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中兴通讯:5G等核心技术问题调研纪要

发布时间:2017-07-24    研究机构:国信证券

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近期,国信通信团队对主流设备商相关部门的专家进行调研,并就投资者关心的问题进行了总结,同时附加了我们整理和归纳的信息,具体纪要汇总如下,供您参考。

评论:

调研纪要

一、5G三大应用场景

1、5G的应用场景的三大应用场景?

增强移动宽带eMBB、机器通信mMTC、超低时延URLLC。

增强移动宽带是3G和4G的延续和增强(人和人之间的通信),机器通信和高可靠低时延的通信是物联网的范畴,一个是海量物联网,一个是低时延的物联网。

海量物联网目前比较热的技术是NB-IoT,设计目标是每平方公里5万个连接数。5G的mMTC目标值是每平方公里100万个连接,会有比较大的提升。高可靠低时延主要应用于远程医疗、无人驾驶这些方面,两方面要求包括,超高可靠稳定性的要求以及低时延的要求,要达到空口时延1ms,端到端3ms左右才能满足一些自动驾驶等的要求。

eMBB主要在是吞吐率、频谱效率方面提升,海量机械通信是在连接密度方面提升,高可靠低时延是关注高速移动的需求。

2、5G的三大场景哪种是4G满足不了的?

4G时延几百毫秒,主要满足不了第三种应用场景。海量连接密度和容量也是4G满足不了的。

二、5G技术及标准相关

3、介绍下5G无线技术?

5G技术包括4G技术的演进和5G新空口技术。

5G大规模商用在2020年,但在此过程中4G在不断往前演进,如2C/3C载波聚合通过更大的带宽组合来获取更大的吞吐率,是持续的过程。4G的演进空口在5G真正商用之前满足的是覆盖、容量,低时延高可靠主要通过LTV-V车联网标准的制定来完成。

5GNR(即5G新空口)是相对于4G的旧技术而言的,按频率划分的话,6GHZ以上定位为高频,至87-90Ghz。6GHZ以下为低频,包括4G现有的频谱以及新增的频谱,比如3.5GHZ。

4、高频和低频分别如何应用?

高频如28、26GHZ,覆盖区域较小,适合热点区域的覆盖,或像美国一样做固定的移动接入,或在室内做一些小基站的部署。低频的3.5GHZ可以做连续的广覆盖,需要用独立组网。低时延高可靠低功耗的连接场景可以用700M/900M等现有频谱,欧洲对物联网的发展比较重视。

5、5G标准制定和发布的时点?

关于标准的发布,3GPP完成标准制定,ITU负责审核和发布。3GPP制定标准目前分为两个阶段,第一阶段是R15,在2018年年中冻结,第二阶段R16会在2019年年底冻结。

第一阶段主要包括两部分,一部分是增强移动宽带,是3G/4G的演进。另一部分包括一部分高可靠低时延的场景。

第二阶段包括另一部分高可靠低时延的场景,以及海量机器通信。

第一阶段重点还是放在增强移动宽带eMBB场景,支持这部分的运营商基本以亚太地区和美国、日本、澳大利亚等地方为主,人口较多,对流量需求较大,而且持续增长。高可靠低时延的关注度主要来自欧洲,因为欧洲人口有限,工业制造比较发达,如北欧,机械连接符合社会发展节奏。

6、非独立和独立组网哪个比较重要?以及各自标准确定的时间和方式?

非独立组网和独立组网都很重要。

对于非独立组网:分为控制面和用户面。控制面指(如信令)在真正建立通话、数据连接之前做铺垫的信令交互。5G的高频,如28GHZ覆盖范围很小,没法独立成网,借助4G现网覆盖,接入通过5G的孤岛站完成。第一阶段分两部分,非独立组网会在2017年年底完成,这意味着5G和4G要一起用才能正常工作。独立组网2018年年中完成。

对于独立组网:可以单独通过如3.5G的基站完成。

2018年年中标准冻结后,芯片、设备厂商会根据标准调整自己的研发和产品,2019年小规模生产,2020年大规模生产。

三、全球各地区5G投资进度

7、一句话讲全球的5G情况?

中国积极推进2020年商用,美国欲引领5G产业发展、欧洲主导5G标准节奏、日韩计划发展超前。

8、中国的5G进度计划?

中国主要是政府的推动力,5G已经写进政府规划,计划2020年商用。

中国厂家在标准制定方面有更多的话语权,华为牵头的Poloar码,中兴提出新型多址和波形技术,获得了认可。因此,在未来核心专利和专利交叉授权上有更多的话语权。

技术研发是由工信部牵头的,产品研发实验室由运营商牵头的。技术研发分三阶段测试,第二阶段基本在今年7月份完成。今年下半年到明年是铺设更多基站,小规模组成一片网络,实际测试看看还有哪些需要解决的问题。

在中国厂商中,华为走在前列,中兴其次,爱立信为了满足美国Verizon和AT&T的需求,研发重心放在高频。随着全球需求的统一,低频中的3.5GHZ成为5G初期最主要的需求。

9、哪些单位参加了中国的5G测试?

