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1 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 2018 年 4 月 2 日 证券研究报告 5G 专题报告 5G 渐行渐近，关注 产业链 上下 游投资机会 主要观点： 5G 标准制定工作 有序进行，预计 2020 年完成 。 5G 标准由 ITU（国际电信联盟）最终确定，根据 ITU 时间表，预计于 2020 年 9 月完成 IMT-2020（ 5G 官方名称）标准（ Recommendation） 。 在标准制定方面， 3GPP 已于 2017 年 12 月完成 Release 15（ 5G 第一阶段）首个标准 NSA（非独立组网）标准已经完成，预计 2018 年 6 月完成 SA（独立组网）标准， Release 15 将于 2018 年 9 月冻结； 5G 第二阶段 Release 16 标准制定已经于 2017 年3 月启动 ，预计于 2019 年 12 月之前完成； 3GPP 将在 2019 年 7 月的 ITU WP5D 第 32 次会议中，将 Release 15、 Release 16（最终递交稿）递交 ITU。 2020 年 左右 实现 5G 商用成为各国共识 。 全球主要国家和地区 已陆续 出台 5G 商用时间表 ，根据相关资料，各主要国家和地区基本计划于 2020年左右实现 5G 商用 。 在 2019 年 2 月 9 日 -25 日举办的平昌冬奥会中，韩国电信 为用户提供 了 沉浸式 5G 体验服务 ， 这是全球第一张 28GHz 频段 的大范围 5G 无线网络，也是全球首个准商用 5G 服务。 我国已于 2017 年 11 月启动 5G 技术研发试验第三阶段工作 ，预计于 2018 年底完成。中国移动、中国电信、中国联通三大运营商计划在 2018 年开始规模试验， 2019 年实现预商用， 2020 年 实现 规模商用。 大流量应用、车联网、工业物联网等成为 5G 重要应用场景 。 在 大流量应用方面，以 AR/VR 为例， Digi-Capital 预测 2022 年 AR 和 VR 市场规模分别为 850-900 亿美元 、 100-150 亿美元 。 AR/VR 对带宽和时延均具有较高要求，现有无线通信技术难以满足，需 要 5G 的支持和推动 ； 在车联网方面，根据埃森哲，预计 2025 年销售的新车将全部实现联网，其中采用 嵌入式移动通信模块 进行互联的车辆占比将达到 64%，预计将达到 7700 万辆 ，根据 ABI Research 预测，到 2025 年 5G 连接的汽车将达到 5,030 万辆 ； 工业物联网对无线网络具有低时延、高可靠、大连接的要求，现有 Wi-Fi、蓝牙和 Wireless HART 等无线解决方案 在 带宽、可靠性和安全性等方面 均 存在局限性 ， 5G 的特性能较好满足工业物联网的需求，根 据华为 Wireless X Labs的分析，预计到 2020 年，全 球制造业的连接数将达 125 亿，工厂网络的市场规模接近 500 亿美元。 5G 带动 万亿经济产出 。 根据信通院 5G 经济社会影响白皮书，在直接产出方面，按照 2020 年 5G 正式商用算起，预计当年将带动约 4840 亿元的直接产出， 2025 年、 2030 年将分别增长到 3.3 万亿、 6.3 万亿元，十年间的年均复合增长率为 29%。在间接产出方面， 2020 年、 2025 年和 2030长城国瑞证券 研究所 分析师： 李志伟 lizhiweigwgsc 执业证书编号： S0200517100001 研究助理： 刘亿 liuyigwgsc 执业证书编号： S0200117070016 联系电话： 0592-5161646 地址： 厦门市思明区深田路 46 号深田国际大厦 19-20 楼 长城国瑞证券有限公司 投资评级 看好 评级变动 首次评级 行业研究 行业研究 2 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 年， 5G 将分别带动 1.2 万亿、 6.3 万亿和 10.6 万亿元，年均复合增长率为24%。 网络设备 制造商 率先受益 。 在 5G 商用初期，运营商逐步开展网络规模建设， 5G 网络设备投资带来的设备制造商收入将成为 5G 直接经济产出的主要来源 ； 在 5G 商用中后期，互联网企业与 5G 相关的信息服务收入 将增长显著 。与此相对应，网络设备的早期收入来源主要是运营商 ，设备类型包括基站设备、光通信设备、电信级路由器 /交换机等； 中后期 的主要收入来源为互联网企业，企业级网络设备的销售增长更为明显。 