Uwaga redaktora:

Po wspaniałym roku 2020 wkraczamy w ekscytującą nową dekadę pełną nadziei i niewiadomych. Podwójne promowanie technologii i kapitału jest głównym tematem tej dekady i prawdopodobnie stanie się główną siłą napędową innowacji w kolejnej. Dlatego pod koniec 2020 roku uruchomiliśmy serię „Coroczne badania branżowe”, wybierając obszary budzące największe obawy w tym momencie do systematycznego przeglądu. Branże te mogą zmieniać obecny krajobraz gospodarczy, kształtować przyszłość biznesu, a nawet sytuację międzynarodową, mogą zainteresować czytelników 36Kr lub mieć ogromny wpływ społeczny. Mamy również nadzieję, że dzięki tej metodzie uda nam się „nieskończenie poszerzać granic” z moimi czytelnikami Krypton i wspólnie „lepiej widzieć przyszłość”.

Ten artykuł jest częścią tej serii. Wybraliśmy 5G. Modernizacja technologii komunikacyjnej co dziesięć lat oznacza nie tylko konkurencję w infrastrukturze telekomunikacyjnej na poziomie krajowym, ale także ogromne możliwości biznesowe. W rzeczywistości 5G to nie tylko rewolucja w dziedzinie technologii komunikacyjnych, ale także kompleksowa rewolucja przemysłowa. Niniejszy artykuł stanowi głównie pierwszą część badań nad 5G, koncentrującą się na sektorze upstream. W najbliższej przyszłości opublikujemy również drugą część, skupiającą się na zastosowaniach downstream 5G.

Modernizacja technologii komunikacyjnych co dziesięć lat oznacza nie tylko konkurencję w infrastrukturze telekomunikacyjnej na poziomie krajowym, ale także ogromne możliwości biznesowe. Badania firmy konsultingowej IHS Markit pokazują, że do 2035 roku technologia 5G wygeneruje 13.2 biliona dolarów dochodu gospodarczego.

Wkraczając w rok 2020, globalna budowa sieci 5G nabiera tempa, a testy komercyjne przyspieszają. W ciągu pierwszych trzech kwartałów 2020 roku Chiny zbudowały 600 000 stacji bazowych 5G i 110 milionów użytkowników pakietów 5G. Na rynku aplikacji To B, koncentrując się na charakterystyce 5G, wdrażane są projekty pilotażowe 5G w takich scenariuszach jak inteligentne kopalnie, inteligentne porty, inteligentne fabryki i automatyczne reaktory (AVR).

W rzeczywistości 5G to nie tylko rewolucja w dziedzinie technologii telekomunikacyjnych, ale także rewolucja przemysłowa. Mówiąc wprost, korzyści płynące z 5G na tym etapie nadal koncentrują się głównie na budowie sieci. Można je podsumować jako innowację technologiczną, niezależną kontrolę i efekt skali. Jednak w dłuższej perspektywie 5G to rewolucja przemysłowa, która może doprowadzić do przetasowań w branży 2B. Połączenie komunikacji, chmury obliczeniowej, Internetu Rzeczy i technologii AI nabrało realnych kształtów, tworząc „Internet Przemysłowy”.

Z perspektywy rewolucji przemysłowej szanse biznesowe 5G to nie tylko korzyści płynące z infrastruktury sprzętowej i potencjału aplikacji, ale także szanse biznesowe wynikające ze zmian w przemyśle.

W tym artykule omówimy branżę upstream 5G pod kątem następujących aspektów:

· 5G to nie tylko rewolucja w technologii komunikacyjnej, ale także rewolucja przemysłowa

· Harmonogram i postęp komercyjny sieci 5G w Chinach

Budżet chińskich inwestycji komercyjnych w sieć 5G w 2020 r.

· Podział kosztów stacji bazowej 5G

· Analiza kosztów eksploatacji i konserwacji stacji bazowej 5G

· Demontaż bonusowych branżowych połączeń upstream 5G

· Analiza krajowego procesu substytucji w górnym biegu sieci 5G

 

5G to nie tylko rewolucja w technologii telekomunikacyjnej,

To wszechstronna rewolucja przemysłowa, która jest już na wyciągnięcie ręki.

   

Nie ma wątpliwości, że 5G to rewolucja w technologii komunikacyjnej. Jednak w perspektywie długoterminowej 5G to rewolucja przemysłowa. 

 

1. Powstaje prototyp Internetu przemysłowego, który na nowo definiuje system oceny wartości biznesowej

Jeśli chodzi o cechy sieci, 3G i 4G rozwiązują głównie kwestie komunikacji między ludźmi, podczas gdy 5G koncentruje się na komunikacji między ludźmi i rzeczami, a zwłaszcza między rzeczami i rzeczami.

 

Przed pojawieniem się sieci 5G istniały wprawdzie rozwiązania IoT NB-IOT+4G, jednak miały one pewne braki pod względem opóźnień i zasięgu, a w praktyce nie były w stanie w pełni zaspokoić potrzeb komercyjnych.

 

Internet Rzeczy obejmuje sieciowanie, analizę i sterowanie urządzeniami. Po rozwiązaniu problemu „sieciowania”, proces analizy zaczął „mieć coś do nadrobienia”. Internet Rzeczy spowodował gwałtowny wzrost wolumenu danych. Dane stały się najważniejszym zasobem. Jeśli dane rzeczywiście generują wartość, pierwotne metody oceny wartości biznesowej w erze mobilnego internetu mogą ulec zmianie. Wskaźniki oceny, takie jak DAU i ARRU, będą stopniowo tracić na znaczeniu, a nowy system oceny może stopniowo się ukształtować.

