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2020年中国5G新基建研究报告

2021-02-01 20:12

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

原创艾瑞艾瑞咨询

5G丨研究报告

全文字数:6628字精读时间:17分钟

核心摘要：

5G新基建将改变商业的本质，是支撑数字经济发展的新型基础设施。5G时代，链接媒介和服务终端归属权的变化，将引发商业模式革命， 2C模式将向2B2C模式的深层转变。

5G新基建需要大量的资金投入，将有效促进产业链上下游企业发展，从而带动我国经济增长。

在技术方面，设备商与运营商应持续加大研发投入，促进5G技术不断发展。在成本方面，运营商应以用户为导向，分阶段精准部署与维护优化，提升基站利用率。在应用方面，运营商应采取价值经营，加速多量纲计费，与应用合作推广C端应用，主导CT方案与IT方案融合，促进早期5G行业应用规模商用，加速虚拟专网成熟，促进行业应用发展。

除基站、传输及核心网等主设备外，小基站、光模块及天线等也均值得关注。各地方政府应抓住产业链单点突破与集成商的发展机会，推动5G产业落地。

5G新基建的重要意义

5G对社会来说意味着什么？

商业本质的转变，才是5G新基建的意义

通信服务与人类，从不同代际的通信技术所能实现的功能上看，是和人类身为三维生物的属性息息相关的。从1G到4G，是人从声音，到图形再到视频的通信需求推动技术进步的。但一如物理与数学的关系，人类通过数学计算解释和量化物理现象，然而当主次关系反转之后，许多数学逻辑中可行的结论，却很难在物理世界找到存在的证据，甚至很难被人类理解。在需求和技术的发展过程中，也存在这个逻辑，能够实现实时的视频通信是人类基础通信需求的边界，但是技术的进步并不会因此停止，而超越人类基础需求的技术，将把现实带往何方是很难想象的。所以5G的出现并不能单纯的以数据传输速度的提升而论，这种速度上的量变到质变会一点一滴的改变现有商业逻辑和盈利模式。比如：智能硬件的逐渐免费、移动商业服务入口的多元化、以及2C与2B2C的可能转变等……

经济前景背后更大的商业机会

链接媒介和服务终端归属权的变化，引发的商业模式革命

5G最表象的变化就是通信速度的提升，但是当通信速度提升到一定程度，用户的需求和关注点就会发生改变。类似这样的需求更迭已经发生过数次，而每一轮被弱化的用户需求点，则恰恰是技术在该轮革命中所弥补的缺陷。比如：用户对计算机、手机储存容量的担忧、用户对数据传输速度的担忧等等。这些需求点在新技术时代会成为用户的“习以为常”。在5G时代，这种需求的转移可能会发生在以下两个层面：链接媒介的更替和智能设备物权与使用权的分离。

对中国数字经济商业逻辑的潜在颠覆

本质上的2C模式向2B2C模式的深层转变

5G环境的完善对于现有互联网公司和创业者来说，最显而易见要做的事就是在现阶段与所有有链接价值的平台达成合作，拓宽自己未来服务输出的渠道。除此之外，更隐蔽也更重要的是商业模式选择问题。

对于当下互联网公司来说，2B2C的商业模式并不新奇，在支付、云服务等一切存在巨头的细分行业中，2B2C早已是非巨头企业既主动又被迫选择的商业路径。这个看似古老的路径，在5G时代可能面临更深层次的变化。现在的2B2C理论上有两种模式，这两种模式的主要区别在于B的选择，比较被市场推崇的一种，B是直接面对用户业务场景的商户，另外一种是手握流量的合作平台。从某种程度上看，为了保证优秀的转化率，第二种流量B和公司本身有一定的竞争关系。而在5G时代，2B2C模式的深层转变就是基于第二种流量B的改造。

