2018年中國5G光模塊行業(yè)發(fā)展趨勢分析預測【圖】

    5G 與數(shù)通需求共振驅動行業(yè)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(lián)網(wǎng)廠商 100G 數(shù)通高速光模塊需求或于 2018 年逐漸爆發(fā) 。

    一、數(shù)據(jù)流量持續(xù)爆發(fā)，行業(yè)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(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)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(lián)接的數(shù)據(jù)流量增加，通信范圍的拓展促使連接數(shù)增加，數(shù)據(jù)流量增長呈加速態(tài)勢。 而隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)存儲和計算逐漸向數(shù)據(jù)中心轉移。 思科的數(shù)據(jù)表明，到 2020年， 70%的流量將存在于數(shù)據(jù)中心間，數(shù)據(jù)中心流量以更快速度增長。光器件作為光網(wǎng)絡流量承載能力瓶頸突破的關鍵，在流量爆發(fā)促使的網(wǎng)絡升級改造中，需求最為迫切而持久。數(shù)據(jù)流量爆發(fā)趨勢的長期可持續(xù)， 帶寬提升需求日益增長， 保障光器件行業(yè)的長期成長。

全球數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)流量分布（%）

資料來源：公開資料整理

    相關報告：智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2017-2022年中國第五代移動通信技術（5G）行業(yè)研究及發(fā)展趨勢研究報告》

全球云數(shù)據(jù)中心流量（ZB）及同比增長（%）

資料來源：公開資料整理

    二、5G 規(guī)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(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟， 5G 規(guī)模商用呈現(xiàn)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(fā)放 5G 牌照， 2018 年下半年或開啟傳輸網(wǎng)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(fā)。而按照工信部和發(fā)改委等部門聯(lián)合發(fā)布的《信息基礎設施重大工程建設三年行動方案》的規(guī)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(shù)，未來將繼續(xù)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。

單基站光模塊數(shù)（個）

資料來源：公開資料整理

2014-2017 國內 4G 基站數(shù)（萬）

資料來源：公開資料整理

    5G 光模塊市場“量價齊升”： 根據(jù) 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(shù)*通道數(shù)*載波數(shù)。信道帶寬在 100MHz，通道數(shù)為 64 時，CPRI 帶寬達到了 324.4G。傳統(tǒng) LTE 前傳網(wǎng)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(shù)*OFDM 符號數(shù)*下行量化位寬*載波數(shù)，約為 20Gbps， 25G 模塊有望規(guī)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(guī)模部署，頻率較 4G 顯著提升，單基站覆蓋范圍減小，基站數(shù)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(shù)為 2-4 個，取其平均數(shù) 3 作為測算個數(shù)?？紤]到建設過程， 光模塊價格逐漸下降，根據(jù) 4G 時期的網(wǎng)絡建設節(jié)奏和規(guī)律，對每年宏站和小基站建設數(shù)進行了大致的劃分。根據(jù)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(jù)此對每年 25G/10G光模塊的價格進行了大致的預測。 根據(jù)測算， 5G 光模塊市場空間為 55.12 億美元。

5G基站光模塊市場規(guī)模預測

資料來源：公開資料整理

25G光模塊單價及市場規(guī)模預測

資料來源：公開資料整理

10G光模塊單價及市場規(guī)模預測

資料來源：公開資料整理

5G 光模塊市場規(guī)模預測

資料來源：公開資料整理

5G 光模塊市場空間測算

資料來源：公開資料整理

    傳輸網(wǎng)用光模塊市場測算： 根據(jù)中國移動的 SPN 新傳輸網(wǎng)規(guī)劃， 50G PAM4 光模塊或為主要端口光模塊。單端口光模塊數(shù)量=單端口帶寬/50G；結合端口帶寬和端口數(shù)測算。 5G 時期 50G PAM4 模塊總需求達到 6478 萬個。其中，數(shù)據(jù)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(guī)模商用的價格為 65 美元， 則 5G 傳輸網(wǎng)光模塊市場空間為 42.11 億美元。

    三、國內數(shù)通市場發(fā)展預測

    大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)存儲和計算的基礎設施建設至關重要，數(shù)據(jù)中心建設近年來呈現(xiàn)爆發(fā)性增長趨勢，按照規(guī)劃，國內將繼續(xù)建設云計算數(shù)據(jù)中心，改造擴容各類業(yè)務平臺和重要信息系統(tǒng)，重點推進 26 個項目，涉及資金 1214 億元，數(shù)據(jù)中心市場已經(jīng)成為區(qū)別于傳統(tǒng)電信市場的光器件新市場。 數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模及其營收占比持續(xù)提升，接力電信市場，成為未來五年驅動光器件行業(yè)規(guī)模擴張的重要動力。

    已經(jīng)步入大數(shù)據(jù)時代，數(shù)字化、海量連接和重度應用帶來規(guī)模前所未有的大量數(shù)據(jù)，并從桌面逐漸向云端遷移，以 Google、阿里巴巴等互聯(lián)網(wǎng)公司為代表的 ICP 企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設在全球范圍內興起。 2015 年，全球 IDC 市場規(guī)模達 384.6 億美元，同比增長17.29%。根據(jù)預測，全球數(shù)據(jù)中心數(shù)量將在 2017 年達到 860 萬個。

全球 IDC 市場規(guī)模繼續(xù)高增長

資料來源：公開資料整理

    2015 年第二季度數(shù)據(jù)顯示，中國數(shù)據(jù)中心數(shù)量占全球數(shù)據(jù)中心數(shù)量的 15%（包括香港地區(qū)在內），僅次于美國。 2016 年中國 IDC 市場規(guī)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(shù)據(jù)中心市場。

全球數(shù)據(jù)中心分布

資料來源：公開資料整理

中國 IDC 市場規(guī)模（億元）

資料來源：公開資料整理

    隨著數(shù)據(jù)流量爆發(fā)性增長和全球范圍內數(shù)據(jù)中心建設浪潮興起，基于銅線的“電互聯(lián)”傳輸系統(tǒng)弊端逐漸顯現(xiàn)。 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(lián)”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(lián)”方案在帶寬、容量、開銷和功耗方面都有無法比擬的優(yōu)勢，“光進銅退”的光互聯(lián)方案改造正在全球數(shù)據(jù)中心進行，驅使數(shù)據(jù)中心市場成為光器件新市場。

    數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心新建及內部光互聯(lián)帶來的新增需求，另一方面由于數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心光模塊市場規(guī)模達 14 億美元， 2021 年，全球數(shù)據(jù)中心光模塊市場規(guī)模有望達 49 億美元。

2010-2017E 全球八大云服務商資本開支（百萬美元）

資料來源：公開資料整理

全球八大云服務商資本開支總和（百萬美元）及同比增長率（%）

資料來源：公開資料整理

全球數(shù)據(jù)中心光模塊市場（億美元）持續(xù)擴大

資料來源：公開資料整理

    北美數(shù)據(jù)中心正從 40G 大規(guī)模向 100G 升級，而國內傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心市場正逐漸從 10G向 40G 升級。伴隨大型數(shù)據(jù)中心新建數(shù)的增多，高速光模塊需求占比有望逐漸提升，驅動國內互聯(lián)網(wǎng)廠商加速商用。阿里巴巴數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)改造完畢，目前已經(jīng)全為光互聯(lián)。按照其公布的產(chǎn)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(jié)奏一致， 100G 光模塊需求有望在近兩年加速釋放。

    目前，全球數(shù)據(jù)中心市場 100G 光模塊需求結構正發(fā)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(xù)提升

資料來源：公開資料整理