中国移动中国5G产业发展与投资报告2019323页

2AI大数据云计算物联网随着5G与下游产业联动和协作相继深入，十万亿级规模5G大生态终将形成市场规模数据来源：中国信通院5G带动直接与间接经济产出规模预测5G生态圈5G产业链视频娱乐智慧城市智慧工业智慧医疗智慧交通智慧能源农业教育2025市场规模3.3万亿6.3万亿2030市场规模6.3万亿10.6万亿5G赋能行业移动互联网大视频无线网传输网核心网终端芯片光纤光模块模组BBUAAU数字处理芯片存储器收发芯片功放天线小基站ADC/DAC功放滤波器IT设备专用设备设备宏基站基带射频仪器仪表网络优化工程设计软件软件化超高频大带宽物联网化高集成度5G+互联网5G+物联网5G+大数据5G+大视频5G+云计算5G+AI赋能垂直行业相当于我国2017年GDP的增强移动宽带海量大连接低时延高可靠3AI大数据云计算物联网5G产业链四大变革：软件化、超高频大带宽、物联网化、高集成度5G生态圈5G产业链视频娱乐智慧城市智慧工业智慧医疗智慧交通智慧能源农业教育5G赋能行业移动互联网大视频无线网传输网核心网终端芯片光纤光模块模组BBUAAU数字处理芯片存储器收发芯片功放天线小基站ADC/DAC功放滤波器IT设备专用设备设备宏基站基带射频仪器仪表网络优化工程设计软件软件化超高频大带宽物联网化高集成度5G+互联网5G+物联网5G+大数据5G+大视频5G+云计算5G+AI赋能垂直行业增强移动宽带海量大连接低时延高可靠5G产业链四大变革超高频：5G具有超高频谱特性，催生了大规模天线技术的广泛应用和多频组网，从而带来射频器件和材料工艺的变革。软件化：为满足垂直行业多样化需求，5G网络采用软件化架构，具备切片、边缘计算等新能力，以实现网络的定制化、开放化、服务化。12大带宽：5G实现了超越固定网络的移动宽带，促进了传输网面向大带宽连接的升级换代。高集成度：5G网络特性对关键元器件提出集成度更高、更精密的需求，技术革新孕育芯片领域的新机遇。4物联网化：5G开启万物互联时代，5G网络架构和技术演进方向均以面向物的连接为核心。34分布式云网建设5G网络将采用全服务化、软件化的架构，具备切片、边缘计算等新能力，面向不同垂直行业场景，进行按需配置，实现网络的定制化、开放化、服务化。通信网络架构发生变革，最大化发挥5G优势移动边缘计算：将计算、存储、业务能力向网络边缘迁移，使应用近距离、分布式部署，满足AR/VR、车联网等多样化业务需求5G网络切片：提供了提供特定网络能力、端到端的逻辑专用网络，灵活的形式满足垂直行业差异化服务的需求接入骨干城域CUUPF边缘计算云DCCUUPF边缘计算CUUPF边缘计算通用硬件、开源软件、集成服务提供商或迎新机遇CT、IT硬件、云服务（Iaas、Saas、Paas）进一步融合发展运营商将切片打造成网络服务产品，从而构建赋能垂直行业的关键能力之一微服务VNF…云OSVNF（IMS..）VNF（EPC、5GS..）微服务网络功能服务按需化功能软件化资源虚拟化硬件通用化硬件资源计算存储网络微服务硬件资源计算存储网络网络软件化实现网络软硬件解耦、网络功能与虚拟层解耦，进而实现全网的网络功能随需定义、灵活组合与快速部署。因特网增强宽带业务物联网大连接业务超低时延超高可靠性业务切片1切片2切片3fixed用户面功能1会话管理1接入管理1用户面功能2会话管理2接入管理2策略控制2用户面功能3会话管理3接入管理3传输传输传输网络软件化5G产业软件化55G的3D-MIMO相比4G时代8天线增益大幅提升，大规模天线引入是必然选择。