在我國新基建（新型基礎設施建設）的戰略部署中，5G建設作為支撐經(jīng)濟社會(huì )數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型的關(guān)鍵因素，在穩投資、助升級、培植經(jīng)濟發(fā)展新動(dòng)能等方面作用突出、潛力巨大?，F階段，我國處在5G新基建的初期，上游行業(yè)首先擁抱發(fā)展紅利，從事高端原材料供應、芯片升級與研發(fā)、光模塊研發(fā)與生產(chǎn)的三類(lèi)上游制造產(chǎn)業(yè)有望乘風(fēng)而起。

5G新基建的核心是建設并升級無(wú)線(xiàn)通訊的三大關(guān)鍵要素——通訊基站、光網(wǎng)絡(luò )、核心網(wǎng)，那么其對應的上游行業(yè)及產(chǎn)業(yè)賽道可依此進(jìn)行分類(lèi)：

現階段，國內5G領(lǐng)域的企業(yè)大部分為設備廠(chǎng)商及部件和材料廠(chǎng)商。2019年6月，工信部向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電四家企業(yè)發(fā)放了經(jīng)營(yíng)“第五代數字蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)”的許可證，這為設備廠(chǎng)商的發(fā)展提供了新契機。

華為作為我國5G設備廠(chǎng)商的領(lǐng)軍企業(yè)，盡管在2019年面臨著(zhù)巨大的國際貿易壓力，其年度整體業(yè)績(jì)對比2018年仍有大幅增長(cháng)，這在很大程度上得益于新一輪5G的建設對設備商業(yè)績(jì)提升的助力。2020年3月31日，中國移動(dòng)披露了2020年5G二期無(wú)線(xiàn)網(wǎng)主設備集中采購的中標候選人。在本次招標中，中國移動(dòng)采購超23萬(wàn)5G基站，華為將近六成份額收入囊中，繼續占據領(lǐng)先地位。由此可見(jiàn)，在推進(jìn)5G新基建的戰略進(jìn)程中，國家政策對國內企業(yè)的支持十分堅決，對設備廠(chǎng)商的業(yè)績(jì)拉動(dòng)作用十分顯著(zhù)。

華為2019年年報披露的5年財務(wù)概要

如果說(shuō)通訊運營(yíng)商是5G建設的“開(kāi)發(fā)商”，那么像華為這樣的設備廠(chǎng)商就是5G建設的“包工頭”。在“包工頭”設備商借勢發(fā)展紅利的同時(shí)，設備商上游產(chǎn)業(yè)細分市場(chǎng)的企業(yè)也隨之迎來(lái)憑風(fēng)而起的契機。

高端原材料供應商有望脫穎而出

能適應5G建設要求的高端原材料企業(yè)將獲得較大成長(cháng)。

5G高頻高帶寬的特征，要求基礎材料具備高介電常數和低介電損耗的特性。為了滿(mǎn)足上述要求，天線(xiàn)振子、高速背板、高速連接器、高速PCB和FPC的基材等器件必須進(jìn)行材料替換和升級。能夠抓住5G通訊電子材料國產(chǎn)化機會(huì )的企業(yè)，如具備PPS 、PPE、PTFE等特種工程塑料、LCP聚合物等新型工程塑料及薄膜材料的企業(yè)，將有機會(huì )在5G高頻通訊領(lǐng)域脫穎而出。

壓鑄振子LCP單元PPS多合一振子

以基站中的天線(xiàn)振子為例，天線(xiàn)振子是發(fā)射和接收高頻振蕩信號的一段金屬導體。振子的結構設計較為復雜，傳統生產(chǎn)制造工藝是采用金屬材料壓鑄成型，或是鈑金件、塑料固定件和電路板組合的方式。金屬的好處是制造工藝簡(jiǎn)單、便宜，缺點(diǎn)是重量重、體積大。進(jìn)入5G時(shí)代之后，由于通信質(zhì)量要求更高，Massive MIMO(大規模天線(xiàn)陣列)技術(shù)的應用，振子的數量將大幅提升——從原來(lái)的一個(gè)天線(xiàn)單扇面2-18個(gè)振子，提升到64個(gè)、128個(gè)，甚至更多達到256個(gè)。而單個(gè)基站的扇面，通常為3面，多則達到6面。在這樣的場(chǎng)景下，如果繼續使用金屬材料，就會(huì )使天線(xiàn)變得極其沉重，成本也較為昂貴，安裝更是復雜。所以，在新的天線(xiàn)振子的設計中，改為采用LCP+LDS工藝及PPS高性能工程塑料后電鍍等不同的方案。