 

Za „kontrolą” kryje się inteligencja maszyn w szerszym znaczeniu. Wykorzystaj inteligencję danych, aby precyzyjniej kontrolować maszyny i uzyskiwać informacje zwrotne. Łączenie technologii takich jak sztuczna inteligencja pozwala na wydobywanie wartości danych i podejmowanie inteligentnych decyzji, a tym samym zwiększanie wydajności przemysłowej.

 

Ogólnie rzecz biorąc, połączenie komunikacji z przetwarzaniem w chmurze, Internetem Rzeczy, technologią sztucznej inteligencji i „internetem przemysłowym” ze zdolnością inteligentnego podejmowania decyzji naprawdę nabrało kształtów.

 

2. 80% rzeczywistych scenariuszy zastosowania technologii 5G dotyczy Internetu przemysłowego, za którym kryje się rewolucja w zakresie dostaw.

Jak powiedział minister przemysłu i technologii informacyjnych Miao Wei, 80% rzeczywistych zastosowań technologii 5G dotyczy Internetu przemysłowego.

 

Przemysł jest głównym polem bitwy realnej gospodarki i podstawą komercyjnego, społecznego zaopatrzenia. Jeśli technologia 5G będzie promować wdrażanie przemysłowego Internetu, jednocześnie wzrośnie informatyzacja i inteligencja przemysłu, a wydajność przemysłu ulegnie poprawie. Oznacza to, że podaż towarów i usług będzie jeszcze bardziej wystarczająca, a koszty mogą ulec dalszej redukcji. W warunkach nadpodaży, zależność od kanałów i metod sprzedaży może ulec dalszemu wzmocnieniu.

 

Inteligencja przemysłowa nie tylko zwiększa wydajność, ale także zmniejsza zależność od inteligencji ludzkiej i fizycznej lokalizacji. W połączeniu z poprawą komunikacji wideo i komunikacji AVR, którą zapewnia technologia 5G, a także z udoskonaleniem możliwości przetwarzania w chmurze i na brzegu sieci, „przepływ ludzi” prawdopodobnie ulegnie zmniejszeniu.

 

3. Monopol kapitalistyczny technologiczny ulega dalszemu wzmocnieniu

Jeśli kapitalizm monopolistyczny technologii 4G zaczął się kształtować, 5G jeszcze bardziej zintensyfikuje ten trend. „Urządzenie + krawędź + chmura + sieć” stało się nową generacją infrastruktury ICT i polem bitwy gigantów.

 

Nokia była przedstawicielem integracji terminali z siecią w erze 2G, ale ta integracja zaczęła zanikać w 3G. Koncentrując się na Chinach, wraz z początkiem 4G, producenci tacy jak Huawei, Samsung i Xiaomi dostrzegli ten trend i przeszli na niego lub próbowali go przeskoczyć. W erze 4G integracja sieci chmurowej stopniowo zyskiwała na popularności, a usługi chmurowe i komunikacyjne zostały zintegrowane. W erze 5G integracja „urządzenia + brzegu sieci + i + sieci” prawdopodobnie ulegnie dalszej poprawie.

 

Obecnie na rynku krajowym, po stronie chmury, model „jednego super-wielu-silnych” jest zasadniczo stabilny; po stronie sieci, model Huawei, ZTE i trzech głównych operatorów praktycznie się ukształtował; w teście terminali dominująca pozycja chińskiego operatora (OV) może nie ulec znaczącym zmianom w krótkim okresie, a internetowi giganci starają się tworzyć nowe terminale za pomocą inteligentnych głośników. Po tym, jak system 5G „urządzenie + brzeg + chmura + sieć” prawdopodobnie ulegnie dalszej integracji, monopolistyczna pozycja gigantów ulegnie dalszemu wzmocnieniu.

 

Jeśli chodzi o szczegóły, koszty budowy sieci 5G są wysokie, a zastosowania downstream są obecnie niejasne. Oznacza to, że podmioty dysponujące innymi zasobami, takimi jak energia, nieruchomości, chmura obliczeniowa i terminale, firmy dysponujące zasobami klientów, scenariuszami zastosowań oraz firmy posiadające wiedzę branżową, prawdopodobnie wezmą udział w połączeniach „sieciowych”, „brzegowych” i „terminalowych”, zyskując w ten sposób dodatkową przewagę. 

 
 

Harmonogram komercyjny 5G:

postęp budowy sieci 5G w moim kraju przekracza oczekiwania

 

1. Harmonogram komercyjny 5G

 

Zdjęcia z internetu

W 2020 roku globalna sieć 5G weszła w fazę wstępnej komercjalizacji. Najnowszy raport GSA pokazuje, że liczba potwierdzonych komercyjnych sieci 5G w bazie danych GSA osiągnęła 70 w kwietniu tego roku; w połowie września tego roku liczba komercyjnych sieci 5G na świecie przekroczyła 100.

 

Wraz z oficjalnym wydaniem licencji 5G w 2019 r., krajowy biznes 5G początkowo ruszył. Według statystyk Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych, na koniec marca w całym kraju zbudowano 198 000 stacji bazowych 5G. Oczekuje się, że do końca 2020 r. liczba stacji bazowych 5G w całym kraju przekroczy 600 000. Jednak rzeczywisty postęp przewyższył oczekiwania. W ciągu pierwszych trzech kwartałów osiągnęliśmy wyznaczone cele na cały rok. Według danych Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych, w pierwszej połowie 2020 r. mój kraj zbudował 257 000 stacji bazowych 5G, a łączna liczba osiągnęła 410 000 na koniec czerwca; od trzeciego kwartału łączna liczba stacji bazowych 5G zbudowanych w moim kraju wzrosła do 600 000. China Mobile, jeden z trzech największych operatorów, również podniósł swoje całoroczne wyniki, zwiększając liczbę nowych stacji bazowych 5G z 250 000 do 300 000.