大带宽驱动大规模天线应用，5G基站天线拥有数百亿市场5G新要求射频器件新需求高效率氮化镓(GaN)与砷化镓(GaAs)功率放大器高集成高集成度收发信机低重量体积更轻更小介质滤波器5G带宽大、频点高，带来射频技术与工艺新变革，使射频器件量质齐升100%241%280%343%0%200%400%商用环境商用环境+8视频UE商用环境+16视频UE8天线3D-MIMO3D-MIMO相比8天线增益大幅提升5G天线形态发生变化将推动材料科学的发展注：+8用户UE指8个用户终端同时在线；+16用户UE指16个用户终端同时在线天线形态变化材料科学新发展封装天线形式基于LTCC/PCB等的高性能封装板材加工工艺和封装集成技术超高频大带宽1/25G高速率、低时延的特性要求必须使用大规模天线技术和高中低频协作组网（高频含6GHz以上毫米波波段），因此大规模多进多出天线等高频器件是5G时代无线通信设备领域最值得关注的方向。同时，为满足器件高频特性，新工艺和新材料在射频器件上的应用也发生了巨大的变革，材料科学的突破将影响着信息产业变革向纵深发展。5G采用大规模天线和多频组网，高频器件带动新工艺和新材料快速发展6超高频大带宽2/2•5G基站数量增长、带宽大幅增加，远程医疗、VR、4K视频等应用场景数据流量爆发，由此带来高速光模块需求升势显著。•云计算数据中心受益于5G,将拉动100G以上高速光模块商用规模。5G无线侧高速率特性，使得传输网必须大幅提升传输带宽。假设我国5G宏基站数量达到200万，则仅是基站和对接的传输设备客户侧的接口就至少需要400万量级的光模块，再考虑线路侧接口光模块、专线用户光模块、数据中心光模块等，预计整个5G网络会带来高速光模块需求将达数千万量级，5G光模块的总量是4G时代的2至4倍。5G时代传输网前传、中传、回传网络并重，预计整个5G网络会给高速光模块带来数千万量级增量•光芯片在光模块中成本占比高，国内企业在25G及以上速率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。技术新变化增长驱动力发展新挑战5G需要新的高速光模块，涉及光收发器件、阵列调制器等配件•4G基站前传光模块以6G或10G为主。5G前传网络将采用25G的光模块，回传采用100G、200G甚至400G的光模块。带宽大幅提升、基站建设全面铺开驱动高速光模块需求成倍增长国产25G及以上速率核心光芯片研发与量产存在不确定性7•随着5G高频的引入，“室外覆盖室内”的传统方式浅层覆盖能力有限，小基站让频谱利用更合理。•针对高频段穿透能力有限的情况，小基站是增强热点、消除盲点的重要手段。•5G网络服务垂直行业的重点应用场景，例如园区、工厂、医院等，将主要采用小基站。通过超密集组网可以满足热点地区500-1000倍的流量增长需求。•规模建设小基站后，室内精准定位能力将大幅提升，进而产生诸多应用，如室内导航、医院患者定位管理等。5G时代，信号带宽从20M变成100M，通道数从2T2R变成4T4R，小基站相应的射频、基带处理能力有更高要求。为保证同样的发射功率谱密度，功放要求亦有提升。5G时代小基站重要性显著提升带宽变化提升小基站射频、基带与功放要求5G产业物联网化85G产业高集成度分布式云网建设关键元器件的技术革新深刻影响5G网络的升级与设备的集成度。5G多元化的场景应用为元器件企业提供了巨大的市场机遇，也提出了更高要求。在强调智能与联网的时代，包括FPGA、GPU与ASIC等芯片产品将在2021年达到200亿美元市场规模。对于国产芯片而言，若在5G时代拥有一席之地，须在多个机会领域进军中高端市场。芯片是推动5G产业发展的关键，芯片须提供更高标准的功能和性能5G带来的新机会对应芯片类型5G对数据处理能力和存储能力激增，高性能芯片将在宏基站BBU中广泛使用CPU、DSP、FPGA5G智慧网络将引入人工智能，面向无线网络应用的AI芯片需求增加GPU、FPGA、ASIC5G物联网应用需要更低成本、更低功耗与更高集成度3D封装技术5G将引入更多的频段，集成度要求更高终端射频前端器件：功放（高价值）；滤波器（大用量）5G新的传输设备和技术需求拉动传输网络与终端设备芯片需求增长SPN核心交叉芯片、同步锁相环芯片、外围的DSP芯片、成帧芯片等71.79.35.255.936.71.8108.6221116222940576302040