中国光模块市场发展预测分析及5G新应用带动需求

  作者:中金普华产业研究院 时间:2020-05-15来源:百家号

一、电信市场与数据市场共助光模块产业发展

光通信成为通信网络构建的主流选择。光通信因具有速度快的特点使其满足于现代通信的需求,在网络构建的选择上也成为了主流。在光通信中,信号是以光的形式在网络内进行传播,但使用信号的终端却以电作为信息传递的媒介。为实现两种信号的转换,打通整个网络咽喉,光模块是实现这一功能的关键部件。光模块的本质是实现光电信号转换。光模块是起到光电转换作用的一种连接模块,包含两个端口即发送端和接收端。其中发送端把电信号转换成光信号,通过光纤传送后,接收端再把光信号转换成电信号。光模块性能成为决定光通信网络效率的因素之一。

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模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。光模块依据所使用的场景不同,分为点对点(P2P)光模块和点对多点(P2MP)光模块。传统光模块是点对点的代表,模块成对使用,并使用一根或两根光纤进行传输,传输距离较远,主要用于通讯网络的骨干网。PON光模块则是点对多点的代表,其最大的特点是可以不成对使用,但其传输距离较短约为20KM左右,主要应用于通讯网络的接入网。

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数据来源:公开资料整理

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中金普华产业研究院数据显示:光模块主要应用于电信市场与数据市场。在电信市场,光模块厂商的主要客户为通信设备制造商,而终端用户为运营商。而数据光模块主要应用场景为数据中心。因此,因特网内容提供商(ICP:InternetContentProvider)是数据光模块主要需求方。虽然电信产品与数通产品具有一定差异,但在流量爆发的背景下,对于提升网络效率有着一致的追求。

1、移动通信升级,5G基建成电信光模块亮点

通信升级实现不同功能。移动通信技术大约每10年就会进行一次革新,从第一代技术诞生到如今第五代技术的建设推广,通信实现从语音传输到移动互联再踏入万物互联时代。每一代通信技术都存在着各自特点,与上一代技术相比在性能上均有不同程度的提升,为使用者创造更佳的体验感,也为下游应用的创新提供土壤。

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通信换代需要硬件设备的支持。新一代通信技术商业化离不开硬件设备的支持,运营商需要更新设备以提供相关服务,对于设备投入将有所加大。从我国运营商的资本开支来看,在2G换3G(2009年发放3G牌照)和3G换4G(2013年发放4G牌照)之后的2-3年,运营商资本开支均在不断上升,其中大部分投资是对基站及传输设备进行升级。对于5G通信,2019年6月6日,工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。所以,2019年是5G建设元年,且运营商资本开支同比重回正增长。在国家政策的加持下,运营商对于5G建设将会有所加速,预计运营商资本开支增速将会加大。

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2、移动流量爆发促使承载网升级

移动数据爆发成为趋势。4G时代,网络购物、小视频等下游应用的兴起,使得移动数据流量呈现爆发性增长。1-11月,移动互联网累计流量达1107亿GB,同比增速降至77.4%;其中通过手机上网的流量达到1101亿GB,占移动互联网总流量的99.5%,同比增速降至78.8%。11月当月户均移动互联网接入流量(DOU)达到8.27GB。5G时代在移动数据流量上将延续4G流量爆发趋势。以韩国为例,其是全世界5G商用最早的国家,从韩国科学和信息通信技术部所公布的数据来看,韩国自2019年4月启动5G商用以来,5G用户的渗透率和5G用户DOU持续上升。从9月份的数据来看,韩国5G户均移动互联网接入流量约26GB,4G用户约为9GB,两种用户移动数据使用量有约3倍的差距。在下游应用内容方面,韩国三大运营商专门针对AR、VR、游戏推出基于5G的内容和平台活动,激发5G用户的活跃度,使得移动数据使用量较4G用户有较大的提升。

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电信光模块升级势在必行。由于5G是万物互联时代,增强移动宽带(eMBB)、高可靠低时延连接(uRLLC)和海量物联(eMTC)是5G的三大应用场景,移动数据将会呈现量大且种类繁多的发展趋势,对数据传输将提出新要求。所以,移动数据爆发会对承载网进行冲击,需要提升承载网的传输效率以应对数据传输需求。光模块作为光通信网络中较为重要的环节之一,其性能对于网络效率有一定的制衡作用。5G在时延、速率和连接量上与4G通信相比都有不同程度的提升。在数据量增大的情况下,对于光模块性能的要求有所上升,高性能光模块需求将逐渐放量。

3、5G通信特性筑造增量市场

5G频谱决定其基站数量将增多。对于5G网络覆盖,可采用Sub6G频段或毫米波。虽然我国工信部分配给三大运营商的5G频谱处于Sub6G频段范围内,但是由于大部分频谱处于高频部分,对于基站密度有一定要求。由物理学知识可知,当波速一定时,频率越高则波长越短。5G通信建立在Sub6G高频段的基础上,由此所形成的优势是带宽大、传输速率高,但传播距离近。由于5G通信所采用的频谱较4G通信高,所以5G基站将会较4G基站更多。

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单基站光模块数量在增加。由于每代通信技术相较上一代技术在性能上都有提升,所以对网络传输的要求也将会提升,使得新一代通信网络都增加单基站光模块使用量。由于5G网络架构尚未完全定型且各运营商组建5G网络的方案有所差异,所以各运营商对于5G组网光模块的使用量将不尽相同,但光模块使用量的趋势将不会改变。以前传部分为例,光模块使用量会基于不同方案出现差异,预计使用量以6块或12块为主,且不排除在特定方案下光模块使用量将会更多。

5G通信构架中承载网新增中传部分。5G的BBU基带部分拆分成CU和DU两个逻辑网元,PDCP层及以上的无线协议功能由CU实现,PDCP以下的无线协议功能由DU实现,而射频单元以及部分基带物理层底层功能与天线构成AAU。而CU与DU之间所形成的中传即是5G通信架构改变下的新变化。由于运营商在5G前期部署中会考量部署难度、成本等因素,在5G建设前期会考虑DU和CU合设以增加5G覆盖的速度。但随着5G技术普及、下游应用开发及5G应用场景逐步落地,对于低时延等需求上升,DU和CU分开部署会优化网络传输及提升网络效率。所以,DU和CU分开部署将会成为发展趋势。

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5G组网将激发光模块需求。基站数量增加意味着对光通信需求在上升,而光模块作为光通信中不可获取的一环,其需求量也将会有所放大。此外,基于不同方案5G单基站光模块使用量将保持增加的趋势。从基站建设的角度来看,光模块的需求会随着5G组网进程的推进而得到释放。对于架构的改变所形成的光模块增量是一个从无到有的过程,预计在下游应用对网络环境产生需求后,对光模块的需求会逐步呈现。


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关键词: 5G 光模块

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