4G已不能滿足未來用戶對寬帶的海量需求，不能支撐人與物、物與物的互聯(lián)。在此情況下，5G應運而生。它將以全新的網(wǎng)絡架構，提供至少10倍于4G的峰值速率、毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力，開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機深度交互的新時代。它是通信產(chǎn)業(yè)中最重要的技術革新，將給社會各個領域帶來翻天覆地的變化。

　　“5G對人類的影響類似于鐵路或者電燈的影響”。5G意義如此重大，本文旨在為大家了解5G、熟悉新科技，掌握產(chǎn)業(yè)變化、分享資本盛宴提供幫助。

　　市場需求推動5G發(fā)展

　　5G即第五代移動通信。從2012年開始，5G網(wǎng)絡的研究和試驗在快速推進。

　　5G發(fā)展的內在動力。

　　流量需求快速提升推動5G發(fā)展。據(jù)思科預測，2021年智能手機流量均值將達到14.9G/月/部，而2016年僅為3.5G/月/部。到2020年，全球移動互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量將會達到30.6EB每月，是2015年的8倍。

　　新的應用對通信業(yè)務提出新的需求促使發(fā)展5G。不同場景中的極致體驗需求對移動通信業(yè)務提出了更高的要求。如：超高清視頻、虛擬現(xiàn)實的極致體驗對移動通信的寬帶和時延提出了更高的要求；車聯(lián)網(wǎng)或者物聯(lián)網(wǎng)對移動通信的可靠性、時延性和低耗能提出了更高的要求。5G將能滿足以上各種需求。

　　隨著5G研究的全面展開并逐步深入，業(yè)界就5G的應用場景形成基本共識，有以下三種：面向增強的移動互聯(lián)網(wǎng)應用場景，5G提供更高體驗速率和更大帶寬的接入能力，支持解析度更高、體驗更鮮活的多媒體內容；面向物聯(lián)網(wǎng)設備互聯(lián)場景，5G提供更高連接密度時優(yōu)化的信令控制能力，支持大規(guī)模、低成本、低能耗IoT設備的高效接入和管理；面向車聯(lián)網(wǎng)、應急通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應用場景，5G提供低時延和高可靠的信息交互能力，支持互聯(lián)實體間高度實時、高度精密和高度安全的業(yè)務協(xié)作。見圖1。

　　圖1 5G三大應用場景示意圖 　　資料來源：《5G 經(jīng)濟社會影響白皮書》，中國上市公司研究院

　　為了滿足三大應用場景需求，ITU和IMT-2020工作組對5G網(wǎng)絡的標志性能力指標給出了具體要求，相較于現(xiàn)有網(wǎng)絡在八大能力指標方面有大幅提升。詳情見表1。

　　 　　5G發(fā)展的經(jīng)濟意義重大。僅中國而言，根據(jù)中國信通院報告，2030年，在直接貢獻方面，5G將帶動的總產(chǎn)出、經(jīng)濟增加值、就業(yè)機會分別為6.3萬億元、2.9萬億元和800萬個；在間接貢獻方面，5G將帶動的總產(chǎn)出、經(jīng)濟增加值、就業(yè)機會分別為10.6萬億元、3.6萬億元和1150萬個。

　　5G中的新技術

　　5G還在發(fā)展中，IMT-2020認為，5G概念可由“標志性能力指標”和“一組關鍵技術”來共同定義。標志性能力指標上文已介紹，一組關鍵技術包括無線傳輸技術和無線網(wǎng)絡技術，詳情見圖2。采用這些關鍵技術是為了實現(xiàn)標志性能力指標，從而滿足各類場景應用。