5G新基建的带动效应

5G新基建带动产业发展-网络规划设计院

运营商设计院市场份额高，非运营商的通信设计院受益小

5G网络规划是根据5G技术特点，使用频段及实际的物理环境等进行站址及建设方案的规划，是5G网络生命周期的开始，是5G新基建政策下，最先受益的环节。目前，我国通信规划企业大致可分为运营商设计院，民营设计院，高校控股的设计院及国企设计院四类，其中运营商旗下的设计院具备绝对优势，市场份额高，尤其是电信旗下的，移动与联通均持股的中国通信服务有限公司。下面主要以中移动5G网络规划集中采购为例进行分析。2019年11月份，中移动公开发布了2020年至2021年通信工程设计与可行性研究集中采购，其中5G网络部分的规模约280亿元。中国移动旗下的中移设计院中标份额高达265.1亿，占比94.6%，电信旗下的中通服咨询、华信、广东电信、广东南方电信及中睿通信设计院累计中标14.1亿，占比约5%，运营商旗下的设计院中标份额累计约99.6%。可见，在5G网络规划中，运营商设计院占据绝对优势，非运营商的通信设计院受益小，很难享受到5G新基建带来的红利。

5G新基建带动产业发展-设备厂商

规模大，毛利高，综合性的5G设备厂商受益最大

5G网络由无线接入网，承载网及核心网三部分组成，对应的网元分别是基站，传输设备及核心网设备。2020年国内三大电信运营商5G设备招标规模近千亿，其中基站规模最高，累计约698亿。2020年移动采购23万基站，电联联合采购25万基站，累计超过48万站。按照基站数量进行排名，由高到低依次是华为、中兴、爱立信及中国信科，份额占比分别是57%、30%、10.7%、2.3%，华为与中兴份额累计87%。除基站外，华为、中兴及爱立信在核心网采购中，也取得了前三的份额，华为与中兴还在传输设备采购中取得了较高的份额。从4G网络主力建设周期来看，2013年到2019年，华为、中兴及爱立信公司整体的毛利率在30%以上，而其运营商业务的毛利率还要高于公司整体毛利率。可见，5G设备采购规模大，毛利高，中兴、华为及爱立信等综合性的5G设备厂商受益最大。

5G新基建带动产业发展-小基站厂商

5G网络建设对小基站需求释放慢，小基站厂商受益晚

小基站是相对于宏基站而言的，是指体积小，功率小，安装灵活的无线接入点，是宏基站的补充，主要用于宏站覆盖薄弱、盲点及容量受限的区域。相较于宏基站来说，小基站门槛较低，除了华为、中兴、爱立信及大唐四家宏基站厂商外，大批中小企业也进入了小基站领域。但目前该领域还处于充分竞争阶段，集中度低，尚未形成寡头垄断的格局。

从功能角度来讲，小基站的主要作用是补盲补热，因此，主要以快速覆盖为目标的5G网络建设前期，电信运营商对小基站的需求小。从4G的招标情况来看，2013年12月，工信部发放4G牌照，2015年10月，中移动才进行了小基站的第一次集中采购，间隔长达23个月。从5G的招标情况来看，2019年6月，工信部发放5G牌照，2020年二季度，三大运营商就已经完成了宏基站的第二次采购。截止到2020年9月份，三大电信运营商已完成69万宏基站的建设。然而，到目前为止，运营商依然未开始5G小基站的采购。相较于4G来说，5G更高的频段导致宏基站对室内的覆盖更差，建站数量更多，应用场景更复杂，小基站的优势会更加明显，5G网络建设对小基站的需求也会来的更早一些。但整体来看，5G网络建设对小基站的需求释放比较慢，小基站厂商受益较晚。

5G新基建带动产业发展-光模块厂商

5G建设拉动光模块需求，聚焦电信市场的光模块厂商受益大

目前，光纤已成为数据传输的主要方式。光模块主要解决光纤传输过程中，设备与光纤间的光电转换与电光转换的问题。一条光纤链路需要用一对光模块，发送端光模块的作用是电光转换，接收端光模块的作用是光电转换。电信市场与数通市场是光模块主要的应用场景。不同应用场景对光模块的需求也各不相同。在5G网络建设中，光模块主要应用于BBU/DU到AAU的前传，DU到CU的中传以及CU到核心网的回传中。网络的架构及前传方式等会影响单站所需的光模块数量及光模块型号。在当前的网络建设中，前传大比例采用的的光纤直连的方式，需要3对25G灰光模块，小比例采用波分复用的方式，需要3对25G彩光模块。目前现网中BBU还未分离，若之后采用CU与DU分离的方式，则中传还需要一对25G光模块。

