中國光模塊市場(chǎng)發(fā)展預測分析及5G新應用帶動(dòng)需求

一、電信市場(chǎng)與數據市場(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)足于現代通信的需求，在網(wǎng)絡(luò )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(luò )內進(jìn)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(shí)現兩種信號的轉換，打通整個(gè)網(wǎng)絡(luò )咽喉，光模塊是實(shí)現這一功能的關(guān)鍵部件。光模塊的本質(zhì)是實(shí)現光電信號轉換。光模塊是起到光電轉換作用的一種連接模塊，包含兩個(gè)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(guò)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(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。光模塊依據所使用的場(chǎng)景不同，分為點(diǎn)對點(diǎn)(P2P)光模塊和點(diǎn)對多點(diǎn)(P2MP)光模塊。傳統光模塊是點(diǎn)對點(diǎn)的代表，模塊成對使用，并使用一根或兩根光纖進(jìn)行傳輸，傳輸距離較遠，主要用于通訊網(wǎng)絡(luò )的骨干網(wǎng)。PON光模塊則是點(diǎn)對多點(diǎn)的代表，其最大的特點(diǎn)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(luò )的接入網(wǎng)。

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中金普華產(chǎn)業(yè)研究院數據顯示：光模塊主要應用于電信市場(chǎng)與數據市場(chǎng)。在電信市場(chǎng)，光模塊廠(chǎng)商的主要客戶(hù)為通信設備制造商，而終端用戶(hù)為運營(yíng)商。而數據光模塊主要應用場(chǎng)景為數據中心。因此，因特網(wǎng)內容提供商（ICP：InternetContentProvider）是數據光模塊主要需求方。雖然電信產(chǎn)品與數通產(chǎn)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(luò )效率有著(zhù)一致的追求。

1、移動(dòng)通信升級，5G基建成電信光模塊亮點(diǎn)

通信升級實(shí)現不同功能。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)的建設推廣，通信實(shí)現從語(yǔ)音傳輸到移動(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(zhù)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(shù)商業(yè)化離不開(kāi)硬件設備的支持，運營(yíng)商需要更新設備以提供相關(guān)服務(wù)，對于設備投入將有所加大。從我國運營(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，運營(yíng)商資本開(kāi)支均在不斷上升，其中大部分投資是對基站及傳輸設備進(jìn)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(dòng)、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(yíng)商資本開(kāi)支同比重回正增長(cháng)。在國家政策的加持下，運營(yíng)商對于5G建設將會(huì )有所加速，預計運營(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

移動(dòng)數據爆發(fā)成為趨勢。4G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò )購物、小視頻等下游應用的興起，使得移動(dòng)數據流量呈現爆發(fā)性增長(cháng)。1－11月，移動(dòng)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(guò)手機上網(wǎng)的流量達到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月當月戶(hù)均移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量（DOU）達到8.27GB。5G時(shí)代在移動(dòng)數據流量上將延續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(xué)和信息通信技術(shù)部所公布的數據來(lái)看，韓國自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持續上升。從9月份的數據來(lái)看，韓國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)數據使用量有約3倍的差距。在下游應用內容方面，韓國三大運營(yíng)商專(zhuān)門(mén)針對AR、VR、游戲推出基于5G的內容和平臺活動(dòng)，激發(fā)5G用戶(hù)的活躍度，使得移動(dòng)數據使用量較4G用戶(hù)有較大的提升。

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電信光模塊升級勢在必行。由于5G是萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，增強移動(dòng)寬帶（eMBB）、高可靠低時(shí)延連接（uRLLC）和海量物聯(lián)（eMTC）是5G的三大應用場(chǎng)景，移動(dòng)數據將會(huì )呈現量大且種類(lèi)繁多的發(fā)展趨勢，對數據傳輸將提出新要求。所以，移動(dòng)數據爆發(fā)會(huì )對承載網(wǎng)進(jìn)行沖擊，需要提升承載網(wǎng)的傳輸效率以應對數據傳輸需求。光模塊作為光通信網(wǎng)絡(luò )中較為重要的環(huán)節之一，其性能對于網(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。在數據量增大的情況下，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(chǎng)

5G頻譜決定其基站數量將增多。對于5G網(wǎng)絡(luò )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(yíng)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(xué)知識可知，當波速一定時(shí)，頻率越高則波長(cháng)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(huì )較4G基站更多。

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單基站光模塊數量在增加。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，所以對網(wǎng)絡(luò )傳輸的要求也將會(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 )架構尚未完全定型且各運營(yíng)商組建5G網(wǎng)絡(luò )的方案有所差異，所以各運營(yíng)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(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(huì )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(gè)邏輯網(wǎng)元，PDCP層及以上的無(wú)線(xiàn)協(xié)議功能由CU實(shí)現，PDCP以下的無(wú)線(xiàn)協(xié)議功能由DU實(shí)現，而射頻單元以及部分基帶物理層底層功能與天線(xiàn)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(yíng)商在5G前期部署中會(huì )考量部署難度、成本等因素，在5G建設前期會(huì )考慮DU和CU合設以增加5G覆蓋的速度。但隨著(zhù)5G技術(shù)普及、下游應用開(kāi)發(fā)及5G應用場(chǎng)景逐步落地，對于低時(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。

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5G組網(wǎng)將激發(fā)光模塊需求?；緮盗吭黾右馕吨?zhù)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(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。從基站建設的角度來(lái)看，光模塊的需求會(huì )隨著(zhù)5G組網(wǎng)進(jìn)程的推進(jìn)而得到釋放。對于架構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，預計在下游應用對網(wǎng)絡(luò )環(huán)境產(chǎn)生需求后，對光模塊的需求會(huì )逐步呈現。