 

Wolumen dostaw telefonów komórkowych z terminalami 5G również stopniowo rośnie. Według raportu Strategy Analytics, globalna sprzedaż telefonów komórkowych 5G ma osiągnąć 250 milionów sztuk w 2020 roku, co oznacza wzrost o 1282% rok do roku w porównaniu z 2019 rokiem (18.2 miliona sztuk); oczekuje się, że dostawy smartfonów 5G osiągną 450–550 milionów sztuk w 2021 roku. Według raportu Counterpoint Research, Chiny są największym dostawcą telefonów komórkowych 5G. Tylko w lipcu tego roku ponad 79% dostaw telefonów komórkowych 5G pochodziło z rynku chińskiego. Wraz z wprowadzeniem na rynek telefonów komórkowych 5G w cenie tysiąca juanów, tempo wzrostu może jeszcze bardziej wzrosnąć.

 

Skala użytkowników 5G stopniowo rośnie. Statystyki pokazują, że na koniec sierpnia 2020 roku liczba użytkowników 5G w moim kraju przekroczyła 110 milionów, a wśród nich wskaźnik penetracji użytkowników 5G firmy China Telecom osiągnął 16%. Sądząc po aktualnych wynikach statystycznych dotyczących całej działalności komunikacyjnej, skumulowana liczba połączeń terminali 5G przekracza obecnie 160 milionów, a liczba sprzedanych telefonów komórkowych 5G przekracza 100 milionów sztuk.

 

W tym samym czasie wprowadzono na rynek komercyjne moduły 5G, które mogą obsługiwać aplikacje w wielu branżach, takich jak telewizory 5G 8K, linie produkcyjne 5K i inteligentny transport. 

 

2. Budżet na komercyjne inwestycje w sieć 5G w 2020 r. wynosi blisko 200 miliardów juanów

 

Komercyjne wykorzystanie technologii 5G zależy od budowy sieci 5G. Według informacji publicznych, budżet inwestycyjny trzech głównych krajowych operatorów i firm wieżowych na rozwój technologii 5G w tym roku wynosi blisko 200 miliardów juanów.

 

Zgodnie ze sprawozdaniami finansowymi trzech głównych operatorów za rok 2019:

 

· China Mobile zainwestowało 24 miliardy juanów w inwestycje związane z technologią 5G, zbudowało 50 000 stacji bazowych 5G i świadczyło komercyjne usługi 5G w 50 miastach;

· China Telecom zainwestował około 9.3 miliarda juanów w technologię 5G, zbudował 40 000 stacji bazowych 5G i udostępnił ponad 20 000 stacji bazowych 5G China Unicom, obejmując zasięgiem ponad 50 kluczowych obszarów miast komercyjnych;

· Nakłady inwestycyjne China Unicom na sieć 5G wynoszą około 7.9 miliarda juanów. Firma otworzyła 50 000 stacji bazowych 5G współdzielonych z China Telecom.

 

Według społeczności zajmującej się przetwarzaniem brzegowym, inwestycja w technologię 5G trzech głównych operatorów w 2020 r. obejmie 500 000 stacji bazowych i ponad 180 miliardów juanów nakładów inwestycyjnych.

 

Źródło obrazu: Edge Computing Community

3. Harmonogram inwestycji komercyjnych w technologię 5G

Analitycy Ouyang Shihua i Tang Hongyi z zespołu badawczego Guosen Electronics Research Team przeanalizowali wcześniej sieć 3G, kilka głównych węzłów ery 4G i wynikające z nich cykle. Uważa się, że: wydanie licencji 3G/4G w Chinach skłoniło trzech głównych operatorów do znacznego zwiększenia wydatków inwestycyjnych w ciągu 3–5 lat; w styczniu 2009 r. wydanie licencji 3G i budowa stacji bazowych 3G przyczyniły się do znacznego wzrostu wydatków inwestycyjnych w cyklu czteroletnim; od grudnia 2013 r. do lutego 2015 r. wydano licencje 4G, a inwestycje w stacje bazowe 4G zapoczątkowały nową rundę wzrostu, osiągając szczyt w 2015 r. w cyklu dwuletnim.

   

Zdjęcie z: Zespół badawczy Guoxin Electronics

Zdjęcie z: Zespół badawczy Guoxin Electronics

W czerwcu 2019 roku Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych wydało licencje komercyjne na sieć 5G firmom China Telecom, China Mobile, China Unicom oraz China Radio and Television. Chiny stały się również piątym krajem, który oficjalnie wprowadził technologię 5G na rynek, po Korei Południowej, Stanach Zjednoczonych, Szwajcarii i Wielkiej Brytanii. Na podstawie tych obliczeń, w połączeniu z prognozami branżowymi, inwestycje w 5G mogą osiągnąć szczyt w 2022 roku.

Analiza kosztów stacji bazowej 5G

1. Analiza kosztów budowy stacji bazowej 5G

5G to nie tylko problem techniczny, ale także arytmetyczny problem ekonomiczny. Koszty budowy sieci 5G są wysokie. Przewiduje się, że koszt budowy krajowej sieci 5G przekroczy bilion juanów.

 

Sieć 5G jest obecnie wciąż w budowie, a trzej główni operatorzy oraz Koleje Chińskie są najważniejszymi płatnikami. Ich dywidendy nadal koncentrują się na łańcuchach dostaw w górnym i dolnym biegu łańcucha dostaw oraz na dostarczaniu rozwiązań obniżających koszty i zwiększających wydajność.

