前言
5G时代即将到来，业界究竟是如何看待5G技术的？顶尖咨询公司麦肯锡日前发布了一份针对全球主要电信运营商的调查，从中，我们或许能一窥业界对5G的看法。
麦肯锡对46位来自全球的大型电信运营商首席技术官进行了调查，调查方式采用电话、在线调查以及访谈相结合的方式。麦肯锡选取的研究对象都在全球电信产业中扮演着重要作用。其中，25%在全球拥有业务，25%为欧洲电信运营商，20%来自北美，20%来自亚洲，其余的10%则来自中东、拉美和非洲。
目前，市场对5G前景的看法分为截然不同的两派。乐观派认为，5G技术带来的低延时、高荷载量将有助于提高电信效率，但是悲观派则认为到现在为止尚未有5G真正落地，他们主要担忧考虑到未来商业化过程中巨大的投资，未来5G商业化带来的利益可能会受限。
从麦肯锡的调查报告来看，业界认为5G的更新换代将会在2022年前后达到高潮，那时候，各家运营商对5G的投入也会增加，但是增加的速度、幅度并不会像很多人想象的那么剧烈和惊人。
麦肯锡的报告认为，5G的大规模升级换代并不会在未来一两年出现，但是在地区之间会有一定的差异。对全球电信运营商来说，今年的主要任务是为5G做准备和计划5G项目，61%的受访者称，5G的大规模升级换代将出现在2020至2022年，仅有30%的受访者称，2020年是5G升级换代最快的一年。
一、业界对投资5G的看法
1.1业界对投资5G仍相对谨慎
业界认为，对于5G技术来说，最大的不确定性来自5G落地的商业模式、经济效益，以及其他新兴产业可能遇到的困境。尽管如此，业界对5G技术的信心十足，但对5G技术是否能够带来消费者愿意购买的产品和服务并不清楚。由此，多数业内专家认为，5G最可能改变的将是移动宽带和物联网，而不是无线上网和移动应用程序。换言之，5G落地之后并不会像3G、4G那样明显改变人们的生活，但是5G提供的服务依然有价值。
麦肯锡的这项调查还显示，由于5G带来的经济效益仍存在不确定性，电信运营商正在考虑不同以往的商业模式。以往，很少有运营商明确表态他们是愿意自行建造5G基础设施，亦或者是同其他运营商一道共享基础设施。但是，在这份调查中，93%的受访者表示，他们希望未来5G的基础设施是能够共享的，而且大约90%的受访者称，他们希望5G的基础设施由非运营商的第三方来建造，同时能够支撑数个运营商提供的服务。
同样让人意外的是，这些电信运营商打算在5G中的投资（主要是对其运营支持系统和商业支持系统的投资）并没有人们想象中的那么多。
总而言之，麦肯锡称，这份调查报告显示，5G依然是极为重要的前沿技术，只不过这项技术尚未在很多场景落地。很多国家也希望5G技术能帮助其提振经济。但是，业界对5G的态度则相对谨慎，尤其是对5G技术短期的预期更为谨慎，业界依然在观望5G技术带来的经济收益。在一些运营商眼中，5G技术并非是未来赚钱的重要路径，但却可能是巨大的潜在风险。
1.2发展5G：北美和亚洲走在欧洲前面
在2000年代早期，各地5G技术刚刚起步，技术水平都差不多，但是现在却出现了明显的分化。北美的两大运营商已经将5G投入商业化试点，但是欧洲对5G的怀疑态度却相对严重，这点和当时引入2G、3G技术时截然不同——欧洲在当时是技术革新的领军者。
欧洲在5G技术上步调放慢的原因也很复杂。首先，2008年危机后，欧洲的经济增速逊于美国和中国；第二，欧洲市场规模较小也较为分散，难以在5G技术上获得大规模的投资。欧洲较低的电信资费也让其更新技术的动力不足。
在5G的落地进程上，北美的运营商以及在全球都有布局的电信运营商在5G的进展最快，亚洲运营商紧随其后，欧洲运营商则相对落后。
