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5G的到来将带来哪些投资机会

时间:03-13 20:38 阅读:4555次 转载来源:信中利

从1G到4G,移动通信可以说彻底改变了我们的生活,在谈5G之前,我们先回顾一下移动通信发展的历史。1G是模拟通信时代,它主要解决了通信对地点的限制,使得人可以随时随地通话交流,传说中的“大哥大”就是模拟通信时代的手机形态。从2G开始,我们进入了数字通信时代,2G主要解决了语音通话和短信息交流的问题,并且数字技术的引入使得移动通信网络的稳定性和可靠性大大增强。虽然所谓的2.5G技术,即GPRS和EGPRS使得2G时代的手机也有一定的上网能力,可以实现如收发彩信、下载彩铃等业务,但业界普遍认为的手机上网还是到了3G时代才真正实现。3G主要解决了数据业务的问题,使得手机不再只具有语音通话和短信等功能,而可以实现如收发图片,手机上网,观看小视频等业务。到了4G时代,主要解决了高速数据业务,手机上网的网速大大加快,流量成本也进一步降低,可以实现高清视频等更丰富的多媒体业务。而在5G时代,网络速度进一步提升,可以达到4G的100倍,网络指令的时延大大降低,使得通信和数据处理的实时性进一步增强;同时,5G是第一个不只以连接人为目的的移动通信网络,将会接入海量的物联设备,让我们进入万物互联的时代。

从5G的产业结构来看,主要可以分为4层,分别为基础层、设备层、网络层和应用层,具体如下: 1.    基础层:5G移动通信所涉及的底层技术,如基带芯片、射频芯片、底层通信协议等; 2.    设备层:基于底层技术形成的,5G移动通信所需要的设备和产品,如通信基站,手机、平板、物联设备等; 3.    网络层:基于5G设备和产品形成的5G移动通信网络,以及5G网络的建设、运营、优化等,如网络规划与设计、网络建设、网络优化等; 4.    应用层:基于5G移动通信网络和技术所产生出的各种应用场景,如高清视频、AR/MR、自动驾驶等。

信中利5G投研团队认为:如同此前每一次通信技术的变革一样,5G时代的到来,不光会推动通信行业本身,也将因技术的进步,驱动产业生态相关的其他行业发展,有机会产生新的应用场景和商业模式,这其中蕴含着大量创新投资机会。

本文将就5G产业所带来的投资机会,从上述产业结构的四个层面,自下而上分别讨论。

一、我国创新企业有机会实现更多底层核心技术的突破

底层技术的创新,多与5G的技术特点相关,5G即将应用的毫米波波段,Massive MIMO多天线技术,以及高速率、低时延等特点,将推动较多的创新投资机会,例如:

射频前端

01

射频前端分为网络/基站侧和终端/手机侧分别分析。从终端/手机侧来看,5G时代的通信频段将拓展至毫米波波段(30GHz-300GHz),总的频段数目将在20个以上,同时5G也将采用Massive MIMO多天线技术进一步提升传输速率。因此,5G手机内置的射频前端器件也将成倍增加,但由于手机内设计空间有限,传统的射频芯片架构已经无法满足5G手机的需求,创新架构的射频前端芯片,将为芯片设计企业提供了较好的市场机会。

从网络/基站侧来看,目前的移动通信基站主要使用LDMOS,但是由于LDMOS应用的频率有限,在3GHz以上的频段优势不再,因此在5G通信频谱拓宽的情况下,基于GaN(氮化镓)的射频功率器件将成为最具前景的方向之一。GaN由于成本高于传统的LDMOS,目前仍普及性不广,但随着其工艺成本的进一步下降,将有很大机会和LDMOS竞争。在5G通信的拓展频段,氮化镓器件相比LDMOS方案在射频性能、能耗效率等方面都更具优势,因此5G通信将为氮化镓器件在民用移动通信市场带来更多的机会。

信中利重点关注掌握核心技术,在技术路线上具有主导权的射频前端器件公司,力图发现和支持属于中国自己的Skyworks和Qorvo。

3D视觉

02

3D成像由于包含深度信息,数据量相比2D视觉大大增加,5G的高速率,可推动3D视觉的进一步发展,因此3D视觉技术及成像器件等方向,有可能产生较大的创新投资机会。目前3D视觉技术主要有双目/多目视觉、结构光和ToF等,各自的技术特点和应用场景不尽相同。

(1) 双目视觉

双目立体视觉的特点是设计原理简单,结构简单,成本较低,应用广泛;但是双目立体视觉受环境光影响较大,而且对于单调、缺乏纹理的场景(如天空、白墙)难以识别,同时算法对计算资源要求也较高。因此,双目视觉更适合光线条件较好,对实时处理要求不高的场景,目前在齿科、医美领域有部分应用,但还没有大规模出货的厂商或产品。