 

Dlatego w tym momencie jedynie poprzez demontaż kosztów budowy sieci 5G możemy uchwycić przepływ kapitału w łańcuchu przemysłowym.

 

Sieć komunikacji mobilnej 5G składa się z trzech części: sieci szkieletowej, sieci nośnej i sieci bezprzewodowej. Sieć bezprzewodową można po prostu rozumieć jako stację bazową, a sieć nośna składa się głównie z routerów/przełączników, światłowodów i urządzeń z podziałem długości fali. Sieć szkieletowa to zasadniczo bardzo duży przełącznik sterowany programowo. Obecny nacisk na budowę koncentruje się głównie na budowie stacji bazowych, zwłaszcza stacji bazowych makro.

 

W Chinach budowa stacji bazowej jest realizowana przez China Railway Group, a operatorzy ponoszą opłaty za wynajem na podstawie wolumenu i wykorzystanej powierzchni. Dlatego możemy po prostu wyciągnąć wnioski z danych finansowych China Railway.

 

W roku fiskalnym 2019 całkowite koszty operacyjne China Railway wyniosły 65.1 miliarda juanów, z czego amortyzacja wyniosła 45.4 miliarda juanów, koszty wynajmu terenu wyniosły 600 milionów juanów, koszty konserwacji wyniosły 60 juanów, a koszty pracy 5.86 miliarda juanów.

     

Zdjęcie z: raportu finansowego China Railways

Według odpowiednich statystyk branżowych, główna bezpośrednia inwestycja w budowę stacji bazowej 5G obejmuje przede wszystkim koszty sprzętu, koszty wynajmu gruntu, koszty budowy, koszty eksploatacji i konserwacji itp. Koszt wyniesie prawdopodobnie około 300 000 juanów.

 

Według informacji zawartych w dokumencie „China Mobile 2020 5G Phase II Centralized Procurement of Wireless Network Main Equipment” cena zakupu pojedynczej stacji 5G wynosi od około 134 900 do 161 200 juanów, a średnia cena pojedynczej stacji bazowej wynosi 159 700 juanów.

 

Zdjęcie z: Internetowy najemnik

Oprócz wyposażenia stacji bazowej często konieczna jest konfiguracja systemów energetycznych, obejmujących głównie szafy, szafy zasilające, systemy magazynowania energii itp. Według informacji publicznych i branżowych ceny wynoszą odpowiednio około 5,000 juanów, 5,000–10 000 juanów i 30 000 juanów, przy całkowitej inwestycji wynoszącej około 40 000 juanów.

 

Koszty budowy, w zależności od rodzaju konstrukcji stalowej, wahają się od dziesiątek do setek tysięcy juanów. Z informacji na forach branżowych wynika, że ​​koszt stacji bazowej na słupie, montowanej na podłodze, bez maszynowni i infrastruktury pomocniczej, wyniesie około 10 000 juanów; koszt 50-metrowej wieży naziemnej z własną maszynownią i infrastrukturą pomocniczą wyniesie około 400 000 juanów.

 

Koszty wynajmu gruntów są również uważane za jedną z bieżących inwestycji w budowę sieci 5G. Dou Li, prezes China Tower Communications Technology Research Institute, powiedział kiedyś, że na obecnym, krytycznym etapie scentralizowanej budowy sieci 5G i niektórych kluczowych projektów budowlanych, istnieją nierozwiązane problemy, takie jak trudności w wyborze lokalizacji, trudności z uzyskaniem dostępu do niej oraz wysokie opłaty koordynacyjne i opłaty za wynajem terenu. Informacje z forum pokazują, że czynsze w miastach pierwszego rzędu mogą czasami sięgać 50 000–60 000 dolarów.

 

Biorąc pod uwagę powyższe koszty, koszt stacji bazowej 5G prawdopodobnie wyniesie co najmniej około 200 000–400 000 juanów. Obecnie operatorzy budują makrostacje bazowe 5G, a większość z nich dodaje główny sprzęt 5G do istniejących lokalizacji 2/3/4G. Rzeczywisty koszt powinien być niższy niż koszt budowy nowej stacji bazowej. Koszt stacji bazowych w specjalnych środowiskach znacznie wzrósł. Na przykład koszt budowy każdej stacji bazowej 5G na Mount Everest w 2020 roku wyniósł ponad 1 milion juanów, a roczny koszt utrzymania około 160 000 juanów, z czego koszt budowy pojedynczej stacji 5G przekracza 2 miliony juanów. Na podstawie obliczeń opartych na planach wdrożenia technologii 5G na rok 2020 oraz danych inwestycyjnych w technologię 5G trzech głównych operatorów, średni koszt wdrożenia każdej stacji bazowej 5G mieści się w przedziale cenowym 320 000–400 000.

 

Zdjęcie z: Internetowy najemnik

2. Analiza kosztów eksploatacji i utrzymania stacji bazowej 5G

Rachunek za prąd stanowi główny wydatek dla trzech głównych operatorów. Według danych publicznych, same wydatki China Mobile na energię elektryczną przekroczyły 50 miliardów juanów w 2017 roku, a całkowite zużycie energii w 2018 roku sięgnęło 24.5 miliarda kilowatogodzin.

 

Od 4G do 5G, pobór mocy pojedynczej stacji bazowej 5G będzie prawdopodobnie 2-4 razy większy niż stacji bazowych 4G. Teoretycznie liczba stacji bazowych 5G wynosi około 6 milionów. Według statystyk Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych, w 2019 roku całkowita liczba stacji bazowych 4G w Chinach osiągnęła 5.44 miliona. Oznacza to, że rachunek za prąd sieci 5G będzie prawdopodobnie około trzy razy większy niż 4G. Wcześniej Yan Binfeng, dyrektor Komitetu Technicznego China Unicom Research Institute, wspomniał również, że oczekuje się, że po ukończeniu sieci 5G rachunek za prąd stacji bazowej będzie ponad trzy razy większy niż 4G.

