前言:现代社会,信息传递的速度是如此的及时和迅速,可是早在2500年前,传递一条消息就可能跑得累死一个人。是的,我说的正是著名的“马拉松战役”。当年雅典一万多人以少敌多打败了波斯的十万大军。 “飞毛腿”菲迪皮茨,为了让故乡人早点知道好消息,一口气跑了40多公里。 “欢.....乐吧,雅典人,我们......胜利了”说完这句话,他就“噗通”一声,倒地而死。

古代的通信手段比较“著名”的还有有烽火戏诸侯、鸿雁传书、六百里快马加急,到了近代才出现了电报、电话和移动通信、光通信……移动通信已经经历了1G到4G的技术演进,而5G正在朝我们迎面走来!在万物互联的5G 时代,智慧城市、无人驾驶、无人工厂、远程手术……5G 畅想曲越发清晰。5G 网络的蓝图是100 倍于4G 的高速率,将达到10 Gbit/s、小于1 ms 的低时延、支持1 000 多亿连接的高密度和1 000 倍于4G 的高容量。5G将成为驱动下个10年移动通信和电子产业发展的发动机。

那么5G对我们普通人的生活到底带来什么变化?5G相关的产业链是什么样?有哪些好的投资标的?这篇文章将向娓娓道来。

Part1——5G畅想

如果你恰好爱好体育运动,或热爱观看体育赛事,那么接下来我们首先带你畅想一下5G将会对体育赛事产生何种改变……

当5G撞上世界杯

早期的体育赛事,由于信息传递手段的落后,影响力非常有限。然而现在,通信技术使得全球亿万观众能够更加迅速、及时的了解体育赛场上的风云变幻,极大的提高了人们对体育赛事的关注程度。反过来,体育赛事为先进的通信技术提供了最佳的“炫技场”。

时光拉近到2018年的盛夏,全世界的热情,都被俄罗斯世界杯点燃,但是这次,“沙发土豆”秒变“懂球帝”不再是网络调侃。因为,这是首次应用5G网络的世界杯。中国企业与俄罗斯及独联体地区运营商联手,让5G信号覆盖11个主板城市的比赛场馆及周边区域。

那么便从2018年盛夏的俄罗斯起步,让我们来一起畅想5G将如何改变未来四年、八年乃至更远的世界杯吧!未来的世界杯,绝不会让你继续枯坐沙发上!

畅想NO.1

按照设计, 5G网速约为4G的100倍,这意味着5G的首要预期目标——大流量移动宽带业务,有望在未来的世界杯上变成现实。

作为一名顶级球迷,你身临现场,在全场助威声中,激情澎湃的你掏出手机,对准球员的一瞬间,场内的无限信号让远如灯豆的球员以3D形象出现在你面前,巨大场馆瞬间变身“私人高定”。

畅想NO.2

快还不是唯一的目标,5G的另一大预期是“百万级别的海量机器类通信”。

作为一个资深球迷,未来的世界杯你没条件远赴万里,你打开了5G电视,带着超微型传输设备的球员、裁判员和赛场周围的大量摄像头一起,构成了彼此联通的一张大网,海量高清信号通过5G网络以360度呈现在你面前,让你分不清自己是在看直播,还是玩实况足球。多传感器的互通互联,使你可以选择追随钟爱的球星冲击对手,可以跟着裁判一起指点江山,又或者用斜四十五度“上帝视角”俯瞰众生,这些统统只要滑动手指,就可以在瞬间切换。

畅想NO.3

5G的第三大预期——超可靠低延时,意味着机器和你如影随形,实现远程信息交互与实时控制。

作为一名新晋球迷,当一场世界杯正式比赛开始时,你戴上了虚拟眼镜,按下5G开关的瞬间,你发现自己已经和球门之前的机器人“合二为一”,和世界其他球迷一起,同步开展另一场“虚拟世界杯”。C罗从你的身边带球疾驰而过,内马尔就在你身前一个挑球过人,而你正置身于全场上万名球迷的呐喊之中,充分享受着源自足球的激情。你开始助跑、停顿、一个轻轻的勺子点球,足球如落叶一般飘进网窝,体育场在这一秒沸腾了!你感觉自己被队友抱起来扔到空中,终场哨响,你如梦方醒。