因此，我們認為，隨著(zhù)5G設備商業(yè)績(jì)的不斷增長(cháng)，其上游供應鏈中能進(jìn)行上述新型基站材料生產(chǎn)，包括高頻高速PCB中所需要的超薄銅箔和高性能PCB基材，能進(jìn)行上述進(jìn)口材料替代和批量供貨的國內材料企業(yè)，將會(huì )迎來(lái)強勁增長(cháng)。

芯片制造商穩步擴張

在高端原材料的供應達到5G建設標準后，下一環(huán)節的重中之重是芯片的設計與制造。

以基站設備為例，基站系統包含兩個(gè)部分：

第一部分是基帶處理單元，其主要功能是協(xié)議編解碼、協(xié)議處理、信號的調制和解調等功能，同時(shí)提供與對外網(wǎng)元的接口（如對核心網(wǎng)的光傳輸接口、電源、控制維護告警等）。這部分功能在5G系統中分為DU（分布單元）和CU(集中單元)，在4G系統中為BBU（基帶處理單元）。CU單元的功能是將高層協(xié)議(PDCP/RRC)分離出來(lái)成為獨立的邏輯單元集中由CU處理，DU部分則負責處理底層協(xié)議（MAC/PHY），該架構有利于實(shí)現5G通訊多連接、高低頻協(xié)作、簡(jiǎn)化切換流程的特性，并利于平臺開(kāi)放。

第二部分是射頻和天饋單元，即5G系統中的AAU（有源天線(xiàn)處理單元），4G系統中的RRU（射頻拉遠單元）+天饋單元。射頻單元是無(wú)線(xiàn)通信系統中的“皇冠”，是基站單元的核心部分。涉及到最基本的無(wú)線(xiàn)射頻信號的接收處理功能，其完成無(wú)線(xiàn)信號收發(fā)、濾波、編解碼轉換等工作。

左圖為RRU的原理框圖，右圖為某全球領(lǐng)先的半導體公司的RRU解決方案

射頻單元中使用的芯片種類(lèi)繁多，其中最重要的是濾波、功放、高精度數模轉換等芯片，其他芯片還包括數字信號處理、電源、時(shí)鐘芯片等。

濾波、功放、高精度數模轉換等核心芯片，決定了基站能處理無(wú)線(xiàn)信號的頻段、無(wú)線(xiàn)信號中通信信號的處理能力和噪聲信號的抑制能力，基站的負荷能力等性能。射頻器件的具體功能介紹如下：

主要的射頻芯片功能

5G系統中大部分的射頻芯片現階段仍主要由美國和日本公司把持，國內只有少量企業(yè)在射頻低端領(lǐng)域有所涉獵。雖然國內企業(yè)在射頻芯片領(lǐng)域亟須發(fā)展，但在部分數字處理芯片及信號處理芯片上已經(jīng)能夠完全自主研發(fā)和生產(chǎn)?？梢灶A期，隨著(zhù)華為自研天罡基站芯片組實(shí)現量產(chǎn)和國內對半導體行業(yè)的投入持續加大，國內企業(yè)在基站射頻芯片的市場(chǎng)占有率會(huì )穩步提高。

綜上，我們認為基站芯片領(lǐng)域的投資機會(huì )在于已經(jīng)有量產(chǎn)能力的低端射頻芯片的國產(chǎn)替代，如海外巨頭芯片公司中研發(fā)人員回國創(chuàng )立的初創(chuàng )企業(yè)；在PA功放、高功率GaN原料和器件，濾波器等行業(yè)的芯片制造商產(chǎn)業(yè)中，存在值得關(guān)注的賽道。

傳輸組網(wǎng)升級帶來(lái)光模塊公司的發(fā)展空間

5G通訊各部分元器件準備就緒后，需要通過(guò)承載網(wǎng)進(jìn)行勾連和傳輸，那么5G新基建中的傳輸光網(wǎng)絡(luò )建設會(huì )帶來(lái)光傳輸設備、光模塊和光纖建設數量的成倍增長(cháng)。

4G到5G承載網(wǎng)演進(jìn)對比

以基站端的傳輸網(wǎng)為例，5G網(wǎng)絡(luò )架構相對4G網(wǎng)絡(luò )架構增加了很多光纖線(xiàn)路，原有4G網(wǎng)絡(luò )中基站側的AAU光纖拉到BBU，BBU光纖直連核心網(wǎng)則完成組網(wǎng)，而5G網(wǎng)絡(luò )中將BBU的功能分解成了實(shí)時(shí)性要求高的DU單元和實(shí)時(shí)性要求不高的CU單元。因此除了基站建設帶來(lái)的5G AAU及5G帶寬增長(cháng)導致的光纖鏈路的自然增加，還另外新增了AAU和DU、CU之間前傳和中傳的物理鏈路，這些均由光模塊和光纖及施工管路組成，從而構成新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)和價(jià)值放大空間。