 

Wcześniej Yang Fengyi, zastępca dyrektora Centrum Innowacji Technologii Telekomunikacyjnych w Chinach, publicznie oświadczył, że łączny rachunek za energię elektryczną dla stacji bazowych sieci komórkowych trzech operatorów w 2018 roku wyniósł około 24 miliardów juanów. Na tej podstawie spekuluje się, że po ukończeniu sieci 5G, rachunek za energię elektryczną dla stacji bazowej wyniesie około 80 miliardów juanów. Biorąc pod uwagę, że 6 milionów stacji bazowych sieci 5G zostanie zbudowanych w ciągu siedmiu lat, a szczytowy okres budowy sieci przypada zazwyczaj na trzy lub cztery lata po wydaniu licencji, koszty energii elektrycznej prawdopodobnie wzrosną w ciągu pierwszych trzech do czterech lat.

 

Oprócz rachunków za energię elektryczną na stacjach bazowych, centra danych również generują duże zużycie energii. Według danych ze strony internetowej Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych, na koniec 2017 roku łączna liczba różnego rodzaju centrów danych w moim kraju osiągnęła 285 000, a roczne zużycie energii elektrycznej przekroczyło 120 miliardów kilowatogodzin, co stanowi około 2% całkowitego zużycia energii elektrycznej w moim kraju. Niektórzy pobieżnie obliczyli już, że rachunek za energię elektryczną i to, czy centrum danych jest energooszczędne, determinują rachunek za energię elektryczną w centrum danych. Rachunek za energię elektryczną samego centrum danych klasy B przekroczy 100 milionów juanów rocznie. 

 

Ponieważ urządzeń komunikacyjnych nie można wyłączyć, w rzeczywistych okolicznościach priorytetem jest zapewnienie ich ciągłej, sprawnej pracy jest priorytet nad „oszczędzaniem energii” przez określony czas. Jednocześnie urządzenia komunikacyjne są profesjonalne, a firmy dostarczające produkty i usługi energetyczne nie mają możliwości przeprowadzenia „optymalizacji oszczędności energii” bezpośrednio na samych urządzeniach. Dlatego w krótkiej perspektywie oszczędzanie energii po stronie stacji bazowej nie jest odpowiednim kierunkiem biznesowym. W rzeczywistości niektóre firmy, takie jak Yilingjie, oferują już rozwiązania chłodzące do testowania w serwerowniach.

 

Sądząc po aktualnej sytuacji, główną siłą napędową w kierunku oszczędzania energii w sieciach 5G są producenci i operatorzy sprzętu. Na przykład, aby sprostać ogromnej presji związanej z zużyciem energii, China Mobile już na wczesnym etapie utworzyło zespół projektowy, który prowadził badania nad technologiami oszczędzania energii w stacjach bazowych. Niedawno China Mobile Research Institute opublikował również dokument „5G Base Station Energy Saving Technology White Paper”.

 

Likwidacja gorących obszarów w łańcuchu przemysłowym upstream 5G

 

Ogólnie rzecz biorąc, korzyści infrastrukturalne technologii 5G wynikają głównie z jawnych czynników związanych z masową modernizacją technologii i zwiększeniem skali użytkowania, a także z ukrytego czynnika substytucji krajowej.

 

Następnie zlikwidujemy niektóre z tych konkretnych podziałów.

 

1. Mała stacja bazowa

Na rynku infrastruktury komunikacyjnej wartym biliony dolarów, sprzęt komunikacyjny często odgrywa wiodącą rolę. Firma Changjiang Securities przeanalizowała, że ​​w inwestycjach w 5G, sieć dostępu radiowego (RAN) stanowi co najmniej 50–70% całkowitych inwestycji i jest najważniejszym elementem inwestycji w 5G. Sieć dostępu radiowego składa się z dużej liczby stacji bazowych.

 

Chociaż istnieją różnice w danych prognozowanych dotyczących liczby stacji bazowych makro zbudowanych w Chinach w erze 5G, ogólnie rzecz biorąc, liczba ta wynosi ponad 5 milionów jednostek. Changjiang Securities przewiduje, że skala budowy w Chinach wyniesie około 4 milionów stacji od 2020 do 2025 roku (liczba stacji bazowych 4G w Chinach pod koniec 2018 roku wynosiła 3.72 miliona stacji). Biorąc pod uwagę fakt, że chińskie stacje bazowe stanowią połowę światowych stacji bazowych, globalna wielkość budowy stacji bazowych 5G wyniesie około 8 milionów. Analiza Huatai Securities jest bardziej optymistyczna. Zgodnie z cyklem budowy chińskiej sieci 5G wynoszącym 6 lat (przedkomercyjne w 2019 roku, oficjalne komercyjne w 2020 roku, cykl budowy to 2020~2025), liczba stacji bazowych 5G jest przewidywana na podstawie neutralnego założenia dotyczącego stacji bazowych i prawdopodobnie osiągnie 5.064 miliona.

Przez długi czas bariery techniczne dla urządzeń stacji bazowych makro były wysokie, a cztery główne firmy, reprezentowane przez Huawei, ZTE, Nokia i Ericsson, mają stabilną pozycję w branży. Jednak wraz ze zmianą częstotliwości z 4G na 5G, małe stacje bazowe przyniosły dywidendy rozwojowe.