　　　　無線傳輸技術 　　1、濾波器組多載波技術與其它多載波技術最大區(qū)別在于每個子載波上增加了一個濾波器。FBMC在5G網(wǎng)絡中將可以通過濾波器對子載波進行過濾，為不同業(yè)務配置不同的時延、帶寬等參數(shù)，自適應地應對高速移動、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務，可以滿足5G網(wǎng)絡業(yè)務多樣性、更高頻譜效率要求，解決4G中大量使用的多載波技術存在需要插入循環(huán)前綴以對抗多徑衰落，對載波頻偏敏感性高，方波的基帶波形載波旁瓣較大使得相鄰載波之間的干擾比較嚴重。

　　2、超密集組網(wǎng)技術通過增加單位面積內小基站的密度，并通過在異構網(wǎng)絡中引入超大規(guī)模低功率節(jié)點實現(xiàn)熱點增強、消除盲點、改善網(wǎng)絡覆蓋、提高系統(tǒng)容量。通過超密集組網(wǎng)可以滿足熱點地區(qū) 500-1000 倍的流量增長需求，達到幾十Tbps/km2，100萬連接/km2，1Gbps 用戶體驗速率。應用場景包括密集街區(qū)、密集住宅、辦公室、公寓、大型集會、體育場等區(qū)域。詳情見圖3。

　　 　　3、大規(guī)模陣列天線技術指的是通道數(shù)達到64/128/256個，是信號水平維度空間基礎上引入垂直維度的空域進行利用，信號的輻射狀是個電磁波束。見圖4。

　　 　　Massive MIMO相對于LTE-A，大規(guī)模天線可實現(xiàn)3-4倍的頻譜效率提升，結合多址、編碼等關鍵技術，可滿足ITU 頻譜效率指標提升需求。大規(guī)模天線的主要優(yōu)點：顯著提高空間分辨率和頻譜效率；可以減少發(fā)射功率損耗，提升能量效率，降低昂貴的大功率功放硬件成本；具有更好的抗干擾能力；時延也可以大幅降低。

　　4.全頻道接入技術。根據(jù)ITU-R WP5D對2020年IMT頻譜需求預測，中國2020年頻譜需求總量為1490-1810MHz，而與我國目前已規(guī)劃的IMT總頻率687MHz相比仍然有800MHz的頻譜缺口。所以5G將會是混合 6GHz 以下頻段和 6GHz 以上頻段，以及5G超高速率和大容量通信對大帶寬頻段資源需求的雙重影響，可能會使用毫米波，因此5G無線技術將由高頻段新空口和低頻段新空口兩部分組成，高頻段新空口聯(lián)合低頻空口將重點用于熱點覆蓋場景。

　　5.終端連接技術。DevicetoDevice Communication 是指兩個對等的用戶節(jié)點之間直接進行通信的一種通信方式?；诜涓C網(wǎng)絡的D2D通信，或稱為鄰近服務，是指用戶數(shù)據(jù)可不經(jīng)網(wǎng)絡中轉而直接在終端之間傳輸。當極端的自然災害如地震發(fā)生時，傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡基礎設施往往也會受損，甚至發(fā)生網(wǎng)絡癱瘓，給救援工作帶來很大障礙。D2D通信的引入有可能解決這個問題。詳情見圖6。

　　 　　6.多址技術。多址技術分為：頻分多址、時分多址、碼分多址、空分多址。頻分多址是以不同的頻率信道實現(xiàn)通信。時分多址是以不同時隙實現(xiàn)通信。碼分多址是以不同的代碼序列來實現(xiàn)通信的?？辗侄嘀肥且圆煌轿恍畔崿F(xiàn)多址通信的。5G 時代為了應對海量終端的接入，將引入多址技術。創(chuàng)新的多址技術可以在流量不變的前提下提升單個基站的覆蓋能力。

　　7.新編碼技術。通信編碼技術涉及信源編碼和信道編碼兩類。信源編碼是對輸入信息進行編碼，優(yōu)化信息和壓縮信息并且轉化為符合標準的數(shù)據(jù)包。信源編碼也叫差錯控制編碼，是在發(fā)送端對原數(shù)據(jù)添加冗余信息，再在接收端根據(jù)這種相關性的冗余信息來檢測和糾正傳輸過程中產(chǎn)生的差錯。創(chuàng)新的編碼技術可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　無線網(wǎng)絡技術

