20161027-华创证券-通信行业深度研究_5G系列报告一_千倍容量毫秒时延_万物互联时代即将到来_27页_2mb

5G行业深度研究报告总结

核心内容

5G（第五代移动通信技术）是4G之后的延伸，一套服务于人与人、人与物、物与物的通信标准。其核心目标是满足未来十年移动通信网络面对的极端需求，包括1000倍的数据容量增长、10至100倍的无线设备连接、10到100倍的用户速率需求以及10倍长的电池续航需求。5G的出现主要由移动互联网和物联网的快速发展推动，将实现“万物互联”的愿景。

主要观点

1. 5G关键能力

5G的关键能力包括：

• 峰值速率达到20Gbps
• 用户体验速率达到100Mbps
• 频谱效率提升3倍
• 移动性达到500公里/时
• 时延达到1毫秒
• 连接密度每平方公里达到10Tbps
• 能效比IMT-A提升100倍
• 流量密度每平方米达到10Mbps

2. 技术方向

5G技术主要包括以下方向：

• 大规模天线阵列（Massive MIMO）：通过增加天线数量，提高频谱效率，支持更多并行数据流，解决系统容量与速率问题。
• 超密集组网（UDN）：通过增加基站部署密度，解决热点区域的容量问题，带来小基站千亿市场容量。
• 全频谱接入：拓展使用频谱范围，包括低频段（6GHz以下）和高频段（6-100GHz），尤其是毫米波技术。
• 新型多址技术：如SCMA、MUSA、PDMA、NOMA等，可降低信令开销，缩短时延。
• SDN/NFV技术：通过软件定义网络和网络功能虚拟化实现网络能力开放，提升网络灵活性与可编程性。

3. 商业化时间表

• 根据ITU的计划，5G有望在2020年开始商用。
• 韩国计划于2018年初开展5G预商用试验。
• 中国计划于2018年完成5G技术研发试验，并逐步推进产品试验。

4. 5G应用场景

5G的四大主要应用场景为：

• 连续广域覆盖：满足移动互联网业务需求，实现100Mbps以上用户体验速率。
• 热点高容量：满足局部热点区域的高数据传输需求，实现1Gbps至10Gbps的峰值速率。
• 低功耗大连接：支持物联网应用，如智慧城市、环境监测等，满足超千亿连接需求。
• 低时延高可靠：用于车联网、工业控制等对时延和可靠性有极高要求的场景。

关键信息

5G技术挑战与解决方案

• 大规模天线阵列：通过SDMA技术提升频谱效率，但需解决硬件成本、信道测量与反馈等问题。
• 超密集组网：需解决频率干扰、站址获取和部署成本问题，未来将带来小基站市场千亿级增长。
• 全频谱接入：依赖毫米波技术，但面临高衰减和绕射能力弱的问题，需结合波束赋形技术。
• 新型多址技术：通过信号叠加传输提升频谱效率和接入能力，如SCMA、NOMA等。
• SDN/NFV：实现网络架构的灵活性与可编程性，降低网络成本，提升服务能力。

5G市场前景

• 2020年全球小基站市场空间将超过60亿美元。
• 未来小基站数量有望达到当前基站数的10倍以上，国内市场容量有望达到千亿级别。
• 射频模块、FPGA等综合处理模块将受益于5G对更高数据传输的需求。
• 5G将推动新的商业模式，利好第三方服务提供商，如虚拟运营商、大数据服务商等。

5G参与方

• 规则制定及认定方：ITU（国际电信联盟）主导5G标准制定。
• 标准制定方：3GPP是目前唯一拥有完整5G计划的标准制定机构。
• 技术研发及实施方：包括中国移动、华为、中兴通讯、大唐电信等国内外通信企业。

推荐公司及评级

风险提示

1. 5G推进不及预期。
2. 市场竞争加剧，可能影响企业盈利能力。

附录：分析师信息

• 束海峰：华创证券首席分析师，北京邮电大学硕士，曾任职于工信部电信研究院。
• 张弋：华创证券高级分析师，北京理工大学硕士，曾任职于汉王科技、联想集团。
• 分析师团队：华创证券通讯互联网组多位分析师参与本报告撰写，涵盖不同背景与经验。

图表目录（摘要）

• 图表1：移动通信标准发展历程
• 图表2：5G推进组定义的5G概念
• 图表3：全球互联网流量预测
• 图表4：中国2010-2015年移动互联网流量发展情况
• 图表5：全球各大咨询机构对物联网连接数预测
• 图表6：中国移动物联网连接数
• 图表7：ITU定义的5G关键能力
• 图表8：中国5G之花概念
• 图表9：全球5G研究参与方
• 图表10：国内外主要5G研究组织
• 图表11：移动互联网业务需求场景
• 图表12：物联网业务需求场景
• 图表13：ITU发布的5G三大应用场景
• 图表14：5G主要场景与关键性能挑战
• 图表15：5G关键性能要求分类
• 图表16：大规模天线阵列原型机样图
• 图表17：空分多址（SCMA）提高频谱效率
• 图表18：波束赋形示例
• 图表19：大规模天线阵列物理层研究难点
• 图表20：混合波束赋形技术的天线系统架构图
• 图表21：超密集组网示例
• 图表22：基站性能及成本对比
• 图表23：2016年国内基站数量
• 图表24：2020年全球小基站市场空间
• 图表25：频谱使用情况
• 图表26：我国通信频谱分配情况
• 图表27：5G网络架构图
• 图表28：基于NFV/SDN技术实现网络切片及网络能力开放
• 图表29：传统网络架构
• 图表30：SDN+NFV下的网络架构
• 图表31：SDN三层架构图
• 图表32：SDN与传统网络架构对比
• 图表33：5G时间表
• 图表34：SK Telecom 5G计划
• 图表35：全球主要国家5G试验计划
• 图表36：中国5G试验总体规划
• 图表37：中国5G关键技术进展及参与方
• 图表38：5G受益标的梳理

投资评级说明

• 强推：预期未来6个月内超越沪深300指数20%以上。
• 推荐：预期未来6个月内超越沪深300指数10%-20%。
• 中性：预期未来6个月内相对沪深300指数变动在-10%—10%之间。
• 回避：预期未来6个月内相对沪深300指数跌幅在10%-20%之间。

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