辐射更多领域,5G体验并不遥远

5G标准逐渐完善,变革性的体验正在向我们走来,这背后自然是离不开技术的支撑。相信在众多通讯厂商的主力下,5G对赛事直播的变革只是开始,未来势必还将辐射更多领域。无人驾驶成为现实,汽车真正地智能起来,通过语音操控即可将乘客安全送到目的地。我们的可穿戴设备将全部接入网络,使得数据能够有效流动起来,帮助随时监测身体状况。5G将潜移默化地影响着我们的方方面面,而这些美好的体验离我们并不遥远。

Part 2——5G产业链全解析

前头给大家画了个大饼,相信大家已经迫不及待了,好的,先上图!上图是一张5G产业链,虽然已经简化了很多细节,但是否还是看上去有点晕呢?没关系,其实这张图分为两大块,一块便是左边的终端,就是我们平时用的手机、电脑、IPAD等消费电子终端……第二大块是余下右边的部分,包括基站、传输网、核心网等等,都是通信设备商和电信运营商那边的事情。那么这两方面在5G主题下都有哪些细分领域和值得关注的票呢?

n  手机终端篇

【天线】

 随着手机的不断演进以及通信网络的升级,手机天线逐步演进到目前的FPC天线、LDS天线。5G对手机天线的影响主要包括:1)新频段带来手机天线用量的提升。2)5G频段频率提升(尤其是6G以上毫米波)引发天线材质变化,提高天线单机价值。3)手机集成度提升带动LDS天线占比提升。

首先,从用量来看,在3G和4G通信网络中一般采用2(基站发射天线数)×2(手机接收天线数)MIMO、4×2MIMO和4×4MIMO技术,而在5G网路中,基站天线数量将提升至128根甚至256根,对应手机的天线数量也将从目前的4根逐渐向8根甚至16根演进。

来源:互联网公开资料

其次,5G频段频率提升(尤其是6G以上毫米波)引发天线材质变化,提高天线单机价值。原先以聚酰亚胺(PI)为基材的FPC(柔性电路板,Flexible Printed Circuit)。天线在10GHz以上将产生较大的信号损耗,以液晶高分子聚合物(LCP)为基材的FPC天线具备更低介电常数和介电损耗,更适用于高频信号传输。2017年,iPhone X首度使用LCP天线,业界解读苹果公司此举在为未来5G手机天线技术的升级预热。LCP为基材的软板工艺已经成为未来高频高速趋势下的重要选择。LCP天线相比PI天线的价值提升约20倍。

最后一点,前面说到天线数量将翻倍,但是手机内的可用空间是何等宝贵,哪能允许天线占用这么多空间呢?激光直接成型技术(LDS ,Laser Direct Structuring)能够利用激光迅速画出电路图案,直接将天线镭射在手机外壳上,即整个手机后盖就是天线,从而大大节省手机内部空间,并且也防止了内部器件的干扰。下图是努比亚Z5的后盖设计,采用了LDS技术。如今的趋势是LDS天线替代传统的FPC天线。

【射频前端】

射频前端模块包括带通滤波器、功率放大器(PA)、双工器、天线开关、天线调谐器、低噪声放大器(LNA)等器件。其中带通滤波器用于筛选指定频带的高频信号,功率放大器(PA)用于放大滤波后的信号,以保障信号传送距离,双工器用于频分复用(FDD)系统中双工切换以分离接收和传送信道,天线开关用于切换频段和发射接收状态,天线调谐器用于实现发射机与天线间的阻抗匹配,从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率,低噪声放大器(LNA)主要用于接收通道中的小信号放大,从而可以进入射频接收器被处理。射频前端集成化是趋势,其中滤波器和功率放大器PA是关键。