在国家测试中有这些单位参与,包括研究所、三大运营商、设备商包括华为、爱立信、中兴、大唐、诺基亚、三星都参加了,芯片厂家比如高通、因特尔、联发科,还有测试仪表的中电四十一所、星河,还有安捷伦、罗德施瓦茨,整个产业链都参与到国家测试中了。

10、美国的5G进度如何?

2016年7月美国政府正式为5G网络分配频谱,FCC目前分配3.85Glicense频段28GHz(27.5-28.35GHz)、37GHz(37-38.6GHz)、39GHz(38.6-40GHz)。

Verizon2016年6月宣布发布5G标准(非国际标准),并计划于2017年在11个城市提供5G业务。Verizon自己推出了V5G标准,是通过最后一公里的方式来实现的(通过FWA的方式),并不是全网的5G。在美国光纤的最后一公里铺设难度很大,土地产权都是私有的,许可很难拿到;但最后一公里用无线布设就容易多了。

AT&T等其他运营商宣称要跟随国际标准,预计在2018年底前提供5G业务。

11、美国的基站、机房不用土地吗?

如果用固定宽带接入的话,他们的终端形态和我们的手机不一样。像28GHZ做移动业务,只能覆盖几百米,如果做固定宽带接入,其终端在业内称为CPE,是大盒子,带很长的天线。美国小别墅一栋一栋的,安装这种终端本身就存在争议。使用高频的时候可以覆盖1-2公里的覆盖半径,其目标就是最后一公里。所以美国的需求更偏向固定宽带接入。

12、日本、韩国目前的5G进度如何?

日本计划在2020年东京奥运会之前实现5G商用,DoCoMo正在组织验证5G关键技术。韩国(KT)将于2018年初开展5G预商用试验,在平昌冬奥会奥运村做5G覆盖。运动员的大巴可能采用无人驾驶。

13、欧洲的5G进度如何?

欧洲的设立H2020计划,组建5GPPP联盟,推动METIS研究项目等,欧洲阵营主导着5G标准节奏,2016年9月发布欧盟5G行动计划。

在政府积极推动下,意大利将在2017开始5G实验局建设。

14、对于运营商的5G支出如何看待?

国内运营商方面,整个5G生命周期内,三大运营商总投资额预测是在1800亿美金,主要有两块:一,相对于4G(1100多亿美金,集中在13-16年,前面三四年比较集中),5G投资额有大幅增长,原因是全世界LTE建网从2009年开始,我国从13年开始建,整个产业链比较成熟,元器件、终端成本降下来,但是5G建设要赶第一批,设备、元器件、芯片成本比较贵,需要额外的支出来为规模商用铺路,会导致运营商投资额上升。二,国内运营商明确提出建立全国覆盖的5G网络,独立成网,所以基站数量肯定会比4G多,基站成本高、数量多,总的投资额肯定提高。

国外运营商,以日本为例,日本也是同一批建5G。4G时代七八年内,投资6万亿日元,预计5G投资额5万亿。下降的原因是:非独立组网,相当在4G网络上插花组网,不要求连续覆盖,避开前期高昂的成本,后期可以逐渐补上,同时在热点区域满足旺盛需求;不同运营商之间基站共享。

15、全球5G投资额的演进情况?

2017年:主要是北美基本100%

2018年:亚洲25%、欧洲45%、北美30%

2019年:亚洲45%、欧洲15%、北美40%

16、目前欧洲市场的进度?例如意大利等国家。

去年,中兴通讯(000063)在意大利拿了和记的一个10亿欧元的大单,国家网全网搬迁,3-4年完成。4G网络搬迁意味着提前锁定5G份额,现在的设备都具备一定的5G能力,运营商不太可能到时候再换一拨。

另外与法电、西班牙电信也有一些合作在进行,但尚未达成协议。相对来讲,中国的5G提前商用利好中国厂家。中国厂家想在国外产生强市场,需要两点:一,技术强,等于或优于国外厂商;二,价格要低于国外厂商。中国5G低频首先商用,全世界基本也是低频开始,中国厂家的路线是低频,爱立信、诺基亚的路线是高频,低频的投入比较慢。

17、欧洲也是其主要市场,为何爱立信、诺基亚没有选择从低频起步?

