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  2. 小金體育官網

    中國5G光模塊行業發展趨勢分析預測

    來源:小金體育官網 科技作者:小金體育官網 發布時間:2019-05-08 16:00:00

    5G 與數通需求共振驅動行業邁入新一輪高景氣周期: 5G 光模塊“量價齊升”或帶來百億美元增量市場空間,國內互聯網廠商 100G 數通高速光模塊需求或于 2018 年逐漸爆發 。

    一、數據流量持續爆發,行業長期成長可期

    人類通信需求作為最基本的需求之一,在形式上從文字、語音、圖片向視頻不斷升級,范圍從互聯網向物聯網不斷擴展,成為促使流量增長的原動力。 通信形式升級促使單個聯接的數據流量增加,通信范圍的拓展促使連接數增加,數據流量增長呈加速態勢。 而隨著大數據的發展,數據存儲和計算逐漸向數據中心轉移。 思科的數據表明,到 2020年, 70%的流量將存在于數據中心間,數據中心流量以更快速度增長。光器件作為光網絡流量承載能力瓶頸突破的關鍵,在流量爆發促使的網絡升級改造中,需求最為迫切而持久。數據流量爆發趨勢的長期可持續, 帶寬提升需求日益增長, 保障光器件行業的長期成長。

     

    二、5G 規模商用趨勢加速, 基站/傳輸光模塊龍頭受益確定性高

    政策加持疊加產業鏈逐漸成熟, 5G 規模商用呈現加速趨勢。目前,國內已進入 5G 試驗第三階段測試,支撐年中 3GPP 第一版標準制定完畢后快速商用。國內最快或于年中進行頻譜分配,年底有望發放 5G 牌照, 2018 年下半年或開啟傳輸網擴容?;竟饽K和傳輸側光模塊市場空間極大拓展, 或新增百億美元市場空間, 公司作為國內基站和傳輸側光模塊龍頭廠商,受益確定性高。

    從基站側看, 2013 年開始,電信運營商 4G 建設加快, 4G 基站建設全面提速,基站側光模塊需求也隨之爆發。而按照工信部和發改委等部門聯合發布的《信息基礎設施重大工程建設三年行動方案》的規劃, 2016-2018 年,將新增 4G 基站 200 萬個, 2016 年新建 4G 基站約 86 萬個,未來兩年, 仍存在較大 4G 基站建設空間。 考慮到運營商低頻段重耕對基站建設需求量的增加,基站側光模塊需求有望超過計劃數,未來將繼續支撐基站光模塊廠商營收保持高水平。目前, LTE 基站 BBU 和 RRU 相連(移動前傳)的光模塊以 6G/10G 為主,未來有望逐漸升級到 25G/100G,速率更高的光模塊有更高的價格和更大的盈利空間。

     

    5G 光模塊市場“量價齊升”: 根據 3GPP 有關前傳帶寬測算 CPRI 的帶寬計算方式為:2(I/Q)*采樣頻率*量化比特數*通道數*載波數。信道帶寬在 100MHz,通道數為 64 時,CPRI 帶寬達到了 324.4G。傳統 LTE 前傳網絡中 CPRI 接口難以支持未來 5G 無線需求。CU/DU 架構下, DU 到 RRU 帶寬=2(I/Q)*OFDM 有效采樣點數*OFDM 符號數*下行量化位寬*載波數,約為 20Gbps, 25G 模塊有望規模部署,考慮到 25G 光模塊需 25G 芯片,單價相較 6G/10G 光模塊或有較大提升。 從量上來看,考慮到 5G 在 3.5GHZ 附近左右規模部署,頻率較 4G 顯著提升,單基站覆蓋范圍減小,基站數有望大幅增長,驅動光模塊需求大幅增長。

    5G 基站總光模塊市場空間測算: 考慮到小基站前傳所需光模塊數為 2-4 個,取其平均數 3 作為測算個數??紤]到建設過程, 光模塊價格逐漸下降,根據 4G 時期的網絡建設節奏和規律,對每年宏站和小基站建設數進行了大致的劃分。根據中國移動的預測,50 美元和 30 美元分別是 5G 基站所用 25G 光模塊第一和第二階段可以接受的價格,結合目前 25G 光模塊 300 美元的價格,10G 光模塊 100 美元的價格,據此對每年 25G/10G光模塊的價格進行了大致的預測。 根據測算, 5G 光模塊市場空間為 55.12 億美元。

     