从需求侧测算，中国5G网络建设能带动约355亿的光模块市场规模。光模块厂商聚焦的市场不同，生产的产品不同，服务的客户不同。但无论是聚焦于电信市场的还是数通市场的光模块厂商，均可实现20%~30%的毛利。整体来看，5G网络建设对光模块的需求高，聚焦于电信市场的光模块厂商受益大。

5G新基建带动产业发展-工程建设企业

门槛高，集中度高，小企业资质差，“老牌”企业优势大

5G网络建设是指工程建设企业根据设计院的规划报告进行网络建设，严格按照规划的设备位置、天线角度及布线规范等进行施工，是5G网络生命周期的第二阶段。通信工程施工总承包资质是进入该行业的必备资质，且资质越高能够承接的项目规模越大。目前我国具备通信工程施工总承包资质的企业近4000家，其中能承接设备安装等大型项目的，即具备通信工程施工总承包一级资质的企业有290多家，行业竞争十分激烈。

多方合力加速5G新基建

5G技术发展

设备商与运营商应持续加大研发投入，促进5G技术不断发展

如前文所述，5G发展是一个长期的过程，标准制定、产品化及网络部署的进度均会影响新基建的速度。5G标准是不断演进的，以更好的实现5G”愿景”。R15标准主要是面向eMBB及基础的uRLLC的应用，满足了5G的基本功能，已于2019年6月冻结。R16标准是在R15标准的基础上，一方面对MIMO、双连接等R15中的功能进行了增强，另一方面，主要是面向垂直行业应用进行了新功能的拓展，已于今年6月冻结。R17标准是在R16的基础上，依然按照现有功能增强与新功能拓展的思路进行研究，计划在2021年9月完成。主设备厂商与运营商作为3GPP的主要成员，需保证持续的研发投入，以保障R17及之后标准的按计划完成。技术规范到商用产品大致需要一年时间。R16刚冻结，设备厂商需加大研发投入，尽快实现R16的新特性。当前网络部署主要基于R15标准，运营商一方面要积极推动引入R16的新特性，另一方面需加大投入，促进网络切片及边缘计算方案的成熟，服务于垂直行业。

促进技术更加成熟是移动网络发展的首要任务。运营商与设备厂商持续的研发投入是移动网络技术不断演进的保障。相较于2G/3G/4G来说，5G第一次将以人为中心的通信扩展到以人与物为中心的通信。5G实现万物互联的能力为产业的发展带来了无限的想象。各国对5G的高期待，导致标准还未成熟就已经开始商用。虽然我国已经开始基站的规模部署，但主要是基于R15的部署，能满足eMBB的应用。加5G速基建，除加速基站建设速度以外，还需要加速5G技术的发展，以建设高质量的5G网络，赋能行业应用的发展。从移动网络主设备厂商近十年的整体研发支出来看，整体呈上升趋势，但近两年爱立信与中兴趋于稳定。当前，5G行业应用仍在发展初期，需要标准、产品及解决方案不断的发展。因此，设备商与运营商均应持续加大研发投入，促进5G技术不断发展。

5G网络成本

以用户为导向，分阶段精准部署与维护优化，提升基站利用率

相较于4G，5G网络成本更高，体现在建设成本高与运营成本高两方面。建设成本高主要是由建站数量多与单基站价格高造成的。运营成本高主要是基站数量多且单站耗能高造成的。持续降低5G网络成本成为当前整个5G产业链的第一要务。在网络建设方面，电联采取共建共享的方式，中国移动在积极争取与中国广电合作，从而达到降低成本的目的。在运营成本方面，政府积极协调降低电费价格，设备厂商从硬件角度降低基站功耗，铁塔积极推进转供电改直供电，运营商智能关停5GAAU通道。