(2) 结构光

结构光从某种意义上是为了解决双目视觉的问题而提出的,其特点就是主动投射,不受环境和物体表面纹理的影响,可以全天候应用,并达到较高的测量精度。但是,结构光并不适用于长距离的物体成像,一般认为结构光的应用距离应该在2米以内。 目前结构光最广泛的应用是用于手机的前置摄像头,完成面部识别、刷脸支付、美颜等功能,主流方案就是苹果在iPhone X上应用的VCSEL+DoE+准直透镜的方案。

(3) ToF

ToF很适合长距离的成像,但是在近距离成像场景下,ToF的成像精度不如结构光;同时,由于ToF的技术原理,对时间测量的精度要求非常高,因此对于电子元器件的要求很苛刻,并不适合高精度领域的应用。

信中利重点关注具有自主知识产权,能够带动产业生态上下游的3D视觉创新公司,并希望助力企业在轨道交通、智能出行等领域的应用和发展。

新型存储

03

在5G通信中,为了满足高速率、低时延的技术特性,对于数据处理的实时性要求很高,这就要求存储单元和计算单元一体化,并且在速度上尽量匹配。同时,物联网的应用场景下,要求物联网设备的能耗尽量低、续航时间尽量长,因此对半导体器件的能耗也提出了更高的要求。所以在5G时代,存取速度快、存储容量大、能耗低的新型存储技术,有望获得较大的发展机会。 目前新型的存储器如MRAM、PRAM和RRAM等仍然处于行业的早期阶段,多数产品仍处于前期样品阶段,没有进行商业化的量产。我们认为,新型存储器虽然短期内难以成为独立的大容量存储介质,但仍会在对存储性能有特殊要求的局部细分市场赢得一定的市场空间。信中利重点关注掌握关键技术,并有较强商业化和量产能力的新型存储器创新公司,共同推动产品在工业机器人、汽车电子等领域的应用。

二、5G移动通信将驱动新型的网络架构、设备和终端

设备层在5G时代的变化包括传统设备5G化和新型的智能设备,同样可以从网络/基站侧和终端/手机侧分别分析。通常来说,网络/基站侧多由传统的设备商参与,而移动通信设备从原理到设计都较为成熟,变化不大,留给创业公司的空间不多。不过5G的一些新的技术特点,如Massive MIMO和异构网络等,仍然为技术创新提供了一些机会。

 Massive MIMO,大规模天线阵列

01

传统的基站架构中,天线和射频单元是分离的,因此其设计也是相对独立的。但是在5G网络中,天线的有源化,即天线和射频单元的一体化,是较为明显的趋势,这也意味着天线和射频单元的设计需要整体化的考虑,因此给对于天线和射频都有较深刻理解的创业公司带来一定市场机会。

信中利重点关注在射频和天线领域有一定积累,在国内运营商和设备商关系和渠道能力较强的天线企业。

异构网络

02

传统的4G(及之前)的移动通信网络主要由宏基站(Macro BTS)覆盖,而5G通信网络则是由宏基站、微基站、小基站等多个层次的设备组成,且由于毫米波频段的使用,基站器件的尺寸天然变小,因此5G通信网络对小基站的需求大幅增加,以实现相应的网络覆盖,这或将带来较好的创新投资机会。

信中利在2015年投资了专注于Small Cell解决方案的高科技企业佰才邦,已在该领域提前布局。目前佰才邦在5G相关领域核心专利超过400件,已获得包括高通、小米、亦庄国投等知名机构的投资。

从终端/手机侧来看,目前的智能终端主要以手机为主,其他的智能设备如可穿戴设备、智能家居等都以手机为核心设计。而在5G万物互联的场景下,一方面会推动现有智能设备的改造升级,另一方面会催生新型的智能终端,不再由手机、平板电脑等一统天下,这个领域将会蕴含较多创新投资的机会。

1.现有智能设备的升级

目前的智能设备多以手机为核心设计,其中一个原因是目前其他智能终端缺少合适的广域覆盖连接方式,因此需要依赖手机获得广域的覆盖和移动性。5G通信所带来的海量连接性和高速率、低时延等特性,可以提供低成本、广覆盖、低功耗、长续航的移动连接,从而使得目前智能终端设备的移动性大大增强,同时大幅提升智能终端设备的交互性,带来硬件、软件、内容、应用场景的全面升级。

2.新型智能终端

新型智能终端是一个难以确切描述,但是或许即将发生的领域,从目前可穿戴设备发展的趋势来看,未来的智能终端应该不止手机一种形态,或许会有能颠覆手机的新型智能终端产品出现。当云端和本地不再有界限,当连接和智能随时随地,5G为我们未来的智能化赋予无限可能,这其中也蕴含着巨大的科技创新机会。

信中利重点关注创新能力强、设计能力强、用户体验好、供应链控制力强、商业化和市场推广能力强的产品驱动型智能终端企业。

虽然从历史上看,网络层的参与者主要是移动通信运营商和设备商,产业创新升级的机会并不是很多,但是事实上,移动通信网络的架构从2G到4G,缺少革命性的改变。5G需要在网络结构有较为根本性的变化,以改变现有网络的痛点,目前的4G网络架构主要面临以下两个问题: 1.    网络资源利用率低,网络能耗高:据测算,移动通信网络在正常流量下,网络利用率仅约5%,流量极高的情况下,网络的利用率也只有不到20%。而正常流量下的能耗,仅比极高流量情况下低了不到10%。