1.3争夺市场主导权：电信公司发展5G的最重要考量
在公开场合，电信运营商通常会说发展5G技术的一个优先考量是物联网，但是，在麦肯锡的报告中，“巩固、抢占或夺回行业领导地位”才是电信运营商发展5G技术的最大动力。第二大动力则是消费者体验，扩展电信荷载量则位列第三。换言之，电信运营商并没有将物联网视作发展5G最重要的因素。
关于5G技术落地的情况，大多数运营商尚未开始落地计划，大约三分之一的受访运营商有了5G试点计划，但是仅有非常少的运营商已经通过了相关商业计划，而5G商业化都处在早期阶段。
在谈到5G带来的经济回报时，多数运营商表示对此依然不甚清楚。大约三分之二的运营商称，在如何投资5G方面依然存在疑问，大约60%的受访者称，在5G的商业化过程中，他们最担忧的是尚未出现成功的商业案例。
此外，多数受访者表示，5G技术将提高公司成本。5G技术的普及不仅在于铺设新的电信网络，同时也需要将现有的网络进行升级。只有11%的受访者称5G技术将减少全行业的投入。
监管也是业界关注的方面之一。近四分之一的受访者称目前没有明确的监管方案是让他们不在5G技术上投入太多的重要原因。
二、基站、基站天线与基站射频基础概念
金准人工智能专家认为5G将是一个贯穿2019年全年的主题投资机会，值得我们好好研究。近期，5G板块也再次成为市场热点，不少个股亦成为资金追逐的热点。
未来一段时间，一些重要事件或对该板块形成催化。例如巴塞罗那世界移动展会、3月国内三大移动运营商即将公布的全年资本开支计划等。
今天，金准人工智能专家聚集5G建设周期中最先受益的环节：天线射频。
2.1基站、基站天线与基站射频是什么？
提及移动通信，就离不开一个非常重要的名词：基站。
可以说，基站是移动通信运营商资本开支的最重要领域，基站数量的建设直接决定了5G时代运营商资本开支的力度和相关上游厂商受益的程度。
基站可以理解为一种无线电台站。是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。
以4G为例，简单来看，基站=BBU+RRU+天馈系统（天线+馈线）。
4G基站的构成：
基站天线是电路信号与空间辐射电磁波的转换器。主要完成无线信号的接收与发射，一般基站上会安装3幅天线实现360度覆盖，整体约占基站价值量的2％。
基站射频主要完成射频信号调制解调。射频模拟信号功率放大，1幅天线配1套RRU，整体约占基站价值量的8％，基站天线射频合计占基站价值量的10％。
基带处理单元（BBU）主要完成射频电信号的调制解调，属于通信主设备范畴，是基站价值量最高的部分。
2.2典型基站图解
以典型的塔站为例，氛围两部分：铁塔和机房。铁塔实现把天线架设在高达几十米到上百米的高度。机房实现BBU、IPRAN、电源、空调等设备的室内运行环境。
铁塔及机房图示：
塔上设备包括：
无线设备（4G）：天线、RRU（射频处理单元：包含功率放大器、滤波器等射频元器件）。
配套设备：馈线和电源线。
4G天线及RRU图示：
2.3 5G一体化集成变革
5G为了满足大宽带的应用场景，其通道数较4G有大幅增加，同时基站的滤波器
、功率放大器等射频器件将和天线进行一体化集成，通过集成方式，站点部署大大简化，馈线复杂度降低，数据损耗减少，基站整体网络性能提升。
5G变化：天线和RRU一体化集成AAU，采用C-RAN的部署方式。AAU拉远的距离可能在2-10KM，光缆传输为主。
2.4天线射频信号处理过程