从4G网络的运营情况来看，各方除了持续坚持上述的降本措施以外，运营商还需要提升5G基站的利用率，以降低成本，提升投资效益。以2020年8月中国移动某市单日基站的运行情况为例，全天24小时均有无业务的小区，白天上下行流量小于1M的小区数量在200到1000之间。假设该市之后5G网络亦出现此类情况，以5G基站空载功率2.3KW，转供电1.3元/度进行简单的计算，单个空载站一个小时的电费约3元，那该市一天无业务小区的电费约1.1万元，1M以下小区的电费约2.8万元。

在4G与5G协同组网下，4G能满足C端用户的日常业务需要，当前5G的价值体现在8K视频、云VR及云游戏等应用上。除了愿意“尝鲜”且对价格不敏感的用户外，更能感受到5G价值的云游戏、云VR及8K高清视频爱好者转换5G套餐的意愿更强。在规划阶段，应进一步细化规划原则，充分考虑移动用户升级5G的意愿程度，分阶段精准部署，避免出现5G基站长期低业务的情况。在维护与优化阶段，不单纯以覆盖、接通率、掉话率等指标作为考核标准，不再单纯以用户投诉作为网络部与用户的唯一纽带，应建立两者之间的实时反馈通道，充分考虑用户的意见。整体来看，各方除了要持续采取措施降低成本外，运营商还需以用户为导向，分阶段进行精准部署与维护优化，提升基站利用率。

5G网络应用-C端应用

运营商应采取价值经营，加速多量纲计费，与应用合作推广

应用是5G新基建发展的持续动力。相较于4G，5G用户的发展速度较慢。以4G与5G用户均处于领先地位的移动进行分析，在5G发放牌照后的第四季度，5G用户量达到了7020万户，但4G牌照发放后的第四季度，4G用户数量已经达到了9006万户。就移动视频来说，3G时代已经开始发展，是一个基本与共性的需求，但3G网络性能无法支撑其良好的体验。4G网络更快的速度能带来更清晰更流畅的视频体验，用户感知提升明显，升级4G意愿强。因此，运营商以流量制定不同档位的套餐，以当时的话费划分高中低端用户，并由高到低规模推广，达到了良好的效果。

而云手机、云游戏、云VR及8K高清视频处于发展初期，技术待进一步成熟，当前来看并不全是共性需求。且各应用对于网络性能需求不同，一张公网无法满足各应用的极致体验，需要网络切片打造性能不同的虚拟网络，因此，5G网络需要更加灵活的计价方式。虽然，运营商已经提出了“多量纲”计价，但目前依然采用4G规模经营的方式，力求中高端用户的突破。对于大多数用户来说，4G能满足日常业务体验，5G并不能对现有业务带来质的提升，且套餐费用高，升级5G的意愿弱。运营商应采取价值经营，加速多量纲计费的落地，与第三方平台合作，精准的推送给更能感知到5G价值的用户。例如，运营商可以和云游戏及云VR平台合作，在云VR游戏平台上建议更合适该款游戏的电信套餐。

5G网络应用-B端应用

行业应用分阶段落地，加速ICT融合，促进早期应用规模推广

行业应用第一次成为无线蜂窝网络服务的重点应用场景，也将成为通信运营商营收持续增长的驱动力。近两年，运营商与设备厂商积极寻求5G与行业的融合，兑现5G在行业应用中的价值。但行业应用的多样性与复杂性决定了5G与行业融合是一个漫长的过程。部分应用场景尚存在除网络以外的技术瓶颈，也决定了5G行业应用需要分阶段落地。5G行业应用发展存在网络不成熟，缺少解决方案集成商，需求碎片化，定制化成本高，行业终端少，商业模式不清晰等问题，仍需各方持续的努力。当前，5G聚焦的智慧医疗、智慧工厂、智慧能源及车联网等应用场景的解决方案主要由IT解决方案与CT解决方案两大部分组成。5G是CT解决方案的主要组成部分。IT解决方案需要对应用场景充分理解，是5G与行业应用融合的加速器。整体来看，5G行业应用需要按照技术成熟度分阶段落地，已经具备商用条件的早期应用，需加速IT解决方案与CT解决方案的融合，促进其大规模推广。