投资建议 ： 5G 网络的部署将使通信设备行业直接受益，其中无线接入类通信设备受到的影响尤为明显 。 基站主设备 领域 ，建议 重点 关注行业龙头中兴通讯（ 000063.SZ） ； 基站天线领域建议 重点 关注通宇通讯（ 002792.SZ）、东山精密（ 002384.SZ） ； 光模块 /光器件领域建议 重点 关注具有芯片 -器件 -模块垂直整合能力的光迅科技（ 002281.SZ）以及光模块封装龙头中际旭创（ 300308.SZ） ； 光通信设备领域建议 重点 关注烽火通信（ 600498.SH） ； 网络设备建议 重点 关注紫光股份（ 000938.SZ） 、星网锐捷 （ 002396.SZ） 。 风险提示： 5G 推进进度不及预期 ； 5G 发展规模不达预期 ； 下游应用发展程度低于预期 。 行业研究 3 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 目 录 1 5G 概念及主要特点 . 6 2 标准制定和频谱规划顺利推进 . 9 2.1 标准制定工作有序进行 . 9 2.2 频谱资源分配逐步落地 . 11 2.3 各国 5G 时间表陆续出炉 . 13 3 网络架构继续演进 . 17 3.1 移动通信网络架构回顾 . 17 3.2 灵活的 5G 接入网架构 . 19 3.3 核心网 网元继续分离和下沉 . 20 3.4 网络切片是 5G 下新需求 . 22 4 下游需求逐步显现 . 23 4.1 移动流量不断增长 . 24 4.2 增强现实 /虚拟现实推广需要 5G 支撑 . 25 4.3 车联网发展值得期待 . 27 4.4 工业物联网是 5G 应用重要场景 . 29 5 5G 带动万亿级经济产出，产业链各环节先后受益 . 30 5.1 5G 对经济产出直接和间接贡献达万亿 . 30 5.2 关注基站设备、基站天线 /终端天线、光通信 /光模块细分市场 . 31 6 重点标的介绍 . 34 6.1 基站主设备领域：重点关注中兴通讯（ 000063.SZ） . 34 6.2 基站天线领域：重点关注通宇通讯（ 002792.SZ）、东山精密（ 002384.SZ） . 34 6.3 光模块 /光器件领域：重点关注光迅科技（ 002281.SZ）、 中际旭创（ 300308.SZ） . 35 6.4 光通信设备领域：重点关注中兴通讯（ 000063.SZ）、烽火通信（ 600498.SH） . 35 6.5 网络设备领域：重点关注紫光股份（ 000938.SZ）、星网锐捷（ 002396.SZ） . 36 行业研究 4 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 图目录 图 1： IMT-2020(5G)与 IMT-advanced(4G)比较 . 7 图 2：不同场景下各项关键能力的重要性情 况 . 7 图 3： ITU 定义的 5G 三类应用场景 . 7 图 4： ITU 关于 IMT-2020（ 5G）工作时间表 . 9 图 5： 3GPP 关于 5G 标准制定时间表 . 10 图 6： 3GPP 关于 IMT2020（ 5G）标准递交时间表 . 10 图 7： 5G 非独立组网（ NSA）主要候选架构 . 11 图 8： 5G 独立组网（ SA）主要候选架构 . 11 图 9： ITU 关于 5G 频段划分的工作情况 . 12 图 10：国际电联（ ITU）三大区域划分 . 12 图 11： IMT-2000（ 3G）、 IMT-Advanced（ 4G） 和 IMT-2020（ 5G）时间表 . 13 图 12： 5G 技术和产品研发试验时间安排 . 15 图 13： 5G 技术研发试验第三阶段试验主要工作和计划安排 . 15 图 14： GPRS 叠加网络（ 2.5G）结构示意图 . 17 图 15： UMTS 系统（包括 WCDMA 和 TD-SCDMA 网络）网络结构示意图 . 17 图 16： LTE 网络结构示意图 . 18 图 17： LTE 语音解决方案（ eSRVCC）网络架构 . 18 图 18： 4G 基站 eNodeB 结构示意图 . 19 图 19： 5G DU 堆叠场景的功能灵活部署 . 20 图 20： 5G 网络架构示意图（非漫游情形） . 20 图 21： 5G 核心网架构演进对承载网架构影响示意图 . 21 图 22： 5G 时代下的云数据中心网络架构图 . 21 图 23： 5G 网络切片示意图 . 22 图 24： 5G 主要应用场景 . 23 图 25： 2015-2021 年全球移动数据流量预测 . 