中國光模塊市場發(fā)展預測分析及5G新應用帶動需求

一、電信市場與數(shù)據(jù)市場共助光模塊產業(yè)發(fā)展

光通信成為通信網(wǎng)絡構建的主流選擇。光通信因具有速度快的特點使其滿足于現(xiàn)代通信的需求，在網(wǎng)絡構建的選擇上也成為了主流。在光通信中，信號是以光的形式在網(wǎng)絡內進行傳播，但使用信號的終端卻以電作為信息傳遞的媒介。為實現(xiàn)兩種信號的轉換，打通整個網(wǎng)絡咽喉，光模塊是實現(xiàn)這一功能的關鍵部件。光模塊的本質是實現(xiàn)光電信號轉換。光模塊是起到光電轉換作用的一種連接模塊，包含兩個端口即發(fā)送端和接收端。其中發(fā)送端把電信號轉換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉換成電信號。光模塊性能成為決定光通信網(wǎng)絡效率的因素之一。

模塊由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。光模塊依據(jù)所使用的場景不同，分為點對點(P2P)光模塊和點對多點(P2MP)光模塊。傳統(tǒng)光模塊是點對點的代表，模塊成對使用，并使用一根或兩根光纖進行傳輸，傳輸距離較遠，主要用于通訊網(wǎng)絡的骨干網(wǎng)。PON光模塊則是點對多點的代表，其最大的特點是可以不成對使用，但其傳輸距離較短約為20KM左右，主要應用于通訊網(wǎng)絡的接入網(wǎng)。

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

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中金普華產業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示：光模塊主要應用于電信市場與數(shù)據(jù)市場。在電信市場，光模塊廠商的主要客戶為通信設備制造商，而終端用戶為運營商。而數(shù)據(jù)光模塊主要應用場景為數(shù)據(jù)中心。因此，因特網(wǎng)內容提供商（ICP：InternetContentProvider）是數(shù)據(jù)光模塊主要需求方。雖然電信產品與數(shù)通產品具有一定差異，但在流量爆發(fā)的背景下，對于提升網(wǎng)絡效率有著一致的追求。

1、移動通信升級，5G基建成電信光模塊亮點

通信升級實現(xiàn)不同功能。移動通信技術大約每10年就會進行一次革新，從第一代技術誕生到如今第五代技術的建設推廣，通信實現(xiàn)從語音傳輸?shù)揭苿踊ヂ?lián)再踏入萬物互聯(lián)時代。每一代通信技術都存在著各自特點，與上一代技術相比在性能上均有不同程度的提升，為使用者創(chuàng)造更佳的體驗感，也為下游應用的創(chuàng)新提供土壤。

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通信換代需要硬件設備的支持。新一代通信技術商業(yè)化離不開硬件設備的支持，運營商需要更新設備以提供相關服務，對于設備投入將有所加大。從我國運營商的資本開支來看，在2G換3G（2009年發(fā)放3G牌照）和3G換4G（2013年發(fā)放4G牌照）之后的2-3年，運營商資本開支均在不斷上升，其中大部分投資是對基站及傳輸設備進行升級。對于5G通信，2019年6月6日，工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照。所以，2019年是5G建設元年，且運營商資本開支同比重回正增長。在國家政策的加持下，運營商對于5G建設將會有所加速，預計運營商資本開支增速將會加大。

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2、移動流量爆發(fā)促使承載網(wǎng)升級

移動數(shù)據(jù)爆發(fā)成為趨勢。4G時代，網(wǎng)絡購物、小視頻等下游應用的興起，使得移動數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。1－11月，移動互聯(lián)網(wǎng)累計流量達1107億GB，同比增速降至77.4%；其中通過手機上網(wǎng)的流量達到1101億GB，占移動互聯(lián)網(wǎng)總流量的99.5%，同比增速降至78.8%。11月當月戶均移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量（DOU）達到8.27GB。5G時代在移動數(shù)據(jù)流量上將延續(xù)4G流量爆發(fā)趨勢。以韓國為例，其是全世界5G商用最早的國家，從韓國科學和信息通信技術部所公布的數(shù)據(jù)來看，韓國自2019年4月啟動5G商用以來，5G用戶的滲透率和5G用戶DOU持續(xù)上升。從9月份的數(shù)據(jù)來看，韓國5G戶均移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量約26GB,4G用戶約為9GB，兩種用戶移動數(shù)據(jù)使用量有約3倍的差距。在下游應用內容方面，韓國三大運營商專門針對AR、VR、游戲推出基于5G的內容和平臺活動，激發(fā)5G用戶的活躍度，使得移動數(shù)據(jù)使用量較4G用戶有較大的提升。