运营商采用专网提供定制化网络与服务

运营商需加速5G虚拟专网成熟，促进5G行业应用发展

运营商想采用5G行业专网为用户提供定制化的网络与服务。从资源隔离度的角度划分，行业专网分为虚拟专网与物理专网。虚拟专网主要是通过网络切片与核心网下沉来实现的。物理专网是采用专用频段与专用基站，独立或共享核心网来实现的。按照网络服务范围划分，行业专网可分为广域专网与局域专网。广域专网是基于运营商端到端公网资源的切片服务，主要针对业务分散，广覆盖的应用场景，包括交通、电力、车联网以及跨域经营的特大型企业等。局域专网包含局域虚拟专网与局域物理专网两种方案，适用于业务限定在特定地理区域，基于特定区域的5G网络实现业务闭环，保障行业核心业务不出园区，主要应用场景包括制造、钢铁、石化、港口、教育、医疗等园区/厂区型企业。

目前，网络切片技术尚未成熟，虚拟专网距离商用还需一段时间。局域物理专网虽然性能好，但是成本较高。整体来看，5G行业专网发展还需要时间。运营商需加速5G虚拟专网成熟，促进5G行业应用发展。

5G新基建重要板块分析

5G新基建产业链

除主设备以外，微站、天线及光模块等配套设备均值得关注

光模块是5G网络的基础构成单元

5G给光模块行业带来新挑战，国内光模厂商向上游芯片发展

光模块是5G网络物理层设备的基础构成单元，应用于无线与传输设备。相较于4G，5G的大带宽对光模块的速率要求更高，多种前传方案需要不同类型的光模块支撑，CPRI向eCPRI演进对前传光模块的耐高温性更加严苛，给光模块行业带来了新的挑战。虽然，国内光模块厂商已经挤进全球光模块市场的第一梯队，但是国内在光模块最核心的芯片环节发展薄弱，主要依赖进口，尤其是面向5G网络建设的高速率光模块。当前，国内光迅、海思等光模块厂商已经开始在光模块的上游芯片发力，但整体能力与国外依然存在较大差距。在国产替代的大背景下，相信国内向上游芯片发展的光模块厂商数量会逐渐增多。

小基站将成为5G网络的重要组成

5G小基站“地位”提升，需加速产品成熟，静待机遇到来

4G的主力覆盖频段是1.8GHZ-2.3GHZ，而5G的主力覆盖频段是2.6GHZ-3.5GHZ。5G高频率导致基站数量增加的同时，也使室内覆盖变得更加困难。小基站体积小且部署灵活能解决室外选址及室内覆盖难的痛点，将成为5G网络建设中不可或缺的组成。为满足5G各应用场景的需求，5G小基站的网络架构更加简单，小区数、功耗及用户量等性能指标有大幅度提升，而且还支持云化部署，变得更加开放。当前，5G网络处于规模建设以达到基础覆盖阶段。趁此时期，小基站厂商需加速提升产品的成熟度，等待深度覆盖需求的到来。

天线是5G网络的出入口

5G天线与射频紧耦合，对基站设备厂商的依赖度增加

按照覆盖应用场景划分，移动蜂窝网络的天线分为基站天线与室内分布天线，前者用于室外覆盖，后者用于室内覆盖。MassiveMIMO技术的使用对5G天线产生了较大影响。从室外覆盖来看，基站天线由4G的8T8R演进成为5G的64T64R。为解决射频与天线的连接问题，RRU与天线合并，5G由原来的BBU+RRU+天线的三级架构变为BBU+AAU的两级架构。从室内覆盖来看，新型室分将替代传统DAS室内分布系统，成为主力方案。天线形态也由原来单通道的无源天线演变为内置天线的射频单元pRRU。虽然当前，也存在射频固定在天线背后的松耦合方案，但整体来看，5G时代天线与射频紧耦合是主流方案。除华为具备天线的生产能力外，中兴，爱立信及中信科（大唐移动）等设备厂商均需与天线厂商进行战略合作，将天线与射频打包提供给运营商。因此，天线的市场份额在一定程度上取决于设备厂商的份额，对设备厂商的依赖度增加。