24 图 26： 2015-2021 年全球消费性视频移动数据流量预测 . 24 图 27： 2016 年 1 月 -2017 年 11 月我国手机上网用户及对移动电话用户的渗透率 . 24 图 28： 2016 年 1 月 -2017 年 11 月我国当月移动互联网接入流量和户均流量比较 . 25 图 29：全球 AR/VR 市场 规模预测 . 25 图 30： AR/VR 用户基数预测（包含 Mobile AR） . 26 图 31： AR/VR 用户基数预测（不包含 Mobile AR） . 26 图 32： VR 不同发展阶段对网络条件的要求 . 26 图 33：全球联网汽车销售及其在新车销售中的比重预测 . 27 图 34： C-V2X 标准制定及商用时间表 . 28 图 35： C-V2X 向 5G 演进过程中性能改善情况 . 28 图 36：智能制造与 5G 三大应用场景 . 29 图 37： 5G 的直接和间接经济产出测算（亿元） . 30 行业研究 5 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 图 38： 5G 直接经济产出结构（亿元） . 31 图 39：来自运营商和各行业 5G 相关设备收入（亿元） . 31 图 40：通信产业链简要示意图 . 32 图 41：莱斯大学 Argos 大规模天线阵列原型机 (64 天线 ) . 33 图 42：中兴 Pre5G TDD Massive MIMO2.0 产品 (128 天线 ) . 33 图 43： C-RAN 不同网络 结构示意图 . 33 表目录 表 1：移动通信技术演进情况 . 6 表 2： 5G 高速率传输以及高速移动场景主要功能目标（ eMBB 场景） . 8 表 3： 5G 低时延高可靠场景主要功能目标（ uRLLC 场景） . 8 表 4：非独立组网和独立组网优缺点比较 . 11 表 5：主要国家 5G 频段规划情况 . 13 表 6：全球主要国家和地区 5G 发展时间表 . 14 表 7：三大运营商 5G 进展及计划 . 15 行业研究 6 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 1 5G 概念 及 主要特点 当前使用的公众移动通信网络采用蜂窝无线组网方式，被称为蜂窝移动通信网络（ Cellular Mobile Communication），从 20 世纪 70 年代末正式商用开始，蜂窝移动通信网络已经历四次世代更迭。 第一代移动通信（ 1G）以模拟式蜂窝网为主要特征，在 20 世纪 70 年代末到 80 年代初开始商用 ； 第二代（ 2G）以数字化为主要特征，于 20 世纪 90 年代初正式商用，典型的标准是欧洲的 GSM、 美国的 CDMA IS-95 等；第三代（ 3G）以多媒体业务为主要特征，于 21 世纪初开始商用，主要标准为 WCDMA、 TD-SCDMA、 CDMA2000，以及 WiMax；第四代（ 4G）以宽带高速数据传输为主要特征，实现了网络扁平化和全 IP 化 ， 4G 标准为 LTE（以及其后的 LTE Advanced），可分为 TD-LTE 和 LTE FDD 两种制式 。 我国 20 世纪 80 年代引入了模拟式 TACS 系统，并已于 2001 年关闭 1G 网络。在 2G 时代，我国同时部署了 GSM 和 CDMA 网络，其中 GSM 用户占大多数， 目前 2G 退网已逐步启动。 3G 时代，我国采用 WCDMA、TD-SCDMA、 CDMA2000 三种制式，分别由中国联通、中国移动、中国电信运营 。 在 4G 应用方面， 工信部于 2013 年 12 月向三大运营商发放 TD-LTE 牌照， 2015 年 2 月向中国联通、中国电信发放 LTE FDD 牌照，截至 2017 年 12 月底，中国移动、中国联通、中国电信 4G 用户数量分别为 6.4951 亿、 1.7488 亿、 1.8204 亿 ，占移动用户比重分别为 73.21%、 61.54%、 72.83%。 