中國(guó)光模塊市場(chǎng)發(fā)展預(yù)測(cè)分析及5G新應(yīng)用帶動(dòng)需求

一、電信市場(chǎng)與數(shù)據(jù)市場(chǎng)共助光模塊產(chǎn)業(yè)發(fā)展

光通信成為通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的主流選擇。光通信因具有速度快的特點(diǎn)使其滿(mǎn)足于現(xiàn)代通信的需求，在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的選擇上也成為了主流。在光通信中，信號(hào)是以光的形式在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行傳播，但使用信號(hào)的終端卻以電作為信息傳遞的媒介。為實(shí)現(xiàn)兩種信號(hào)的轉(zhuǎn)換，打通整個(gè)網(wǎng)絡(luò)咽喉，光模塊是實(shí)現(xiàn)這一功能的關(guān)鍵部件。光模塊的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換。光模塊是起到光電轉(zhuǎn)換作用的一種連接模塊，包含兩個(gè)端口即發(fā)送端和接收端。其中發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過(guò)光纖傳送后，接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光模塊性能成為決定光通信網(wǎng)絡(luò)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(chǎng)景不同，分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)光模塊和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(P2MP)光模塊。傳統(tǒng)光模塊是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的代表，模塊成對(duì)使用，并使用一根或兩根光纖進(jìn)行傳輸，傳輸距離較遠(yuǎn)，主要用于通訊網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)。PON光模塊則是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的代表，其最大的特點(diǎn)是可以不成對(duì)使用，但其傳輸距離較短約為20KM左右，主要應(yīng)用于通訊網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)。

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

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中金普華產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示：光模塊主要應(yīng)用于電信市場(chǎng)與數(shù)據(jù)市場(chǎng)。在電信市場(chǎng)，光模塊廠商的主要客戶(hù)為通信設(shè)備制造商，而終端用戶(hù)為運(yùn)營(yíng)商。而數(shù)據(jù)光模塊主要應(yīng)用場(chǎng)景為數(shù)據(jù)中心。因此，因特網(wǎng)內(nèi)容提供商（ICP：InternetContentProvider）是數(shù)據(jù)光模塊主要需求方。雖然電信產(chǎn)品與數(shù)通產(chǎn)品具有一定差異，但在流量爆發(fā)的背景下，對(duì)于提升網(wǎng)絡(luò)效率有著一致的追求。

1、移動(dòng)通信升級(jí)，5G基建成電信光模塊亮點(diǎn)

通信升級(jí)實(shí)現(xiàn)不同功能。移動(dòng)通信技術(shù)大約每10年就會(huì)進(jìn)行一次革新，從第一代技術(shù)誕生到如今第五代技術(shù)的建設(shè)推廣，通信實(shí)現(xiàn)從語(yǔ)音傳輸?shù)揭苿?dòng)互聯(lián)再踏入萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代。每一代通信技術(shù)都存在著各自特點(diǎn)，與上一代技術(shù)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(yàn)感，也為下游應(yīng)用的創(chuàng)新提供土壤。

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通信換代需要硬件設(shè)備的支持。新一代通信技術(shù)商業(yè)化離不開(kāi)硬件設(shè)備的支持，運(yùn)營(yíng)商需要更新設(shè)備以提供相關(guān)服務(wù)，對(duì)于設(shè)備投入將有所加大。從我國(guó)運(yùn)營(yíng)商的資本開(kāi)支來(lái)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(yùn)營(yíng)商資本開(kāi)支均在不斷上升，其中大部分投資是對(duì)基站及傳輸設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。對(duì)于5G通信，2019年6月6日，工信部正式向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電發(fā)放5G商用牌照。所以，2019年是5G建設(shè)元年，且運(yùn)營(yíng)商資本開(kāi)支同比重回正增長(zhǎng)。在國(guó)家政策的加持下，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于5G建設(shè)將會(huì)有所加速，預(yù)計(jì)運(yùn)營(yíng)商資本開(kāi)支增速將會(huì)加大。

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2、移動(dòng)流量爆發(fā)促使承載網(wǎng)升級(jí)

