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5G时代光模块需求有望量价齐升

发布时间:2018-11-26 点击数:61

光芯片的稀缺有望大幅提升光模块单价。在过去几年里,4G 无线光模块的市场售价几乎是每 2 年下降 40%,有利地促进了 4G 的大规模部署。到了 5G 时代,光模块的需求量将超过 4G 时代,5G 的需求将为无线光模块市场注入新的动力并进一步增大该细分市场的空间。光 模块的使能技术可分为封装技术和光/电器件技术。光模块所需的封装技术大部分可借鉴现有的成熟技术。5G 光模块更多的突破是体现在光电子芯片的创新上,例如工业级温度范围的高速激光器芯片技术、高线性度 25 G 波特率DFB 芯片和 EML 芯片技术、低成本非相干 100 G 的光模块技术、高线性度 25 G/50 G 的电芯片技术等。在产业化方面,国内企业在光模块层面能够提供大部分产品,研发水平紧跟国外领先企业,但 25GBaud 及以上速率的核心光电芯片尚处于在研、样品或空白阶段,与领先企业存在 1-2 代的技术差距。在 5G 建设国内光芯片企业没有大幅突破技术壁垒的情况下,相关光芯片需求远大于供给,芯片能够享受溢价, 光模块价格相比 4G 也会有大幅的提升。

25G 光芯片价格可能的趋势

图:25G 光芯片价格可能的趋势


预计 5G 基站需要 410 万个宏基站和 820 万个小基站。按照工信部 2017 年 11月发布的 5G 频谱使用征求意见,宣布规划 3300-3600MHz、4800-5000MHz 作为5G 的工作频段。目前 4G 的主要频段为 1800-2600MHz,所以,如果简单看主频段,5G 使用的频率是 4G 的 2 倍,那么 5G 宏站覆盖的半径是 4G 的二分之一,覆盖的面积是四分之一,那理论上覆盖相同的面积 5G 基站是 4G 基站的 4 倍。从 5G 的建设需求来看,5G 将会采取“宏站+小站”组网覆盖的模式。5G 宏基站方面,如果以 3.5G及以上做连续覆盖,5G 的基站数量可能是 4G 的 1.5-2 倍;如果以 2.6G 及以下做连续覆盖,基站数量预计跟 4G 相当。5G 小基站方面,高频场景下需求是宏站的 3 倍, 将以补充覆盖为主。具体数量上,截止到 2018Q1,我国的的 4G 基站总数为 339 万个,我们预计 5G 宏基站需要建设 410 万个,相比 4G 增加 71 万个;预计小基站需求是宏基站的 2 倍,则整个 5G 周期需要新建小基站 820 万个。

近五年国内移动通信基站建设情况

图:近五年国内移动通信基站建设情况


5G 光模块国内近 700 亿市场空间。根据前面基站数量的预测,宏基站 410 万个,小基站 820 万个,我们根据站的数量,可以推算出光模块的市场需求。前传方面,宏基站每个基站覆盖 3 个扇区,每个基站需要 6 个光模块,小基站是一体化集成的基站,不需要光模块,则前传部分需要 410 万*6=2460 万个,按照每个 500 元折算,前传部分市场空间为 123 亿元。重创和回传方面,我们参照中国电信《5G 承载和架构技术白皮书》里面架构的模型:假设承载网分为接入层、汇聚层、核心层;接入和汇聚设备采用环状组网;接入环配置假设为每环 8 个基站,汇聚环配置假设每环6 个设备,一个设备带 6 个接入环,带宽收敛比为 6:1;核心网配置假设每 12000 个基站需要 4 个核心设备、带 42 个汇聚环、假定所有业务进入核心网;每个接入环连接 8 个基站需要带宽 50/100G,每个汇聚环连接 6 个汇聚设备需要带宽 200/400G, 那么整个中传/回传部分市场空间为 549 亿元,整个 5G 对光模块的拉动需求接近 700 亿元。

5G 光模块市场空间

图:5G 光模块市场空间


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