联需求。


尽管如此,鉴于电子信息制造技术中从分立到集成是必然趋势,我们将持续关注该产业对光模块集成化,即CMOS工艺硅光技术的持续探索。



2017年,小村资本协助上市公司中际装备成功并购苏州旭创,正是看中了在国内”光进铜退“、光通讯网络大力发展的大背景下,高速光模块(在光通信中起到光信号与电信号的转换作用)在其中的重要价值。

 

无论是光通讯行业相关的高速光模块、激光器、硅光集成技术、互联电芯片,还是5G网络建设中涉及的核心设备,诸如射频前端、MEMS传感器,乃至整个电子信息产业的基础集成电路,如IC设计和材料的国产化替代等子领域,都值得深入研究和布局。

 

我们将继续保持对底层基础技术发展的动态追踪,持续寻找下一代通信应用产品爆发前的投资机会。


本文作者:小村资本投资总监彭昊宇、投资经理姚旭颖


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