 

Zdjęcie z: Kunzhong

Małe komórki (Small Cells) weszły do ​​użytku komercyjnego w erze 3G, głównie w celu uzupełnienia sieci w obszarach o dużym natężeniu ruchu. Od 4G do 5G, pasmo częstotliwości wykorzystywanej komunikacji znacznie wzrosło, z 1755-2655 MHz do 24.25 GHz-43.5 GHz. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższe widmo, tym bliżej się ono rozprzestrzenia. W erze 4G możliwe było osiągnięcie zasięgu sieci na dużą skalę za pomocą makrostacji bazowych, ale w erze 5G koszty są praktycznie nie do udźwignięcia.

 

Według odpowiednich badań, typowy promień zasięgu stacji bazowych 4G wynosi obecnie około 1-3 kilometrów. W miastach wynosi on zazwyczaj 500 metrów, a w centrach miast około 200-300 metrów. W obszarach o szczególnie dużym zagęszczeniu sięga nawet 100 metrów. Teoretycznie typowy promień zasięgu stacji bazowych 5G wynosi około 100-300 metrów. Aby zapewnić wysoką jakość usług, gęstość zaludnienia może być wyższa. Można przewidzieć, że niewielu operatorów na świecie będzie stać na tak wysokie koszty.

 

Biorąc pod uwagę, że scenariusze wewnętrzne wymagają obecnie największej przepustowości, model sieciowy, który zapewnia zasięg na dużą skalę za pośrednictwem stacji bazowych makro w erze 4G, jest praktycznie niemożliwy do utrzymania w erze 5G. Dane pokazują, że w erze 4G 70–80% ruchu mobilnego pochodzi z wnętrz; jednocześnie 80% skarg użytkowników operatorów wynika ze słabej jakości sygnału w pomieszczeniach.

 

Charakterystyka małych stacji bazowych na etapie projektowania – zasięg rzędu kilkudziesięciu metrów i gęsta instalacja na danym obszarze – spełnia wymagania dotyczące zasięgu i zużycia energii w komunikacji wysokoczęstotliwościowej w erze 5G. Niektóre dane wskazują, że w erze 5G stosunek stacji bazowych makro do małych stacji bazowych może osiągnąć 1:8. Jeśli krajowe zapotrzebowanie na stacje bazowe makro wyniesie 4 miliony sztuk, średnia cena sprzedaży małych stacji bazowych w cyklu budowy 5G wyniesie 3,000 juanów/sztukę, a wielkość rynku może osiągnąć około 100 miliardów juanów.

 

Optymistyczne oczekiwania dotyczące perspektyw rozwoju małych stacji bazowych sprzyjały aktywności na rynkach pierwotnym i wtórnym. Na rynku wtórnym wzrosły ceny akcji spółek zajmujących się małymi stacjami bazowymi, takich jak Bangxun Technology, Sanyuanda, Comba Communications, Chaoxun Communications i ZTE. Na rynku pierwotnym firmy takie jak Baicaibang, Mikas, Yunji Zhongzhi, ZTE Wangkun itp. również zajmują się badaniami i rozwojem produktów.

 

Jednakże, zgodnie z informacjami o przetargach trzech głównych operatorów, przetarg na małe stacje bazowe 5G nie został jeszcze otwarty.

 

2. Układ optyczny

Branża komunikacji optycznej składa się głównie z trzech części: „urządzeń optycznych, kabli światłowodowych i sprzętu optycznego”. Urządzenia optyczne stanowią rdzeń systemów komunikacji optycznej, a układy scalone (chipy) są również ich podstawowymi komponentami. Ich wydajność i szybkość transmisji bezpośrednio determinują wydajność transmisji systemów komunikacji światłowodowej. Ich koszt stanowi zazwyczaj 30–50% kosztów urządzeń optycznych i wykazuje tendencję wzrostową.

 

Jako ważny element łańcucha przemysłowego w głównym sprzęcie komunikacyjnym, układy optyczne również zyskały na znaczeniu. Układy optyczne wykorzystują głównie generację i absorpcję fotonów, której towarzyszy proces przejścia między poziomami energii wewnętrznej w materiałach półprzewodnikowych (takich jak InP, GaAs itp.), aby uzyskać wzajemną konwersję sygnałów fotoelektrycznych.

 

Branżowi eksperci uważają, że komercjalizacja technologii 5G, rozbudowa sieci transmisyjnych na rynku telekomunikacyjnym i budowa stacji bazowych na szeroką skalę mogą doprowadzić do powstania rynku bezpośredniego wartego miliardy dolarów.

 

Z jednej strony, ze względu na wzrost częstotliwości pasma 5G, tłumienie sygnałów przenikających przez budynki wzrośnie, a gęstość zabudowy stacji wzrośnie w porównaniu z erą 4G. Liczba stacji bazowych prawdopodobnie osiągnie co najmniej 4-5 milionów. Z drugiej strony, patrząc na pojedynczą stację bazową, architektura stacji bazowych w erze 4G to głównie fronthaul-backhaul. W erze 5G może ona ewoluować w kierunku fronthaul-midhaul-backhaul. Liczba modułów optycznych wymaganych dla pojedynczej stacji bazowej również wzrośnie, potencjalnie przekraczając 8. Oczekuje się, że połączenie tych dwóch technologii doprowadzi do powstania rynku wartego wiele miliardów dolarów.