5G 对滤波器的影响主要包括: 1) 5G 频段数量提升、载波聚合( CA)技术增加滤波器用量; 2) 5G 频段频率提高加速表声波滤波器( SAW ,Surface Acoustic Wave))向体声波滤波器( BAW ,Bulk Acoustic Wave))技术路线升级。全球滤波器市场呈现寡头竞争格局,由日、美等企业掌控。SAW 滤波器的主要供应商为日本厂商Murata 、TDK以及太阳诱电,三者合计市占率超过80%,其次是美国厂商skyworks和Qorvo,二者合计市占率超过10%。BAW 滤波器的主要供应商是美国厂商博通及 Qorvo,两者合计市占率接近95%。国内厂商大部分厂商SAW 滤波器仍工作频率只能做到1GHz以下,在BAW滤波器领域更是几乎一片空白。在PA市场,则是Qorvo、新博通和Skyworks呈现三足鼎立的格局。总的来说,日美厂商在射频前端市场占据绝对领先优势,代表厂商包括美国博通、Skyworks、Qorvo和日本厂商村田。国内厂商方面,设计公司唯捷创芯的3G/4G射频前端方案已实现稳定出货,紫光展锐推出多个PA新产品;代工厂商三安光电氮化镓射频已实现客户送样,初步性能已获客户认可;封测厂商长电科技具备SiP和Flip-chip等可提高射频前端芯片集成度的核心封装工艺。在5G的推动下,国内厂商将抓住机遇,加快实现射频器件自主化。

【高频低损耗FPC】

FPC即柔性电路板(Flexible Printed Circuit),是一种具有高度可靠性、绝佳可挠性(挠性即柔性)的印刷电路板。相对于传统的刚性印刷电路板,FPC具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。手机用FPC产值可以达到40%以上。智能化手机普遍要配备10~15个,其中在智能手机产业中处于领先地位的苹果手机已经达到了16~18个。随着智能手机的不断创新,双摄、OLED全面屏、指纹识别以及无线充电等功能的普及,其对FPC产品的使用数量还会进一步提高。全球FPC超过一半的需求在苹果。随着5G加速落地,毫米波、Massive MIMO等技术的不断革新,高频 FPC 将迎来巨大的发展机遇。国内 FPC 厂商加速崛起,中国大陆地区 FPC 产值不断上升,占全球比例已达到 50%, 从竞争格局来看,韩美日企业占据行业主导地位, 东山精密并购美国 FPC 大厂 MFLX, 成为一流梯队中唯一一家国内的 FPC 大厂。市场需求叠加产业转移正面影响, 在充足资金的支持下,本土企业逐渐向高端 FPC 产品靠拢,有望快速跻身国际一流水平。

【非金属盖板】

随着5G 时代临近,叠加无线充电等新功能普及,金属材质信号屏蔽等弊端逐渐体现,手机外观非金属化是大势所趋,玻璃及陶瓷等非金属材料开始上位。曲面玻璃由于兼具特性优良、外观精美、工艺成熟、成本低等多重优势,已逐渐成为中高端智能手机盖板市场的潮流,被越来越多的主流智能手机大厂所采用。如今,“双面2.5D”及“前2.5D+后3D”式搭配的玻璃盖板已逐渐占据近半数全球智能手机市场,且随着今年3D曲面玻璃盖板的持续上量,手机曲面玻璃盖板市场由2.5D到3D的过渡的趋势也正苗头初显。另一种陶瓷方案在力学性能、热导率以及信号传输等多项指标上都比玻璃材质更具优势,典型的比如手机大厂小米曾在小米5尊享版、小米6尊享版、小米MIX、小米MIX 2标准版及尊享版等多款机型中都采用了陶瓷盖板,好评如潮。陶瓷能够让手机具备高颜值等外在气质,但陶瓷的缺陷也非常多,典型的比如太重、不耐摔、不透明(难以做到像玻璃一样具备炫彩的Coating表现),而且它的抗跌落强度非常差,在应用上并不能像玻璃那样做到前后盖板市场双向渗透;陶瓷的加工工艺难度也很高(通常需要16道工序进行精工制造)、制备难度高、成本昂贵以及良率低下(现阶段良品率只有5%)都是难以攻克的瓶颈。因此,陶瓷手机后盖最终的成品率一般都非常低,即便是采用了陶瓷后盖,对手机厂商来说,量产也需要付出很高的成本代价。

n  手机终端标的:

²  天线:信维通信立讯精密硕贝德

²  射频连接器:电连技术长盈精密

²  射频前端:信维通信、麦捷科技韦尔股份、三安光电

²  高频低损耗FPC:立讯精密、信维通信、鹏鼎控股景旺电子合力泰、东山精密

²  非金属盖板:蓝思科技三环集团

到此为止,左边儿的终端篇讲完了,接下来是右边儿的一大块,通信篇,这部分涉及内容较多,将从基站、传输和核心网三个大方面分别讲述。

n  基站篇

【天线与射频】

5G的频率提高,相应的,其天馈系统将会沿着提升频谱利用效率以及减少在传输和发送过程中的信号损耗这两条路径演进,从而呈现出Massive MIMO 和天馈一体化趋势。理论上可以在基站端使用最多256根天线,而通过天线的二维排布,可以实现3D波束成型,从而提高信道容量和覆盖。

Massive MIMO与传统天线相比,传统天线多是2T2R(两发射两接收)、4T4R(四发射四接收)或者8T8R(八发射八接受);而Massive MIMO 大概率将采用64T64R 方案,意味着将通道数增加至64个,导致天线振子数量和滤波器数量相比较4G可提升约8倍。

有这么多的通信端口,如果还是按照以前的每个通信端口都单独用一根馈线,那么可以想象每扇天线下端就像长出了浓密的胡子,不仅不美观,这么多馈线暴露在外定期维护的工作将急剧增多。并且从信号传输导致损耗的角度,也应该将连接无源天线和射频拉远单元RRU之间的距离拉近,信号损耗在信号频率更高的情况下更为严重。这就是为什么天馈一体化成为5G演化的必然趋势。无源天线加上射频单元RRU组成的一体化天线叫做AAU.

来源:天线产业联盟

天线产业链可分为上游零部件厂商,中游天线厂商,以及下游的设备商和运营商三个环节。其中,中游天线厂商向上游供应商购买天线振子、PCB板、外罩、背板、电源等零部件。天线厂商可分为传统天线厂商和华为天线代工厂两类。以通宇通讯、京信通信、摩比发展等为代表的传统天线厂商大都采用同时向运营商和设备商供货的经营模式。目前国际五大系统级设备商为华为、中兴、爱立信、诺基亚和中国信科集团。

上游的零部件厂商,除了PCB外,由于滤波器和振子存在多种技术路径,细分的市场空间更加小,受益程度不明朗。天线厂商处于中游位置,中游整体空间更大,受益确定性也更强。

华为是五大设备集成商中唯一拥有自己的天线研发部门和制造部门的。天线新品的毛利率较高,华为选择用自己的工厂部门生产,只将产品附加值不高的部分结构件外包。一旦产品进入成熟期,毛利率有所下降,华为又选择外包给OEM/ODM 代工企业来生产产品。华为天线的主要代工厂有东山精密的控股子公司艾福电子、鸿博股份、氟兰德、兴森科技投资28%的华荣通信、以及春兴精工等。华为天线产业链上游振子供应商有飞荣达、春兴精工、东山精密等;滤波器供应商有灿勤科技、*ST 凡谷、大富科技风华高科(国华新材料)等。因为华为在行业的强势地位,其代工厂的议价能力弱,利润空间受到挤压。

【小微基站】

为什么要提到小微基站?我们以上说到的基站如无特殊说明,指的是宏基站,体积大,身高高,信号增益强是宏基站的特点。根据在自由空间下电波传播的损耗公式:Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz),我们可知距离d越远,频率f越高,功率衰减Los越大. 5G时代宏基站的覆盖范围变小,不仅宏基站数量增加到4G宏基站的1.2~1.5倍,用于“补盲”的小微基站的数量更是有数倍的增长。另一方面,5G时代用来保证室内信号覆盖的室内分布系统则要迎来“大换血”,因为旧有的室分器件不支持5G频率。解决方案的关键点是灵活、智能、高效的小基站、皮站、飞站的引入,这些信源设备集成度高,站址及场景选择灵活,不需要机房等配套设施,部署方便。中国移动文件指导中提到新型室分系统占比到70%。小基站这块蓝海将成为包括设备商在内的众多厂商的兵家必争之地。

n  传输篇

【光模块】

光模块是个什么东西?通俗来说,光模块就是在光纤通信中,完成光信号和电信号的转换,具体来说,把发送过来的电信号转换成光信号;通过光纤再把光信号转换成电信号进行传输。光模块行业的上游主要是光器件行业、集成电路芯片行业和PCB行业;下游主要是通信设备制造商和通信运营商。光器件行业的供应商较多,其中高端光器件主要由国外供应商提供。光模块是5G投资链中不可忽视的大蛋糕。