移動(dòng)數(shù)據(jù)爆發(fā)成為趨勢(shì)。4G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物、小視頻等下游應(yīng)用的興起，使得移動(dòng)數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。1－11月，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)累計(jì)流量達(dá)1107億GB，同比增速降至77.4%；其中通過(guò)手機(jī)上網(wǎng)的流量達(dá)到1101億GB，占移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)總流量的99.5%，同比增速降至78.8%。11月當(dāng)月戶(hù)均移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量（DOU）達(dá)到8.27GB。5G時(shí)代在移動(dòng)數(shù)據(jù)流量上將延續(xù)4G流量爆發(fā)趨勢(shì)。以韓國(guó)為例，其是全世界5G商用最早的國(guó)家，從韓國(guó)科學(xué)和信息通信技術(shù)部所公布的數(shù)據(jù)來(lái)看，韓國(guó)自2019年4月啟動(dòng)5G商用以來(lái)，5G用戶(hù)的滲透率和5G用戶(hù)DOU持續(xù)上升。從9月份的數(shù)據(jù)來(lái)看，韓國(guó)5G戶(hù)均移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量約26GB,4G用戶(hù)約為9GB，兩種用戶(hù)移動(dòng)數(shù)據(jù)使用量有約3倍的差距。在下游應(yīng)用內(nèi)容方面，韓國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商專(zhuān)門(mén)針對(duì)AR、VR、游戲推出基于5G的內(nèi)容和平臺(tái)活動(dòng)，激發(fā)5G用戶(hù)的活躍度，使得移動(dòng)數(shù)據(jù)使用量較4G用戶(hù)有較大的提升。

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電信光模塊升級(jí)勢(shì)在必行。由于5G是萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、高可靠低時(shí)延連接（uRLLC）和海量物聯(lián)（eMTC）是5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景，移動(dòng)數(shù)據(jù)將會(huì)呈現(xiàn)量大且種類(lèi)繁多的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸將提出新要求。所以，移動(dòng)數(shù)據(jù)爆發(fā)會(huì)對(duì)承載網(wǎng)進(jìn)行沖擊，需要提升承載網(wǎng)的傳輸效率以應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸需求。光模塊作為光通信網(wǎng)絡(luò)中較為重要的環(huán)節(jié)之一，其性能對(duì)于網(wǎng)絡(luò)效率有一定的制衡作用。5G在時(shí)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(duì)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(chǎng)

5G頻譜決定其基站數(shù)量將增多。對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，可采用Sub6G頻段或毫米波。雖然我國(guó)工信部分配給三大運(yùn)營(yíng)商的5G頻譜處于Sub6G頻段范圍內(nèi)，但是由于大部分頻譜處于高頻部分，對(duì)于基站密度有一定要求。由物理學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)波速一定時(shí)，頻率越高則波長(zhǎng)越短。5G通信建立在Sub6G高頻段的基礎(chǔ)上，由此所形成的優(yōu)勢(shì)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(huì)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(shù)相較上一代技術(shù)在性能上都有提升，所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊笠矊?huì)提升，使得新一代通信網(wǎng)絡(luò)都增加單基站光模塊使用量。由于5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)尚未完全定型且各運(yùn)營(yíng)商組建5G網(wǎng)絡(luò)的方案有所差異，所以各運(yùn)營(yíng)商對(duì)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(shì)將不會(huì)改變。以前傳部分為例，光模塊使用量會(huì)基于不同方案出現(xiàn)差異，預(yù)計(jì)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(huì)更多。

5G通信構(gòu)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(gè)邏輯網(wǎng)元，PDCP層及以上的無(wú)線協(xié)議功能由CU實(shí)現(xiàn)，PDCP以下的無(wú)線協(xié)議功能由DU實(shí)現(xiàn)，而射頻單元以及部分基帶物理層底層功能與天線構(gòu)成AAU。而CU與DU之間所形成的中傳即是5G通信架構(gòu)改變下的新變化。由于運(yùn)營(yíng)商在5G前期部署中會(huì)考量部署難度、成本等因素，在5G建設(shè)前期會(huì)考慮DU和CU合設(shè)以增加5G覆蓋的速度。但隨著5G技術(shù)普及、下游應(yīng)用開(kāi)發(fā)及5G應(yīng)用場(chǎng)景逐步落地，對(duì)于低時(shí)延等需求上升，DU和CU分開(kāi)部署會(huì)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸及提升網(wǎng)絡(luò)效率。所以，DU和CU分開(kāi)部署將會(huì)成為發(fā)展趨勢(shì)。

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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(duì)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(huì)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(shì)。從基站建設(shè)的角度來(lái)看，光模塊的需求會(huì)隨著5G組網(wǎng)進(jìn)程的推進(jìn)而得到釋放。對(duì)于架構(gòu)的改變所形成的光模塊增量是一個(gè)從無(wú)到有的過(guò)程，預(yù)計(jì)在下游應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境產(chǎn)生需求后，對(duì)光模塊的需求會(huì)逐步呈現(xiàn)。