 

Firma China Mobile Investment Company również przeprowadziła obliczenia w raporcie „Insights into 5G, Investing in the Future”. Według szacunków, zakładając, że liczba stacji bazowych 5G w moim kraju osiągnie 2 miliony, interfejs między stacją bazową a stroną kliencką podłączonego sprzętu transmisyjnego będzie wymagał co najmniej 4 milionów modułów optycznych. Biorąc pod uwagę moduły optyczne interfejsu po stronie linii, dedykowane moduły optyczne dla użytkowników linii, moduły optyczne dla centrów danych itp., oczekuje się, że cała sieć 5G wygeneruje zapotrzebowanie na szybkie moduły optyczne sięgające dziesiątek milionów. Łączna liczba modułów optycznych 5G jest od 2 do 4 razy większa niż w erze 4G.

 

Zdjęcie z raportu China Mobile Investment Company „Wgląd w 5G, inwestowanie w przyszłość”

Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa prędkość układu optycznego, tym wyższa wydajność transmisji systemu komunikacji światłowodowej, ale tym większy jest stopień trudności prac badawczo-rozwojowych i masowej produkcji. Projektowanie szybkich układów optycznych musi zapewniać jakość sygnału przy jednoczesnym zwiększeniu szybkości transmisji. Utrudniona będzie również kontrola częstotliwości włączania i wyłączania lasera.

 

Dzięki dynamicznemu rozwojowi branży telekomunikacyjnej, rośnie również nacisk branży na lokalizację układów optycznych. W ostatnich latach osiągnięto pewne rezultaty. Na przykład, wskaźnik lokalizacji układów optycznych o przepustowości 10 Gb/s wynosi blisko 50%, ale dla układów o przepustowości 25 Gb/s i wyższej nie przekracza 5%. Branża ta w dużej mierze opiera się na firmach amerykańskich i japońskich, takich jak New Broadcom, MAOM, Mitsubishi, Sumitomo i Oclaro, a w ostatnich latach stała się również przedmiotem badań i rozwoju dla firm związanych z rynkiem pierwotnym i wtórnym.

 

Na rynku wtórnym Guangxun Technology, Hisense Broadband, Huagong Zhengyuan itp. weszły na rynek poprzez własne badania lub przejęcia; na rynku pierwotnym Yunling Optoelectronics, Guanganlun, Changguang Huaxin, Zhongke Optical Core, Yuanjie Technology, Shijia Optoelectronics, Huaxing Semiconductor, Xinyun Optoelectronics, Guangzi Technology, Chenxiao Technology, Dalian Youxun, Corewave Micro itp. również zajmują się powiązaną działalnością.

 

3. Przedni moduł RF

Terminale 5G są gotowe do uruchomienia, a front-end częstotliwości radiowej jest również uważany za łącze o wartości komercyjnej. Jego dywidendy wynikają nie tylko ze wzrostu skali użytkowania, ale także z innowacji technologicznych.

 

Oprócz zwiększonego zapotrzebowania na częstotliwość radiową w stacjach bazowych, terminale mobilne 5G stworzą również nowe możliwości dla urządzeń front-end wykorzystujących częstotliwość radiową.

 

Qorvo przewiduje, że w ciągu najbliższych 10 lat terminale 5G staną się najszybciej rozwijającym się segmentem branży telefonii komórkowej. Według prognoz Strategy Analytics, dostawy terminali 5G wzrosną z 2 milionów sztuk w 2019 roku do 1.5 miliarda sztuk w 2025 roku. Zaprojektowanie telefonu komórkowego 5G ze stabilnym sygnałem i obsługą wielu pasm komunikacyjnych nie jest jednak łatwe. Intuicyjnie rzecz biorąc, liczba pasm częstotliwości, które muszą obsługiwać telefony komórkowe 5G, znacznie wzrosła. Chociaż standard 5G nie został jeszcze sfinalizowany, biorąc pod uwagę, że 4G LTE rozszerzyło się do 52 pasm, prawdopodobnie wzrośnie ich liczba do ponad 60 w 5G.

 

Po drugie, 5G dodaje sygnały o wysokiej częstotliwości, co dodatkowo obniża wymagania wydajnościowe stawiane urządzeniom front-end wykorzystującym częstotliwości radiowe. Zastosowanie technologii MIMO i CA w 5G dodatkowo zwiększa złożoność filtrów i PA. To z kolei odpowiednio zwiększa wartość front-endu RF. Agencja badań rynku Navian przewiduje, że wartość rynku samych tylko układów front-end wykorzystujących częstotliwości radiowe w terminalach mobilnych osiągnie 21.2 mld USD w 2020 roku, przy średniorocznej stopie wzrostu na poziomie 15.4%.

 

Odpowiednia analiza pokazuje, że w przypadku telefonu komórkowego obsługującego pełną sieć 4G, pakiet RF front-end często zawiera 2-3 wzmacniacze mocy, 2-4 przełączniki i 6-10 filtrów, a jego koszt wynosi około 8-10 dolarów amerykańskich. Jednak w erze 5G koszt pakietu RF front-end prawdopodobnie sięgnie 25-40 dolarów amerykańskich, przewyższając koszt głównego układu telefonu komórkowego.

 

Zdjęcie z: UIS Capital

Częstotliwość radiowa jest uważana za klejnot w koronie układów analogowych, a jej lokalizacja była trudna do przebicia. Podaje się, że europejscy i amerykańscy producenci zajęli około 95% globalnego rynku RF.

 

Częstotliwość radiowa składa się zazwyczaj z urządzeń radiowych, takich jak wzmacniacze mocy (PA), filtry, dupleksery, przełączniki częstotliwości radiowych i wzmacniacze niskoszumowe (LNA). Wśród nich filtry stanowią największą część urządzenia. Avago, Qorvo i inni giganci mają udział w rynku wynoszący około 95%. Do krajowych spółek giełdowych należą Maijie Technology itp., a do spółek niższych rangą należą Deqing Huaying, Anhui Yunta, Haoda Electronics, Tianjin North, Zhouxun Technology itp. Ilość wzmacniaczy mocy jest na drugim miejscu, a rynek jest zmonopolizowany przez Skyworks, Qorvo, Murata itp. Do krajowych spółek giełdowych należą Sanan itp., a do spółek rynku pierwotnego należą Vanchip, Huntersun, Guofeixiang itp. W tym aspekcie przełączania izraelski TowerJazz ma stosunkowo wysoki udział, a do krajowych spółek giełdowych należy Zhuosheng Micro.