作为5G第一大特征的海量数据需求,要求前传部分流量要大幅提升,对光模块的升级提出了严峻的要求。光模块的升级路径是10GE到25GE,再到50GE,乃至100GE,随着升级价格越来越贵,100GE太贵那就用4个25GE或2个50GE来做过渡,目前光模块处在25GE对10GE的全面替代中,单价自然上升。而数量方面,更是具备很大弹性。首先,随着基站数量提升,光模块需求提升。另外AAU和BBU-DU之间新增的光纤连接部分额外会增加光模块的使用量。量价齐升,投资确定性妥妥的!

【光纤光缆】

光纤光缆想必大家都不会陌生,光纤具备优异的传输特性,可以满足5G时代的需求,在技术上没有什么新的变化,投资价值在于判断其供给和需求纯数量上的关系。光棒,全称光纤预制棒,是生产光纤最核心的原材料,是整个已经成熟的光纤光缆产业链上唯一的核心技术,具有一定门槛,位于该产业链的最上游,利润占整个产业链的7成左右。美国一直对我国的光纤光缆产品执行高关税,限制我国产品对其的出口,以牙还牙,我国也对美国的光棒执行反倾销政策,且不久前宣布自2018年7月11日起反倾销政策还要再延长5年,税率维持不变。

从需求端来看,5G时代有5G密集组网连接以及流量激增带来的光纤增量;从供给端来看,国内厂商的供给扩张会受限于光棒的产能释放,同时国家反倾销政策持续,未来光纤行业处景气周期,拥有自主光棒并具备一定产能规模的公司将持续受益。国内规模较大的光纤光缆厂商有长飞光纤亨通光电中天科技通鼎互联等。

n  核心网篇

相信大家在初步了解5G核心网架构的时候,会注意到有两个高频词被多次提及,软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV),为什么SDN和NFV技术在5G中扮演着的重要角色呢?

这首先要从当前的核心网EPC的一大缺陷讲起,这个缺陷就是耦合!EPC在构建之初并没有从服务和基础架构的出发点去考虑问题,而是针对单一服务(使用场景)设计的集中式架构,这就导致EPC架构下物理组件之间的功能划分非常耦合,功能的耦合也带来部署的难度,同时功能的实现严重依赖于物理硬件,很多功能的实现必须建立在昂贵的专有设备基础之上。

核心网在5G时代会发生一个质变——去中心化。NFV化和SDN化的效果就是,核心网不再是集中式架构,将硬件和软件解耦,软件部分丢到云端,部署新的垂直应用场景不再受限于硬件;硬件部分也可以拆出来,部署得接近用户以降低时,同时延缓冲海量数据压力… …

看到这里是不是感到头都大了,没关系,虽然核心网这部分这么高端不接地气,但只要记住解耦之后设备商的地位会有所下降,运营商理论上会有更多的选择,在云端将呈现百家争鸣的热闹局面就可以了,由于改变核心网架构的事情不是一朝一夕的事,要从长计议,这一部分的演进将会很慢。

n  通信行业标的:

²  基站天线和射频:通宇通讯、盛路通信、东山精密,港股京新通信、摩比发展

²  小微基站:京信通信、邦讯技术

²  光模块: 光迅科技中际旭创天孚通信新易盛

²  光纤光缆:烽火通信、亨通光电、通鼎互联、中天科技、港股长飞光纤

²  核心网:中兴通讯大唐电信

总体来说,5G是一个确定性的投资机会。2019年实现5G预商用,2020年将会实现5G正式商用,接下来几年将进入5G需求的高峰期。市场方面在这个时点,已经慢慢从主体炒作逐渐过渡到细分领域的价值投资阶段。看完这篇,选股你是否心里更加有数了呢?