表 1：移动通信技术演进情况 移动通信技术 主要标准 主要服务 项目 关键特点 存在 不足（被下一代技术解决） 1G NMT ， AMPS TACS ，JTAGS， C-Netz， RTMI， Radiocom2000 模拟电话 移动性 频谱效率低；安全问题 2G GSM ， CDMA IS-95 ， ADC， PDC， IDEN， IS-136 数字电话； 信息 安全、漫游、大规模应用 有限的数据传输速率，难以支撑互联网和电子邮件需求 3G WCDMA 、 TD-CDMA 、CDMA2000、 WiMax 电话；信息；数据浏 览 更好的互联网体验 采用 WAP进行互联网接入存在部分限制 3.5G HSPA 、 HSPA+ （均为WCDMA 基础演进 ） 电话；信息；宽带数 据 宽带网络，更多应用 与特定的移动通信体系和协 议相绑定 4G LTE（包括 TD-LTE 和 LTE FDD 两种制式） LTE Advanced 所有 IP 服务（包括语音、信息） 更快的宽带网络，低时延 不使用物联网设备的规模部署；对垂直行业定制化服务的支持受限 资料来源： GSMA、公开资料、长城国瑞证券研究所 2015 年 6 月， ITU（国际电信联盟）将第五代移动通信命名为 IMT-2020，根据 ITU 报告， IMT-2020（ 5G）在峰值速率、用户体验速率、频谱效率、移动性、时延、连接密度、网络能效、流量密度等指标表现均优于IMT-advanced（ 4G）。 ITU 定义了 5G 的三种应用场景： eMBB（增强移动宽带，包括 VR/AR、高清视频等）、mMTC（ 海量物联网通信 ，包括智慧城市等）、 uRLLC（ 超高可靠性与超低时延通信 ，典型应用是无人驾驶）。行业研究 7 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 三种场景对各项通信能力的侧重点不同，其中 eMBB 对带宽、能效、流量密度等要求较高， mMTC 非常强调连接密度，而 uRLLC 则更重视移动性和时延。 图 1： IMT-2020(5G)与 IMT-advanced(4G)比较 图 2：不同场景下各项关键能力 的重要性情况 资料来源： ITU、长城国瑞证券研究所 资料来源： ITU、长城国瑞证券研究所 图 3： ITU 定义的 5G 三类 应用场景 资料来源： ITU、长城国瑞证券研究所 5G 支持的三种基本场景又可以细分为不同的子类， 具有不同的指标要求。根据 3GPP 文件（ TS 22.261），为 实现全网覆盖，城区和郊区均将部署宏基站，在宏基站覆盖范围内，下载速率 /上传速率 目标为 50Mbps/ 25Mbps；办公区或居民区可部署室内热点， 下载速率 /上传速率 目标为 1Gbps/ 500Mbps； 在特定人口密度大的区域，可通过网络部署支持最多每平方千米 50000 用户接入， 下载速率 /上传速率 目标为 25Mbps/ 50Mbps；在高速列车场景，通过在铁路边设立基站，支持 500km/h 的高速运行下 目标为 50Mbps/ 25Mbps 的用户体验速率 。 在低时延、高可靠应用中，也存在多个场景，对应有不同的 速率、 时延和可靠性 等 要求。 行业研究 8 / 37 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 表 2： 5G 高速率传输以及高速移动场景主要功能 目标 （ eMBB 场景） 场景 下载速率 (DL) 上传速率 (UL) 流量密度 （下载， DL） 流量密度 （上传， UL） 总体用户密度 移动终端 (UE) 移动速率 覆盖范围 城区 (宏基站 ) 50Mbps 25Mbps 100Gbps/km2 50Gbps/km2 10000/km2 步行或乘坐交通工具 ( 速率低于120km/h) 全网覆盖 郊区 (宏基站 ) 50Mbps 25Mbps 1Gbps/km2 500Mbps/km2 100/km2 步行或乘坐交通工具 ( 速率低于120km/h) 全网覆盖 室内热点 1Gbps 500Mbps 15Tbps/km2 2Tbps/km2 250000/km2 步行 办公区或居民区 密集区宽带接入 25Mbps 50Mbps 3.75Tbps/km2 7.5Tbps/km2 500000/km2 步行 特定区域 密集城区 300Mbps 50Mbps 750Gbps/km2 125Gbps/km2 25000/km2 步行或乘坐交通工具 ( 速率低于60km/h) 市中心区 广播类服务 最高可达200Mbps/电视 台 无或者很小(如 ： 500kbps/用户 ) N/A N/A 每终端可接收15 个 20Mbps的电视台 步行或乘坐交通工具 ( 速率可达500km/h) 全网覆盖 高速列车 50Mbps 25Mbps 15Gbps/train 7.5Gbps/train 1000/train 乘坐高速铁路 (速率可达 500km/h) 铁路边 高速车辆 50Mbps 25Mbps 100Gbps/km2 50Gbps/km2 4000/km2 乘坐交通工具 (速率可达 250k
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