　　與4G時期相比，5G網(wǎng)絡服務具備更貼近用戶需求、定制化能力進一步提升、網(wǎng)絡與業(yè)務深度融合以及服務更友好等特征，其中代表性的網(wǎng)絡服務能力包括：網(wǎng)絡切片、移動邊緣計算、按需重構的移動網(wǎng)絡、以用戶為中心的無線接入網(wǎng)和網(wǎng)絡能力開放。

　　1．網(wǎng)絡切片。目前網(wǎng)絡切片已經(jīng)完成了技術框架的定義。4G 網(wǎng)絡只面向手機連接，并沒有切片概念，使用一張網(wǎng)絡滿足所有應用需求。5G 網(wǎng)絡面向三大應用場景，針對場景的不同需求，設計核心網(wǎng)的架構。網(wǎng)絡切片通過采用網(wǎng)絡功能虛擬化和軟件定義網(wǎng)絡技術來實現(xiàn)。

　　2.邊緣計算。邊緣計算技術可以幫助 eMBB 場景實現(xiàn)低時延的數(shù)據(jù)傳輸，也可以幫助 uRLLC 場景降低時延，是改變網(wǎng)絡流量結構的重要手段。移動邊緣計算改變4G系統(tǒng)中網(wǎng)絡與業(yè)務分離的狀態(tài)，將業(yè)務平臺下沉到網(wǎng)絡邊緣，為移動用戶就近提供業(yè)務計算和數(shù)據(jù)緩存能力，實現(xiàn)網(wǎng)絡從接入管道向信息化服務使能平臺的關鍵跨越，是5G的代表性能力。詳情見圖7。

　　 　　3.網(wǎng)絡開放。5G 網(wǎng)絡將使用服務器、存儲和交換機等通用性硬件，取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡中專用的網(wǎng)元設備，由軟件實現(xiàn)網(wǎng)元設備功能，同時，通過靈活的網(wǎng)絡切片技術，實現(xiàn)多個行業(yè)和差異業(yè)務共享網(wǎng)絡能力，進一步提升網(wǎng)元設備利用效率和集約運營程度。提供應用程序編程接口，對第三方開放基礎網(wǎng)絡能力，根據(jù)第三方的業(yè)務需求，實現(xiàn)按需定制和交互，尤其是引入移動邊緣計算，通過與內容提供商和應用開發(fā)商的深度合作，在靠近移動用戶側就近提供內容分發(fā)服務，使應用、服務和內容部署在高度分布的環(huán)境中，更好地支持低時延和高帶寬的業(yè)務需求。

　　六大板塊最受益

　　5G為實現(xiàn)其能力指標使用了數(shù)十種新技術。這些技術的應用將對相關產(chǎn)業(yè)造成不同程度的影響，將會給積累相關技術、規(guī)模優(yōu)勢和優(yōu)秀商業(yè)模式的企業(yè)帶來新的機遇。本文以下研究僅基于5G現(xiàn)有的技術展開。

　　天線

　　天線使用領域主要有基站、手機及其它終端。5G的應用將會使得這些領域的天線市場需求有所增加。據(jù)券商預測增幅較大，詳情如下。

　　1、基站天線。5G基站天線整體市場規(guī)模約為600億元，年均市場規(guī)模約150億/年，相對4G增長超過250%。原因如下：

　　天線陣子數(shù)量因為大規(guī)模Massive MIMO 技術顯著提升；

　　新建基站帶來天線數(shù)量的擴容。

　　高頻天線難度增大價格上漲。

　　天線新技術增加附加值。

　　宏基站將采用 C-RAN 技術布設。

　　2、假設全球手機出貨量為20億臺，每臺手機的天線價格從10元提升至30元，則手機天線市場將達600億元人民幣規(guī)模。

　　3、物聯(lián)網(wǎng)終端低端天線價格3元/套，按照每年50億終端估計，則市場規(guī)模在150億元人民幣?？傮w看來，終端天線相比現(xiàn)有市場規(guī)?；蛱岣?75%。

