中证全指通信设备ETF投资价值分析
第五代移动通信技术(简称 5G)是最新一代蜂窝移动通信技术,也是即 4G(LTE-A、 WiMax)、3G(UMTS、LTE)和 2G(GSM)系统之后的延伸。5G“三超”(超高速、超 大连接、超低时延)的关键能力和万物互联的应用场景将开启新一轮信息产业革命,也将 带动整个通信板块进一步发展。
天线与射频模块集成:5G 将实现 64/128 个天线振子集成,其通道数较 4G 有大幅增加,同时基站的滤波器、功率放大器等射频器件将和天线进行一体化集成,通过 集成方式,站点部署大大简化,馈线复杂度降低,数据损耗减少,基站整体网络性能提升。
大规模天线技术(Massive MIMO):Massive MIMO 技术是 5G 容量提升的核心技术,基于多用户波束成形的原理,在基站端布置上百根天线,对几十个目标接收 机调制各自的波束,通过空间信号隔离,在同一频率资源上同时传输几十条信号,通 过空间复用,极大提升系统容量。
基于 5G 基站数量的关键假设(宏站和小站数量分别以 320 万座和 640 万座计算), 我们对天线与射频投资规模测算如下:
1)天线部分:每个宏站 3 副天线,每副宏站天线价格以 3000 元计算,天线价格以及 5G 基站数量会有所提升。每个小站平均 2 副天线,每副小站天线价格以 1000元计算。
预计总投资:320 万*3*3000 元+640 万*2*1000 元=416 亿元
2)射频部分:每个基站每副天线对应 1 套射频模块,宏站和小站射频模块单套价格分别以 10000 元和 4000 元计算。
预计总投资:320 万*3*10000 元+640 万*2*4000 元=1472 亿元
同时,我们对比 2G/3G/4G,对 5G 天线射频的投资节奏进行拆分。运营商进行规模部署网络前,设备商需要首先进行天线射频的集采和集成。结合 4G 经验来看, 射频天线企业往往在牌照发放后业绩开始有所表现,我们认为 2020 年起天线行业将 会迎来爆发。
5G 时代的天线和射频将实现一体化集成,由主设备厂商(华为等)提供一体化产品的趋势明显,主设备商话语权有望提升,技术门槛提升导致行业集中度提升。重 点关注于拥有大规模天线技术核心优势或与主设备厂商深度合作的天线厂家。
由于5G 时代天线和射频一体化集成的趋势,射频器件代工趋势将凸显,同时由于 5G 高频(6GHz 以上)射频器件用量巨大,但产业链尚未成熟,重点关注高频器 件的研发和产业成熟进度。
2.2.2 通信网络设备是移动通信的核心,5G 总投资中通信网络设备投资占比最大
通信网络设备占 5G 总投资近 40%,投资总额将超 5000 亿元。通信网络设备是 移动通信系统的核心环节,主要包括无线、传输、核心网及业务承载支撑等系统设备。 依据运营商测算,在 4G 系统中通信网络设备的投资超过了 4000 亿元,我们预计 5G 基于 SDN/NFV 重构的网络架构,将形成硬件设备和软件定义化解决方案两大部分, 实现进一步降价,但由于承载业务和支撑的基站数较 4G 有明显的增加,预计整体投 资将增长 30%。
2020~2023 年为投资高峰期,2021 年迎来峰值。通信网络设备作为 5G 投资的核心环节,投资周期较长,预计 5G 建设前 4 年期间均会有较大规模的投资,2021 年随 着宏站和小站双双放量提升预计会达到峰值。
2.2.3 5G 建设高峰期预计无线网光纤光缆需求将有所提升
5G 无线基站的部署方式将采用 C-RAN4的部署方式,光纤光缆布置需求分为前 传网络和回传网络两个部分,连接点主要为 RRU(射频拉远单元)和 BBU(基带处 理单元)之间的连接,以及 BBU 和汇聚点之间的连接。
前传网络部分:预计每个宏站所需光纤 2KM,采用 48 芯光缆,基站数 320万;小站所需光纤 1kM,采用 24 芯光缆,基站数 640 万。同时,我们需充 分考虑现有基站光纤网络的复用率情况,我们假设现有宏站光纤复用率为 60%,现有小站光纤复用率为 20%。
宏站所需光纤:320 万*2km*48*40%=1.2288 亿芯公里
小站所需光纤:640 万*1kM*24*80%=1.2288 亿芯公里
回传网络部分:C-RAN 部署方式下,按照 20 个基站集中收敛测算,采用144 芯光缆回传约 3 公里接入汇聚层,按照 70%复用计算。
回传网络所需光纤:(320+640)万/20*144 芯*3*30%=0.62208 亿芯公里 综上,前传+回传网络总计所需 3.08 亿芯公里,我们按普通光缆价格平均 130元每芯公里测算。