    5G 光模塊市場空間測算

    5G基站光模塊市場
    2019年
    2020年
    2021年
    2022年
    2023年
    2024年
    宏站(萬)
    7
    68
    170
    130
    136
    89
    小基站(萬)
    -
    -
    400
    300
    300
    210
    25G光模塊數(萬)
    7*6=42
    68*6=408
    170*6+400*3=2220
    130*6+300*3=1680
    136*6+300*3=1716
    89*6+210*3=1164
    25G光模塊單價(美元)
    100
    80
    50
    40
    35
    30
    25G光模塊市場規模(億美元)
    0.42
    3.26
    11.1
    6.72
    6.01
    3.49
    10G光模塊數(萬)
    7*4=28
    68*4=272
    570*4=2280
    430*4=1720
    436*4=1744
    299*4=1196
    10G光模塊單價(美元)
    50
    45
    40
    35
    30
    20
    10G光模塊市場規模(億美元)
    0.14
    1.22
    9.12
    6.02
    5.23
    2.39
    年度市場空間(億美元)
    0.56
    4.48
    20.22
    12.74
    11.24
    5.88
    總市場空間(億美元)
    -
    -
    -
    -
    -
    55.12

    資料來源:公開資料整理

    傳輸網用光模塊市場測算: 根據中國移動的 SPN 新傳輸網規劃, 50G PAM4 光模塊或為主要端口光模塊。單端口光模塊數量=單端口帶寬/50G;結合端口帶寬和端口數測算。 5G 時期 50G PAM4 模塊總需求達到 6478 萬個。其中,數據設備為非波分設備,灰光光模塊需求量為 4236.6 萬個;傳輸設備為波分設備,彩光 2241.4 萬個。假定 50G PAM4 光模塊大規模商用的價格為 65 美元, 則 5G 傳輸網光模塊市場空間為 42.11 億美元。

    三、國內數通市場發展預測

    大數據時代,數據存儲和計算的基礎設施建設至關重要,數據中心建設近年來呈現爆發性增長趨勢,按照規劃,國內將繼續建設云計算數據中心,改造擴容各類業務平臺和重要信息系統,重點推進 26 個項目,涉及資金 1214 億元,數據中心市場已經成為區別于傳統電信市場的光器件新市場。 數據中心市場規模及其營收占比持續提升,接力電信市場,成為未來五年驅動光器件行業規模擴張的重要動力。

    已經步入大數據時代,數字化、海量連接和重度應用帶來規模前所未有的大量數據,并從桌面逐漸向云端遷移,以 Google、阿里巴巴等互聯網公司為代表的 ICP 企業數據中心建設在全球范圍內興起。 2015 年,全球 IDC 市場規模達 384.6 億美元,同比增長17.29%。根據預測,全球數據中心數量將在 2017 年達到 860 萬個。

     

    2015 年第二季度數據顯示,中國數據中心數量占全球數據中心數量的 15%(包括香港地區在內),僅次于美國。 2016 年中國 IDC 市場規模達 714.5 億元人民幣, 2018 年將突破 1000 億元達 1370.1 億元。 未來,中國有望成為全球最大的數據中心市場。

     

    隨著數據流量爆發性增長和全球范圍內數據中心建設浪潮興起,基于銅線的“電互聯”傳輸系統弊端逐漸顯現。 一方面基于 CMOS 的電子元件帶寬逐漸達到上限,電信號的 傳輸速率受其信號損耗和碼間干擾影響嚴重,交換機容量也因此受限。另一方面,“電互聯”方案開銷大、功耗高,成本逐漸提升?;诠饫w和光器件的“光互聯”方案在帶寬、容量、開銷和功耗方面都有無法比擬的優勢,“光進銅退”的光互聯方案改造正在全球數據中心進行,驅使數據中心市場成為光器件新市場。

    數據中心市場近年來成為光器件市場增長的核心驅動力,這一方面源于數據中心新建及內部光互聯帶來的新增需求,另一方面由于數據中心所需光模塊多為 100G QSFP28 等價格更加昂貴的高速光模塊。 從全球范圍看, 2014 年數據中心光模塊市場規模達 14 億美元, 2021 年,全球數據中心光模塊市場規模有望達 49 億美元。

     

    北美數據中心正從 40G 大規模向 100G 升級,而國內傳統數據中心市場正逐漸從 10G向 40G 升級。伴隨大型數據中心新建數的增多,高速光模塊需求占比有望逐漸提升,驅動國內互聯網廠商加速商用。阿里巴巴數據中心光互聯改造完畢,目前已經全為光互聯。按照其公布的產品路線圖, 2019 年預計商用 400G 光模塊,幾乎與全球 400G 標準制定節奏一致, 100G 光模塊需求有望在近兩年加速釋放。

    目前,全球數據中心市場 100G 光模塊需求結構正發生顯著變化, 100G QSFP28 CWDM4 需求占比提升, 100G QSFP28PSM4/LR4 需求占比逐漸下降。
    全球 100G QSFP28 CWDM4 需求占比持續提升

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