　　基站

　　1、宏基站。宏基站市場增加來自基站數(shù)量的有限增加和基站單價的提升。目前，我國現(xiàn)有4G宏基站約300萬，其中中國移動144萬，中國電信86萬，中國聯(lián)通(600050) 70萬，而且2017年三大運營商將再新增4G宏基站60萬，假定5G的宏基站是2017年底的1.5倍，則5G宏基站數(shù)量為480萬，屆時我國的5G廣覆蓋階段將基本結束。據(jù)預測2019至2023年宏基站增速將處于高速度增長期。見圖8。

　　 　　2、小基站是一種從產(chǎn)品形態(tài)、發(fā)射功率、覆蓋范圍等方面，都相比傳統(tǒng)宏站小得多的基站設備，同時也可以看作是低功率的，既可使用許可頻率、也可融合 WIFI 使用非許可頻率接入技術的無線接入點，功率一般在 50mw-5w，覆蓋范圍在10-200米。小基站建設有利于實現(xiàn)超密集組網(wǎng)。

　　2017年MWC，5G是最大的亮點，5G背后離不開小基站的支持。一般小基站的數(shù)量約為宏基站數(shù)量的1.5-2倍，所以假設2020年部署的小基站將達850萬，以及按當年0.3萬/套計算，小基站市場規(guī)模255億元。該部分為新增市場。

　　射頻模塊

　　射頻前端芯片市場主要分為兩大類：一類是使用半導體工藝制造的電路芯片，以功率放大器和開關電路為代表；一類是使用 MEMS 工藝制造的濾波器，以聲表面波濾波器和體聲波濾波器為代表。

　　根據(jù)Navian的預測，2015年至2019年，用于移動通信終端的射頻前端模塊總市場規(guī)模將會從119.4億美元增長至212.1億美元，復合年增長率達到15.4%。但是，各種手機射頻前端組件的增速不一，如濾波器的復合年增長率為21%，射頻開關的復合年增長率為12%，而射頻功率放大器和低噪聲放大器的復合年增長率僅為1%。因濾波器市場增速較快，存在機會較大，所以射頻模塊重點討論濾波器市場。

　　2015年僅SAW濾波器全球市場就20億美元，2016年超過30美元，市場增速超過50%，考慮到還有BAW濾波器及2018年5G頻段的陸續(xù)劃分，市場空間還將成倍增長。到2020年，濾波器單位手機的價值也將有所增加，對應市場近百億美元，即有望超過500億元。因此市場需求驅動成為濾波器產(chǎn)業(yè)成長的最核心邏輯，相關驅動因素未來可能逐步促進市場空間成長。

　　驅動因素主要來自于幾個方面：

　　4G手機在手機市場的整體滲透率提升；

　　4G技術演進，相關頻段繼續(xù)增加；

　　物聯(lián)網(wǎng)拓寬橫向市場；

　　5G潛在頻段和接入帶來的提升。

　　另外，濾波器全球市場寡頭局面，巨頭資本整合迎新一輪增長，國產(chǎn)期待進口替代。

　　濾波器市場因為需要技術積淀和市場空間的原因，競爭格局為寡頭局面。從出貨量情況來看，美國廠商Avago，Qorvo，Skyworks 和日本廠商 TDK，村田，太陽誘電為主要廠商。其中美國廠商多具備提供前端模塊解決方案和提供 BAW 濾波器的能力，日本廠商以 SAW 濾波器為主。

　　2014-2016 年，上述巨頭部分發(fā)生與博通、高通等芯片廠商并購其他濾波器廠商、相互合資成立子公司生產(chǎn)濾波器等事件。這恰好說明未來濾波器市場前景巨大，各大廠商皆在做相關準備。