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

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電信光模塊升級勢在必行。由于5G是萬物互聯(lián)時代，增強移動寬帶（eMBB）、高可靠低時延連接（uRLLC）和海量物聯(lián)（eMTC）是5G的三大應用場景，移動數(shù)據(jù)將會呈現(xiàn)量大且種類繁多的發(fā)展趨勢，對數(shù)據(jù)傳輸將提出新要求。所以，移動數(shù)據(jù)爆發(fā)會對承載網(wǎng)進行沖擊，需要提升承載網(wǎng)的傳輸效率以應對數(shù)據(jù)傳輸需求。光模塊作為光通信網(wǎng)絡中較為重要的環(huán)節(jié)之一，其性能對于網(wǎng)絡效率有一定的制衡作用。5G在時延、速率和連接量上與4G通信相比都有不同程度的提升。在數(shù)據(jù)量增大的情況下，對于光模塊性能的要求有所上升，高性能光模塊需求將逐漸放量。

3、5G通信特性筑造增量市場

5G頻譜決定其基站數(shù)量將增多。對于5G網(wǎng)絡覆蓋，可采用Sub6G頻段或毫米波。雖然我國工信部分配給三大運營商的5G頻譜處于Sub6G頻段范圍內，但是由于大部分頻譜處于高頻部分，對于基站密度有一定要求。由物理學知識可知，當波速一定時，頻率越高則波長越短。5G通信建立在Sub6G高頻段的基礎上，由此所形成的優(yōu)勢是帶寬大、傳輸速率高，但傳播距離近。由于5G通信所采用的頻譜較4G通信高，所以5G基站將會較4G基站更多。

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單基站光模塊數(shù)量在增加。由于每代通信技術相較上一代技術在性能上都有提升，所以對網(wǎng)絡傳輸?shù)囊笠矊嵘?，使得新一代通信網(wǎng)絡都增加單基站光模塊使用量。由于5G網(wǎng)絡架構尚未完全定型且各運營商組建5G網(wǎng)絡的方案有所差異，所以各運營商對于5G組網(wǎng)光模塊的使用量將不盡相同，但光模塊使用量的趨勢將不會改變。以前傳部分為例，光模塊使用量會基于不同方案出現(xiàn)差異，預計使用量以6塊或12塊為主，且不排除在特定方案下光模塊使用量將會更多。

5G通信構架中承載網(wǎng)新增中傳部分。5G的BBU基帶部分拆分成CU和DU兩個邏輯網(wǎng)元，PDCP層及以上的無線協(xié)議功能由CU實現(xiàn)，PDCP以下的無線協(xié)議功能由DU實現(xiàn)，而射頻單元以及部分基帶物理層底層功能與天線構成AAU。而CU與DU之間所形成的中傳即是5G通信架構改變下的新變化。由于運營商在5G前期部署中會考量部署難度、成本等因素，在5G建設前期會考慮DU和CU合設以增加5G覆蓋的速度。但隨著5G技術普及、下游應用開發(fā)及5G應用場景逐步落地，對于低時延等需求上升，DU和CU分開部署會優(yōu)化網(wǎng)絡傳輸及提升網(wǎng)絡效率。所以，DU和CU分開部署將會成為發(fā)展趨勢。

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

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5G組網(wǎng)將激發(fā)光模塊需求?；緮?shù)量增加意味著對光通信需求在上升，而光模塊作為光通信中不可獲取的一環(huán)，其需求量也將會有所放大。此外，基于不同方案5G單基站光模塊使用量將保持增加的趨勢。從基站建設的角度來看，光模塊的需求會隨著5G組網(wǎng)進程的推進而得到釋放。對于架構的改變所形成的光模塊增量是一個從無到有的過程，預計在下游應用對網(wǎng)絡環(huán)境產生需求后，對光模塊的需求會逐步呈現(xiàn)。