608010012001020304050607020112012201320142015201620172018YTD2011-2018YTD国内芯片投融资趋势投资规模（亿元）投资案例数市场规模数据来源：英特尔5G发展催生芯片产业新机会受通信技术革新及政策提振影响,2018年芯片投融资已呈现爆发性增长注：2018YTD为截至目前，同后文9AI大数据云计算物联网5G带动移动互联网、物联网、大视频等关联领域裂变式发展，为各垂直行业智慧应用赋能5G生态圈5G产业链视频娱乐智慧城市智慧工业智慧医疗智慧交通智慧能源农业教育5G赋能行业移动互联网大视频软件化超高频大带宽物联网化高集成度5G+互联网5G+物联网5G+大数据5G+大视频5G+云计算5G+AI赋能垂直行业无线网传输网核心网终端芯片光纤光模块模组BBUAAU数字处理芯片存储器收发芯片功放天线小基站ADC/DAC功放滤波器IT设备专用设备设备宏基站基带射频仪器仪表网络优化工程设计软件增强移动宽带海量大连接低时延高可靠5G生态圈与赋能行业趋势5G带动生态圈关联领域裂变式发展：•5G助推云VR等互联网新业态的产生和推广。•5G开启万物智联时代，端与端融合推动社会变革。•5G成就边缘计算，进而推动云计算市场加速发展。•5G推动AI蓬勃发展，实现云端和终端AI智能协作。……5G为各垂直行业智慧赋能：•5G深入交通、工业、视频娱乐、教育、医疗等各行各业，满足不同智慧应用场景的需求，进而推动行业变革。105G生态圈：高速率、低时延和泛连接能力助推移动互联网应用新业态涌现5G提供高速率、低时延网络承载，促使更多互联网应用向云端发展，助推新业态涌现5G高速率、低时延和泛连接能力对移动互联网及其应用产生深刻变革；5G逐步将移动互联网应用的存储、运算和处理功能推向云端，随即助推云游戏、云VR、云机器人、行业无人机等新型业态涌现；同时借助多基站协作实现的高精度定位，室内导航与定位服务将满足更多行业的新需求。在此趋势下，应用终端向轻量化、小型化和低成本发展，进而促进相关互联网应用的迅速推广。11智慧工厂智慧能源车联网实时媒体智慧医疗智慧物流预计到2025年，5G用户会到达12.8亿，巅峰渗透率将维持在90%以上。届时，5G直接拉动的物联网连接数量将累计达到125亿。5G连接万物是连接人规模的10倍。数据来源：公开数据整理5G开启万物智联时代，社会进入万物感知的时代5G让万物互联成为可能，支撑千亿甚至万亿的海量链接，端与端相融合推动社会变革，进入一个万物具有感知的智能社会。5G网速的提升助互物联网实现大容量数据同时传输。5G是通信速度比4G高出10-100倍，可传送高清视频等大容量数据，即使同时连接多台设备，速度也不会下降。5G速度助物联网实现大容量数据传输5G开放架构的特点，提高了万物互联的可靠性，让连接无处不在.……5G生态圈：5G开启万物智联时代，助实现大容量数据传输125G时代下的网速限制将被解除，新的特性将使用户不仅能观看当下各类视频内容，还将随时随地体验8K以上的超高清视频。未来10年内5G用户的月平均流量将有望增长7倍，而其中90%将被视频消耗，预计到2028年，仅仅是消费者在视频、音乐和游戏上的支出就会增加近一倍，全球总体量将达到近1500亿美元。届时4G时代下的视频行业将被重构，无所不在的高清音视频势必将获得更多潜在用户，同时催生出更多5G音视频新业务，在多个领域中构建5G大视频产业的新格局。大视频：唯快不破的5G将重构视频产业，高清视频业务因5G更精彩5G与大视频融合趋势判断带宽更宽4G×100连接数密度更高4G×10时延更低4G×1/5市场规模预测数据来源：Ovum《5G娱乐经济报告》编解码更高清更智能更高效更真实内容处理传输呈现视频云全景直播视频监控车联网在线教育远程医疗VR135G生态圈：5G将成就边缘计算，进而推动云计算市场加速发展5G带动下的万物互联时代将产生海量数据，对云计算的需求将随之增加在5G带动的万物互联时代，海量数据的存储和运算