　　SAW 濾波器國內市場空間巨大，但是國內廠商生產(chǎn)者較少，期待國產(chǎn)替代機會。

　　另外，因濾波器占射頻器件的成本約為50%，所以未來射頻模塊市場規(guī)模約為1000億元。

　　光器件模塊

　　4G基站多采用“BBU+RRU”的建網(wǎng)模式，兩者之間通過光纖相連并借助光模塊進行光電信號的轉換，一個基站所需的光模塊約為 7 個；在5G時代，由于基站拉遠方案的增多，一個基站所需的光模塊預計將增加到15個，同時速率將升級為10G/25G的型號。如此光模塊市場額度將從4G的約31億元提高到約為140億元。

　　光纖光纜

　　5G 在無線技術和網(wǎng)絡技術的創(chuàng)新，為線纜行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇，特別是光纖光纜領域，隨著全球范圍內光通信改造需求巨幅攀升，光纖光纜需求也將持續(xù)上揚。5G對光纖光纜的利好有以下幾個方面：

　　基站增加導致饋線使用量增加；

　　基站增加導致基站之間連接光纖光纜增加；

　　爆炸式增長的流量需求對回傳/前傳的承載需求越來越強烈對光纖光纜需求提高。另外，據(jù)市場研究機構預測， 2017-2021 年全球光纖市場將以年復合增率 11.45% 增長。

　　主設備商

　　設備廠商的市場規(guī)模主要由三大運營商的投資規(guī)模決定。根據(jù)券商預測，三大運營商5G無線網(wǎng)絡投資總規(guī)模超過8500 億元，同比增長60%以上，其中：宏基站總數(shù)約為480 萬個，小微基站約850萬個。

　　兩類公司投資價值高

　　5G發(fā)展穩(wěn)步推進，預計2020年商用。我國IMT-2020工作組對5G試驗主要分為兩步實施。第一步是2015-2018年的技術研發(fā)試驗階段，由中國信息通信研究院牽頭組織，運營企業(yè)、設備企業(yè)及科研機構共同參與；第二步是2018-2020年的產(chǎn)品研發(fā)階段，由國內運營企業(yè)牽頭組織，設備企業(yè)及科研機構共同參與實施。見圖9。

　　 　　基于國內5G規(guī)劃情況，預計2017年是4G-5G過渡期間的資本開支低點，2018年將企穩(wěn)，2019-2021年進入5G建設高峰期。

　　根據(jù)對3G、4G建設中二級市場相關標的的表現(xiàn)，5G也將會存在主題投資和業(yè)績兌現(xiàn)兩個階段。其中：以工信部發(fā)放牌照和頻段為分水嶺，之前為主題投資，之后為業(yè)績兌現(xiàn)投資。主題投資階段關注白馬股或者預期最受益的上市公司。進入業(yè)績兌現(xiàn)期除關注白馬股以外，要關注主題投資階段漲幅小，業(yè)績兌現(xiàn)豐厚的上市公司，或者主題投資階段漲幅大，但是業(yè)績兌現(xiàn)大幅度超預期的公司。相關產(chǎn)業(yè)鏈上上市公司如圖10。筆者根據(jù)細分行業(yè)的變化大小，相關企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略靠攏5G程度，以及涉及5G業(yè)務規(guī)模占比大小為參考標準選取部分上市公司介紹，供投資者參考。

　　 　　通宇通訊(002792)：公司主營產(chǎn)品包括基站天線、射頻器件和微波天線。公司 2016 年實現(xiàn)營收12.19億元，其中基站天線收入9.39億元，估計在中國的基站天線市場份額占比達到15%。公司具有以下特點: 基站天線龍頭，占有較高比例市場份額，排名第二；擁有射頻器件、微波天線和基站天線的生產(chǎn)和研發(fā)能力，各項業(yè)務受益 5G 發(fā)展；2016 年收購濾波器廠商芬蘭 prism Microwave，在 5G 時代天饋一體化，公司具備天然的優(yōu)勢；公司依靠技術優(yōu)勢構建起強大的產(chǎn)品品質體系，產(chǎn)品毛利率處于國內同行最高水平。