地方政府推动5G产业落地的时间窗

产业链单点突破与集成商的发展机会

在当下中国的环境下，5G新基建是能够有效带动经济的重要产业。相较于传统的通信基础设施，5G需要更多的建设，更多的设备，所以必然会引发新一轮投资热潮。如前文所述，光模块、小基站和天线，是现有5G产业里存在机会的板块。但是他们三者又各有不同，光模块在中国已有成形的产业集群，武汉光谷1991年被国务院批准为首批国家高新区，2001年被原国家计委、科技部批准为国家光电子产业基地。而小基站和天线，虽说需要提高产能，但尚无集群性质的趋势出现，需要一定的运作。这三个现有产业的落地，是能够促进某一地区5G产业发展的标的，而且落地后还可以增加地区对其它产业的吸引力。

除此之外，集成商的发展是未来5G产业应用和落地过程中，有很大想象空间的板块。目前运营商在推广5G的过程中非常激进，可以不考虑投资收益比，自己牵头找供应商做试点，而后期运营商也只是收网络服务费。所以，如果未来企业数字化需求增大了，不可能只有这几家去做。一方面是行业壁垒问题，不能都覆盖。另一方面是，小型企业可能他们也不会全去做。而从需求层面来讲，一体化解决方案，网络是基础，上层还要IT技术。对于应用者来说，不可能自己找好几家公司完成。现在运营商、设备商、还有原有的新华三的这些集成商，都在做一体化解决方案，但是他们都只精通CT解决方案，缺少IT的基础和底子。5G和4G一个很大的不同是，它最终目的是带动B端产业的发展，所以对于5G来说，它势必要引领包括蜂窝网络技术在内的一系列通信技术的共同进步。在实现带动B端产业发展的过程中，通信连接能力，其实只类似于企业服务中台中的很多基础能力，需要集成商利用他们，形成众多针对不同行业的解决方案。而这部分企业服务能力，将是在5G新基建投资之外，由5G带动实体经济增值机会最大的部分。

围绕应用场景的集成方向

B端产业应用的解决方案是发展重点

ITU-R为5G定义了eMBB、uRLLC及mMTC三大应用场景。eMBB，即增强移动宽带，主要是指4K/8K高清视频、AR/VR、3D全息等移动互联网大流量类消费级应用。uRLLC，即超高可靠低时延，主要是指工业制造、远程医疗、自动驾驶等对可靠性和时延有极高要求的行业应用。mMTC，即海量机器类通信，主要是指智能家居、智慧城市及大面积环境监控等以海量传感器为主的应用场景。

5G的明星效应吸引了大批与之有关的消费级与行业级应用场景。然而这些应用场景是否为真正的5G应用，需要从应用场景的需求出发，分析5G技术的相关度。从带宽、时延、可靠性、移动性、连接量及覆盖六个维度进行对比分析，5G相较于4G的优势在于带宽大、时延低、可靠性高，相较于光纤的优势在于移动性强，连接量大，劣势是室内环境覆盖性差。所以5G在当地产业的落地，在为工业环境提供解决方案的时候，实质上是一系列通信及IT技术的综合。

武汉·中国光谷

高新科技产业聚集带来的产业延申及城市品牌增值作用

在目前已有的例证中，武汉的东湖高新区是5G新基建产业中最有代表性的一个，它被成为“中国光谷”。它是全球最大的光纤光缆研制基地、全国最大的光器件研发生产基地、国内最大的激光产业基地。光谷光纤光缆占全国市场66%、国际市场25%，销量世界第一。光纤领域头部企业，中国信科，长飞；光模块头部企业光迅科技，华工科技，海思都集中在武汉。这种产能和公司双聚集的状态，让东湖高新区的区域品牌价值大幅提高。进而除了光产业本身，借助高新科技产业的互相带动效应，光谷还聚集了生物医药、节能环保、高端装备制造以及现代服务业等几大产业，极大树立了武汉在全国高科技领域的城市形象。对人才的吸引、经济的带动效果明显。