大家一开始要做一个预判,美国市场是爱立信、诺基亚的非常重要市场,美国运营商Arpu值很高,设备商赚很多钱,而且是当期收益,一开始目光放在美国市场是合理的。只是没想到欧洲和亚洲的步伐这么快,进度超预期。单从低频上讲,中国厂商方向是走对了,而且略强一些。中国移动的几十万基站商用规模,成本一下就下来,在开拓国际运营商市场的时候中国设备商的低成本很有竞争力。国内中兴、华为这两家占80%,爱立信和诺基亚占20%。技术上不差,价格便宜,在国际市场上5G会有新的局面。

18、中兴在欧洲,和4G相比已经明显不一样?

在大的运营商方面有所改观,正在做准备工作,以前大跨国运营商还是差一点,以后会改观的,只要公司整体策略稳健往前走,没有大的变故一般没问题。

19、中国为什么不能像日韩一样建设网络?

一开始建一个全覆盖的5G网络,核心网一开始就准备好,可以直接支持新业务。日本的方式更省钱,分两步走。不一定是全国覆盖,主要城市覆盖。中国移动是出于容量上的考虑,4G容量差不多。

中国移动一开始还是比较激进的。5G应该也不是运营商做全部的投资。BAT也会参与,物联网。国外亚马逊谷歌也投了不少基础设施。19年小规模,到2020年大规模,已经明确。

20、亚非拉的5G建设?

中东除外,亚非拉可能七八年内不会上。

四、5G相关时间节点

21、设备厂商什么时候开始投资?

设备厂商参与标准制定,他们是边做边改的过程,一般2018年中标准冻结后一个季度就准备得差不多了。接下来主要等终端。

22、运营商投资主要在什么时候?

预计2019年开始,如有超预期,关注中移动2018年下半年的情况。

23、之前说标准制定会提前能实现吗?

之前是独立组网和非独立组网标准都在2018年中冻结,现在说的提前是把其中的非独立组网标准制定提速。

24、物联网什么时候大规模商用?

NB-IoT是2016年年中冻结的,会有比较长的生命周期,海量机械连接相关标准要到2019年底才能冻结,其大规模商用要到2021年。

车联网在第二阶段完成,基于LTE的车联网有100ms的时延需求,5G是3ms。3ms的时间概念是,对于无人驾驶的车辆,遇到突发情况会比100ms的时延减少10m的刹车距离,这对自动驾驶非常关键,所以LTE的车联网是研究实验阶段,真正商用要等5G,还需要很长时间。

五、基站侧

25、不同频段基站的覆盖范围?

天然的无线电频谱,没有新技术帮助的情况下,2G的频谱为900M和1800M,一个基站覆盖7-8公里、4-5公里;3G的频谱2100M,一个基站覆盖2-3公里;4G频谱2600M,一个基站覆盖1-2公里,郊区覆盖范围稍微大一些;5G的频谱,低频3.5GHZ,高频28GHZ,如果不借助新技术,低频一个基站覆盖500米至1公里,高频28GHZ一个基站覆盖50米至200米。之前4G阶段的LTE技术,射频和天线分开,8个天线最多。对于低频3.5GHZ,现在5G有多天线技术,5G可能多达128个天线,天线振子集成在设备里面。多天线技术、终端天线数量增多的情况下,可以达到介于4G和3G的覆盖范围。高频的帮助不大,因为覆盖范围实在太小,没办法独立成网。高频要么落在低频3.5GHZ上要么落在4G上。

26、单个基站的投资方面及价格?

5G要布更多的基站,且单个基站更贵。

基站的投资主要分三部分:天线、射频单元、机房的基站单元。5G的天线和射频单元二合一,传统的只有4个天线,合一之后天线数量几十倍的增长。目前技术还未广泛推广,成本高,是传统基站4-5倍的成本。一个4G基站,国际上纯设备部分1-2万美金,国内不超过10万人民币。一个5G基站50万人民币以上。大规模部署的话价格会降低,中国移动一开始就大规模部署,需要为产业链成熟埋单。

27、基站在中国的数量级?

百万级,中国移动TD-LTE建了超过150万个基站,5G基站只会比4G多不会少。低频的3.5GHZ依靠多天线技术大概可以达到接近4G的覆盖范围,28G只是布局在核心城区。因此基站数量不会多太多,多出来的以高频为主。光基站就万亿以上的投资规模。

28、基站侧软硬件的市场预期?

根据Ovum,不含土建、承载网,基站侧软硬件呈现的趋势是17、18年比较少,18年标准冻结,19年才会有快速发展。19年开始,亚太地区投资明显超过其他地区,占一半以上的投资额,亚太主要是中日韩、澳大利亚。2020年中国移动大量建设,会带动亚太地区的份额比重上升。到2020年整个基站侧投资大概在50亿美金左右,包括传输网、核心网配套。