　　麥捷科技(300319) :公司通過定增募集8.5億元切入到 SAW 濾波器的生產(chǎn)中，募投項目計劃年產(chǎn)濾波器9.4億只。公司作為濾波器國產(chǎn)替代的先行者，已掌握了SAW濾波器產(chǎn)品技術和生產(chǎn)工藝幵開始小批量供貨，通過此項目將實現(xiàn)規(guī)?；笈可a(chǎn)，實現(xiàn)手機 SAW 濾波器的國產(chǎn)化。

　　大港股份(002077) : 公司于2015年12月以10.8億收購艾科半導體 100%股份，艾科半導體是獨立的第三方集成電路測試服務提供商，擁有模擬、邏輯、混合信號、高頻射頻、SoC等各種類型芯片的測試能力。2016年年報公司集成電路測試收入占比不到20%，但是毛利占比超過50%。

　　邦訊技術(300312) :2016年年報，公司收入100%來自無線網(wǎng)絡優(yōu)化設備的銷售及系統(tǒng)集成。公司業(yè)務戰(zhàn)略重組為迎接小基站爆發(fā)準備，把所有與小基站相關業(yè)務整合到博威通訊。博威在LTE小基站技術和產(chǎn)品實現(xiàn)良好儲備。中國移動 2015 年小基站集采排名第二，并且在專網(wǎng)市場、廣電市場實現(xiàn)了市場拓展。其企業(yè)級皮基站已經(jīng)實現(xiàn)了220 Mbps 下行理論峰值數(shù)據(jù)傳輸速率，是目前業(yè)界小基站廠商第一個公布達到理論速率的廠家。

　　亨通光電(600487) :2016年公司營業(yè)收入中光纖光纜占比超過65%，而且其它業(yè)務也為光纖光纜衍生而出。公司是我國全球光纖光纜的龍頭企業(yè)，行業(yè)排名全球前三，擁有包含“光棒-光纖-光纜-光器件-光網(wǎng)絡工程”的完整的具備自主知識產(chǎn)權的光電線纜產(chǎn)業(yè)群。公司逐步擴展了系統(tǒng)解決方案、工程建設運營服務、網(wǎng)絡運營、網(wǎng)絡優(yōu)化、網(wǎng)絡安全、大數(shù)據(jù)分析應用等領域，成為一個完整的通信網(wǎng)絡集成與運營服務商。

　　烽火通信(600498) ：2016年公司營業(yè)收入中的超過95%來自與通信相關的通信系統(tǒng)、光纖光纜、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡產(chǎn)品領域。公司主營業(yè)務板塊絕大部分與5G相關，所以5G的發(fā)展對公司利好是全面的。

　　中興通訊(000063) ：5G最受益標的公司之一，是全球四大通信設備商之一。2016年公司營業(yè)收入超過1000億元，市場規(guī)模全球排名第四。未來5G技術我國將力爭主導，作為龍頭的中興通訊將充分分享5G帶來的通信市場增量。

　　光迅科技(002281) ：公司是國內最大的光通信器件供應商，是光器件領域龍頭，光模塊產(chǎn)品占據(jù)全球 6%的份額。公司具備光電子芯片、光器件和光模塊一體化設計、封裝能力。

　　中際裝備(300308) :主營產(chǎn)品為電機定子繞組制造裝備，近年主業(yè)承壓，收購蘇州旭創(chuàng)，切入光模塊領域。蘇州旭創(chuàng)主要面向云數(shù)據(jù)中心，80%業(yè)務為數(shù)通，40G/100G 高速產(chǎn)品占8成，為數(shù)通光模塊龍頭。 ：