5G前傳的典型方案

5G前傳的典型方案包括光纖直連、無(wú)源WDM和有源WDM。運營(yíng)商和設備商需要綜合考慮站點(diǎn)的光纖布線(xiàn)、光模塊及傳輸設備的綜合成本，選擇不同的站點(diǎn)傳輸網(wǎng)建設方案。

光模塊是光網(wǎng)絡(luò )中非常重要的組網(wǎng)要素，主要作用是實(shí)現高速的光電信號的轉換，將電信號轉換成光信號后，通過(guò)光纖傳輸到遠端設備，再由遠端設備將光信號轉換成電信號。同一種光模塊的外形和物理接口包括傳輸協(xié)議都是標準化的，這樣才能讓不同廠(chǎng)家的光模塊能夠適配不同廠(chǎng)家的光纖和光網(wǎng)絡(luò )設備，完成上述信號轉換和互聯(lián)互通的工作。

左圖為各類(lèi)光模塊的不同形態(tài)，右圖為光模塊內部結構

光模塊雖然體積不大（最常見(jiàn)的25G前傳光模塊體積和一次性打火機類(lèi)似），但技術(shù)含量非常高。各類(lèi)光模塊具有不同的形態(tài)，但每種光模塊內部的結構比較類(lèi)似，主要包括激光發(fā)射模塊和光電檢測模塊兩個(gè)最重要的光學(xué)元器件，其他還包括跨組放大器、時(shí)鐘及激光驅動(dòng)，甚至會(huì )有微型的MCU等電芯片來(lái)做各種光通信協(xié)議的適配工作。

光學(xué)元器件占光模塊總成本的50%以上，電芯片等大概占30%以上的成本，現階段我國的光模塊企業(yè)大部分仍以集成組裝業(yè)務(wù)為主。核心芯片制造領(lǐng)域，10G及以下光收發(fā)芯片部分已經(jīng)實(shí)現了較大份額的國產(chǎn)替代，但25G以上高端的光收發(fā)芯片仍然大部分依賴(lài)進(jìn)口,高速電芯片的研發(fā)能力與國際水平存在較大差距，基本上是采購國外廠(chǎng)家的產(chǎn)品。

在上述背景下，光模塊行業(yè)龍頭企業(yè)的芯片國產(chǎn)化研發(fā)和批量出貨進(jìn)度值得關(guān)注。我們認為純組裝集成性質(zhì)的光模塊公司，未來(lái)將獲得市場(chǎng)規模擴大帶來(lái)的增長(cháng)機會(huì )；而具有自主高端光電芯片產(chǎn)品的光模塊公司，則會(huì )有比較大的價(jià)值成長(cháng)空間和更加長(cháng)遠的發(fā)展。

隨著(zhù)5G新基建的逐步推進(jìn)，通訊運營(yíng)商不斷加大開(kāi)發(fā)力度，體量龐大的投資持續流入，基站建設所需原材料及關(guān)鍵設備需求都會(huì )得到進(jìn)一步拉升。在大的宏觀(guān)背景下，我們認為在5G產(chǎn)業(yè)鏈中光網(wǎng)絡(luò )及核心網(wǎng)細分領(lǐng)域具有長(cháng)期投資價(jià)值。5G的普及也會(huì )帶動(dòng)下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的變革，對推動(dòng)我國科技創(chuàng )新、提高經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展體現更加顯著(zhù)的作用。

未來(lái)，伴隨5G成為經(jīng)濟建設新的基礎設施，可能會(huì )有新的產(chǎn)業(yè)應運而生，也可能會(huì )對現有產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生翻天覆地的變革，或許也將改變我們的生活方式。下期分享，我們將就5G會(huì )在應用端帶來(lái)什么樣的變革和機遇，與大家繼續暢想。

注：文章僅為作者個(gè)人觀(guān)點(diǎn)，不代表公司立場(chǎng)，不涉及任何投資建議。市場(chǎng)有風(fēng)險，投資需謹慎。部分配圖源自網(wǎng)絡(luò )，如有侵權請聯(lián)系刪除。

作者介紹：

龔卿，天風(fēng)天睿戰略新興投資部副總經(jīng)理

畢業(yè)于武漢大學(xué)電子工程專(zhuān)業(yè)，擁有12年通信行業(yè)經(jīng)驗，熟悉通信網(wǎng)絡(luò )建設及電子行業(yè)規律。擁有5年中早期投資從業(yè)經(jīng)歷，對光通信、激光、新能源、新材料等領(lǐng)域有比較豐富的投研經(jīng)驗，了解醫療行業(yè)。參與投資的重點(diǎn)項目有：翔豐華、路德環(huán)境、宏韌科技等。