典型的射频信号发射过程：发射信号时，声音、图像、文字等信号源经过输入变换器，生成基带信号，之后通过调制器得到中频信号，再经变频器生成射频信号，经过PA放大后，由合路器合路后，送入双工器中的发射滤波器滤波，此时天线开关处于发射通路上，信号经天线转换成电磁波在空中传播。
三、天线射频成为5G建设中最先受益环节
3.1 5G各产业链业绩释放时序及产业链环节主要上市公司
首先，从5G产业链来看，5G建设的核心在于5G基站建设，而基站天线射频厂商又是基站供应商的上游，因此基站天线射频厂商将是整个5G建设周期中最先受益的环节。
其次，从二级市场表现来看，根据历史上3G和4G产业链受益时间表，相关上市公司依据受益时间早晚可分为早周期品种、中周期品种和晚周期品种，其中，基站天线射频厂商属于早周期品种。
以4G为例，4G基站的建设高峰与基站射频厂商的营收业绩表现出较好的一致性。
基站天线射频厂商营收变化：
天线射频为最先受益环节。5G各产业链业绩释放时序：
基站天线射频有望提前放量，在2019年业绩初显。正常情况下，金准人工智能专家预计2019年国内建设10万个基站以内。预计2019年下半年发放5G牌照，下半年开启较大规模的运营商预商用集采。
各产业链环节受益顺序：
产业链环节主要上市公司：
前端天线射频产业链环节分解：
天线集成设计：完成天线无源部分的整体解决方案。
射频连接：射频电缆、连接器等。
PCB：覆铜板才来哦、PCB。
滤波器：介质滤波器及小型金属滤波器。
射频器件：包括数模转换器、PA等有源射频器件。
3.2基站天线射频：5G时代规模有多大？
既然基站天线射频是5G建设中最先受益的品种，那么5G时代基站天线射频市场规模有多大？会发生哪些变化？
目前5G频谱分配已经完毕，5G临时牌照也即将发放，5G建设大幕已经开启。
作为无线信号的接入端，5G无线接入网大规模建设将带来广阔的市场空间。基站作为5G无线接入网的关键一环将率先受益5G建设的开启，而与之配套的基站天线和基站射频产业链也将随之受益。
5G时代基站天线射频领域的市场规模到底有多大？我们需要先对5G时代的基站数量进行测算。
5G时代“宏基站+小微基站”总规模约1000万座。
在4G时代，国内宏基站规模约为389万座，其中中国移动187万座、中国联通85万座、中国电信117万座。
在5G时代，由于采用中低高频段的全频谱接入（sub-6GHz及毫米波波段），所以将由6GHz以下中低频段提供宏基站连续覆盖，6GHz以上毫米波小基站提供热点区域大容量覆盖。
根据测算，金准人工智能专家认为5G时代基站总规模（宏基站+小微基站）约1000万座，是3G+4G基站总量的2倍以上。
5G基站建设进程预测：
宏基站：宏基站将与4G共址部署，总量保持一致。
市场中很多观点认为，随着5G通信频率的提升，5G基站覆盖范围会下降，因此需要建设更多5G基站提高部署密度才能实现与4G同等覆盖。
事实上，运营商基站站址选择与数量确定是需要依据链路预算而定。
根据5G目前的测试进展和产业链成熟度，金准人工智能专家认为5G在初期阶段运营商的建设重心在宏基站，通过5G与4G共址部署以降低资本开支。
链路仿真分析结果：5G与4G共站建设完全可行：
5G与4G共站建设完全可行的原因，主要有以下几点：
首先，下行链路端，传统的链路预算计算的三大前提（整个小区只有一个用户、小区唯一的用户位于垂直波瓣的最佳位置、整个区域只有一个小区，没有其他小区）在5G并不适用。
5G基站通过使用Massive MIMO技术可以实现空分复用，进而汇集更多的无线信号流以提升网络容量。同时5G基站还可以通过波束成型技术调整天线增益空间分布，使信号发射时能量更集中指向目标终端，以弥补信号空间传输损耗，进而提升网络覆盖能力。