2.    用户按流量付费,无法差异化定价:无论用户是观看高清视频还是发一条微信,网络资源的分配都是一样的。从流量的价格来看,用户是按照流量的总量来付费,而不是基于应用对网络资源的需求。 因此,5G的网络层想要解决以上这两个痛点,需要产生新的技术和新的商业模式,这也带来了相应的投资机会。5G对网络架构的改变主要有以下两个方面:1.    “切片式”网络结构 5G的网络结构,相比4G有了本质上的变化。传统的通信网络是管道式的,在管道中无法区分用户、应用和需求,也无法对于网络管道中的资源进行分配。而5G网络的架构是切片式的,可以根据需求生成相应的网络资源“切片”,用最适合的网络资源完成相应的应用。我们认为NFV和SDN领域有可能会在5G时代获得较大的发展机会,它们作为新兴的网络技术,给了一些对通信行业有深刻理解的中小创新企业以较好的市场机会。

2.    分布式网络

如果所有业务都通过骨干网来服务,其运行的效率是很低的。5G要实现低时延,如果所有的业务都需要上传到网络的中心去进行处理和分发,势必难以实现低时延。因此,5G通信需要建立分布式网络,结合“切片式”的网络结构,将会推动移动通信网络服务在商业模式上的变化。其业务的发起和分发,网络资源的记录、调用和费用结算,都很适合区块链技术的应用,因此我们认为区块链技术或将发现新的应用方向。

信中利重点关注在IT和CT网络领域都有深刻理解,在国内运营商和设备商关系和渠道能力较强的网络设计和服务企业。

三、5G移动通信催生新的商业模式和产业生态

从历史上看,应用层的投资机会与通信技术的特点息息相关,那么5G通信和4G相比,主要有哪些不同呢?从技术角度分析,会有很多的差异,限于篇幅无法详述,这里主要从应用场景和用户体验的角度来分析。 从应用场景看,5G首次打破了过去移动通信网络以人为核心的单一应用场景,5G通信将主要面向3个场景,分别为增强型移动宽带eMBB、超高可靠性与低时延通信uRLLC和大规模机器通信mMTC。对应到用户体验的角度,主要是高速率、低时延和海量连接这三个特点。

eMBB—高速率

01

eMBB,正如其名Enhanced Mobile Broadband,可以认为是当前移动宽带/4G网络的升级版。5G的eMBB业务继续延续过去以人为核心的应用场景,但其数据传输速率相比4G有了质的提升。4G通信的峰值速率在100Mbps这个量级,而5G通信则可达到10Gbps这个量级,是4G的100倍。我们认为,该应用场景下5G技术有能力驱动对数据交互要求更高的应用,如3D视觉、AR/MR和云存储等。

uRLLC—低时延

02

uRLLC是在5G移动通信中拓展出的全新应用场景,面向5G中对网络可靠性和时延要求最高的Critical Application。该场景下的连接时延需要达到1ms级别,而且在高速移动的情况下(500公里/小时),需要保持99.999%以上的连接可靠性和可用性。4G通信的系统时延在几十毫秒量级,而5G通信uRLLC场景下可降低到1ms,是4G的几十分之一。我们认为,该应用场景下5G通信有能力驱动对于实时性要求非常苛刻的应用,如无人驾驶、工业控制和远程医疗等。

mMTC—海量连接

03

mMTC是基于5G的物联网特性所拓展出的全新应用场景,面向海量的物联设备,可以深入到各个垂直行业,如智能家居、智慧城市、环境监测等。该场景对于数据传输速率要求不高,对于通信时延也不敏感,但是会接入海量的设备并产生海量的数据,因此对于系统容量要求相对较高。同时,为了提高物联网在各个行业的渗透率,mMTC也对终端的成本、能耗、电池续航和可靠性提出了更高的要求。4G通信之前,移动通信的连接对象都是人,目前全球的连接数量(包括手机、平板、消费电子等等)在数十亿量级。但是在5G时代,连接的对象不光有人,还有物,因此会产生人与人,人与物,物与物之间的连接,总的连接数量可达千亿量级,是现在的几十倍甚至上百倍。海量的连接将产生海量的数据,我们认为这些数据所产生的价值,将为更多行业带来产业升级的机会,如工业物联网、智慧城市、智能教育等。

信中利重点关注和5G技术驱动相关的,创新的商业模式和产业形态,以及在各个垂直行业扎根较深,有能力以新兴技术进行产业升级的创新企业。

(文中图片来源:Yole Development、中兴通讯、爱立信、ITU Recommendations、芯智讯、IPlytics、pexels等,如有侵权,请联系小编处理)

声明:该文章版权归原作者所有,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在30日内与本网联系。

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