因此5G采用Massive MIMO空分复用技术可使宏站的实际覆盖范围达到甚至超过4G。
其次，上行链路端，上行链路是制约5G基站覆盖范围的主要因素（终端发射功率有限），但5G基站可以通过上下行解耦技术将 1.8GHz的上行频段灵活共享给5G，以弥补3.5GHz频段由于穿透损耗和传播损耗大等因素导致上行覆盖不足的缺陷，实现3.5GHz C-Band与现有4G-LTE 1.8GHz共站同覆盖部署。
5G宏基站建设进程预测（万座）：
我们的这一判断也可以从目前中国移动获得的2.6GHz+4.9GHz频谱得到佐证。正因为中国移动在2.6GHz存有大量4G基站，所以将2.6GHz频谱分配给中国移动可以充分利用现存基站，进而以减少5G基站建设的投入。
小基站：毫米波通信尚未成熟，5G中后期增量显著。
小基站是5G大范围推广必不可少一环。在我们系里专题的首篇中，我们提到5G的三大场景中有eMBB（超大带宽）和mMTC（超大容量连接），而eMBB和mMTC场景仅靠宏基站是无法实现的。
原因主要有两个：
一是单纯依靠sub-6GHz频段无法满足100Gbps的连接速率和1000K/平方公里的连接数量；
二是随着5G信号频率的提升，信号在受到建筑物、树木影响时衰减比4G更为严重因而出现大量弱覆盖区域，而运营商出于成本考虑又不会加大宏基站部署密度。
那么解决这一问题就需要发展毫米波小基站，通过将毫米波小基站部署在人流密集场馆、街道、广场实现eMBB和mMTC场景应用。
保守预计未来小站建设规模将是宏站的1.5~2倍，为580~780万座。
但在5G初期我们认为毫米波基站无法放量。
首先，毫米波小基站产业链尚未成熟。目前全球主要厂商的测试频段主要在sub-6GHz，而毫米波相对于中低频段而言，相对低频段无线传输衰落更加明显，穿墙衰减为65dB（300万分之一）。
毫米波基站覆盖范围仅有100米，因此需要密集部署，但是无论是终端、网络设备还是核心器件，产业成熟度都有待提升，未来网络规划仍具有不确定性，5G初期推广小基站会带来巨额成本。
其次，5G初期阶段应用场景建设还不成熟，毫米波小站并不具备大规模建设的条件。
随着5G的下游eMBB和mMTC场景的发展，我们认为在5G中后期小基站增量显著。
根据Dell‘Oro Group的预测，虽然在2021年前小基站在营运商5G资本开支中占比将不足5％，但在5G中后期小基站将显著放量，2023年小基站部署量将达到高峰。
5G小基站建设进程预测（万座）：
3.3天线射频前景：未来市场规模2200亿
基站天线射频产业链梳理。
基站天线射频产业链也可分为从上、中、下游，下面为您梳理：
上游：包括五金材料厂商、塑料材料厂商以及高速PCB板制造厂商。其中，高速PCB板制造商技术门槛高，全球90％市场份额集中在美日公司手中；
中游：为基站天线射频厂商。技术门槛相对较低，国内厂商如京信通信、通宇通讯、华为等，竞争十分激烈；
下游：为主设备供应商或移动运营商。在整个基站天线射频产业链领域，上游材料厂商和下游客户均处于相对强势地位，中游基站天线射频厂商处于劣势地位。
基站天线射频产业链概览：
基站天线技术演进：不断系统化和复杂化。
基站天线随通信技术升级而升级。从1G到4G，在移动通信系统处理的信息量成倍增长的背后，天线正是实现这一跨越式提升不可或缺的组件。
在1G的模拟通信时代，几乎都是全向天线，当时的用户数量很少，传输的速率也较低；
在2G数字通信时代，天线逐渐演变成定向天线并开始引入阵列概念；
在3G时代，由于GSM和CDMA需要共存，因此出现了多频段天线，天线设计趋向复杂化和系统化；
在4G时代，首次引入了MIMO（多入多出技术，Multiple-Input Multiple-Output）天线系统，MIMO技术的出现极大提升了通信容量，从无源开始走向有源，“无源天线+RRU”的集成式天线成为主流；
在5G时代，随着毫米波通信技术、波束成型技术、Massive MIMO技术的引入，基站天线出现了3趋势：无源天线向有源天线发展、光纤替代馈线、“无源天线+RRU”向AAU转变。
这意味着5G的基站天线将更系统化和复杂化，基站天线领域厂商的竞争将更加激烈，行业集中度将进一步提升，只有真正具备核心技术优势的厂商才能存活。
从1G到5G基站天线演进一览：
基站天线射频规模：量价齐升，未来市场规模2200亿。
首先是量，前面我们已经提到5G时代基站总规模将超1000万座，是3G+4G基站总量的2倍以上，相应地基站天线射频用量也会大幅提升。
其次是价，随着Massive MIMO、波束成型（Beam forming）及载波聚合（CA）技术的应用，5G对基站天线的需求由无源天线变为系统集成式有源天线，天线数量及复杂程度远超4G时代。
原先RRU中的射频处理模块将与天线集成共同形成AAU（Active Antenna Unit），技术复杂度的提升势必引起基站天线射频单体价值量的提升。
基于量价齐升的考虑，我们测算未来5G基站天线端投资规模在470~510亿，射频端投资规模在1640~1790亿，合计规模为2100~2300亿，是4G时代投资规模的1.9~2.1倍。
2018-2025年基站天线投资规模预测（亿元）：
2018-2025年基站射频投资规模（亿元）：
技术壁垒提升带动主设备商话语权和行业集中度提升，核心技术拥有者将胜出。
首先，从产业链角度来看，基站天线射频本就处于一片红海之中。
其生存空间受到来自上游和下游的共同挤压，再加之下游主设备商亦自主研发基站天线射频，进一步蚕食中游厂商市场份额，2017年华为基站天线射频市场份额已处于全球第一。
其次，到了5G时代，Massive MIMO的引入会使得天线数量大幅增多，4G的2×2MIMO或将变成5G的64×64MIMO，天线安装测试和维护难度也将大幅提升。
运营商对主设备商天线射频一体化产品需求将提升，主设备商或将掌握天线环节的主动权，天线行业的集中度势必将进一步提升，研发实力较强且能与主设备商合作的公司才能受益5G基站建设。
2014年全球基站天线竞争格局：
2017年全球基站天线竞争格局：
我们整理了5G基站天线射频相关的上市标的公司，供大家投资参考。
数据截至2019/2/20。
结语
5G时代前端天线射频规模相对于4G有着显著的增长，5G时代由于采用大规模天线技术，通道数更多，集成化程度更高，带来了更高的技术难度；具有技术优势的厂商有望脱颖而出，行业集中度相比4G有望更高。前端射频各产业链环节的预测均基于宏站建设带来的需求，小站相对于宏站的大规模建设可能会延后两年，且数量有望是宏站的数倍，将会增厚。
天线设计集成：一体化后设计难度提升集中度有望提升，下游客户由运营商变为设备商。
滤波器：陶瓷介质滤波器是趋势，目前和小型金属滤波器并存。振子：塑料阵子有望大放异彩。
PCB：高频、高速、多层化PCB占比提升，工艺技术及覆铜板材是关键。
功率放大器：GaN 占比有望增长，国产化率较低有提升空间。
金准人工智能专家认为应重点关注：通宇通讯、世嘉科技、京信通信、摩比发展、鸿博股份、飞荣达、武汉凡谷、大富科技。