Zdjęcie z: UIS Capital

Analiza substytucji krajowej w łączach upstream 5G

Oprócz wartości komercyjnej branży telekomunikacyjnej, jej strategiczne znaczenie jest oczywiste. Wraz ze zmianami w stosunkach międzynarodowych, 5G stało się jednym z gorących punktów w rozgrywkach między mocarstwami.

 

Zastępstwo krajowe stało się również tematem, który należy poruszyć w tej branży.

 

Łącznikiem, któremu poświęca się najwięcej uwagi w sieci 5G, jest stacja bazowa. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku kluczowych komponentów obecnie wykorzystywanych w stacjach bazowych 5G, Huawei HiSilicon może zasadniczo przeprowadzić niezależne badania i rozwój, a ZTE może wykonać część tych prac. Jednak najbardziej zaawansowane układy scalone stosowane obecnie w stacjach bazowych wykorzystują proces 7 nm i rozważają wprowadzenie procesu 5 nm. Huawei wszedł na listę podmiotów, a TSMC może nie być w stanie pozyskać nowych zamówień. ZTE nie jest obecnie dotknięte, ponieważ nie znalazło się na liście podmiotów; jeśli 7 nm układ Tiangang Huawei nie będzie mógł zostać wyprodukowany przez SMIC, firma może być zmuszona do użycia układów scalonych w procesie 14 nm, co może wpłynąć na wydajność stacji bazowej.

 

We wrześniu tego roku profesjonalna firma śledcza Fomalhaut Techno Solutions pomogła dziennikowi Nihon Keizai Shimbun w demontażu najnowszej stacji bazowej 5G Huawei i doszła do podobnych wniosków. Ustalili, że koszt stacji bazowej 5G Huawei wynosi 1,320 dolarów amerykańskich, a odsetek części zaprojektowanych przez firmy z Chin kontynentalnych wynosi około 48.2%. Jednak około 60% chipów zaprojektowanych przez chińskich producentów jest wytwarzanych przez TSMC, a jedynie około 10% części krajowych w ogóle nie jest objętych zakazem.

Badanie pokazuje również, że udział amerykańskich komponentów używanych w układach stacji bazowych Huawei 5G osiągnął 27.2%, w tym układy FPGA (Lattice, Xilinx), pamięć (Cypress), przełączniki (Broadcom), wzmacniacze (ADI) oraz układy zarządzania magazynem (TI, ON Semiconductor). Korea Południowa dostarcza układy pamięci firmy Samsung Semiconductor, a japońscy dostawcy to m.in. TDK, Seiko, Epson i Nichicon.

 

Zdjęcie: Jednostka układu stacji bazowej Huawei 5G

Badania rynku krajowego przynoszą podobne wnioski. Na przykładzie Centrum Badań Inwestycyjnych Cheung Kong Graduate School of Business, badania wskazują, że krajowi producenci, tacy jak HiSilicon, procesor stacji bazowej Huawei i kluczowe komponenty, mają możliwości projektowe, ale takie jak 7-nanometrowe układy DSP Tiangang i procesory HiSilicon Kunpeng, były wcześniej produkowane przez TSMC, a SMIC może nie być w stanie spełnić wymagań procesowych; pętle synchronizacji fazowej (PLL) pochodzą głównie od ADI i TI, a krajowi producenci nie mają praktycznie żadnej alternatywy; urządzenia związane z częstotliwościami radiowymi (RF), takie jak układy PA, to głównie NXP, Sumitomo i Infineon, a krajowi producenci mogą oferować jedynie produkty z niższej półki.

 

Zdjęcie z: Centrum Badań Inwestycyjnych Szkoły Biznesu Cheung Kong Graduate School of Business

W obszarze komunikacji optycznej związanej z siecią 5G, częściowo zrealizowano krajową substytucję produktów średniej i niskiej klasy. Udział krajowych chipów optoelektronicznych Huawei i ZTE jest nadal stosunkowo niewielki. Obecnie krajowi producenci komponentów optycznych powyżej 25G są stosunkowo mniej konkurencyjni.

 

W przypadku terminali telefonii komórkowej 5G, udział krajowych podzespołów jest stosunkowo wysoki. Jednak rdzenie układów scalonych krajowych terminali 5G są nadal produkowane przez TSMC i podlegają „liście podmiotów”.

 

Profesjonalna firma śledcza Fomalhaut Techno Solutions pomogła „Nihon Keizai Shimbun” w demontażu Huawei Mate 30. W przypadku telefonów komórkowych 5G wyniki pokazują, że odsetek użytych części wyprodukowanych w Chinach wynosi 41.8%, co stanowi 16.5 punktu procentowego więcej niż w wersji 4G starego modelu wprowadzonej na rynek przed sankcjami USA; wśród nich bardziej skomplikowane układy komunikacyjne również częściowo wykorzystują produkty opracowane przez HiSilicon; w wersji 4G pozostało tylko kilka części, takich jak szklane obudowy, stanowiące 11.2% części amerykańskich, co stanowi 1.5% całości. Warto jednak zauważyć, że obecne rdzeniowe procesory telefonów komórkowych Huawei, takie jak Kirin 980 i 990, wykorzystują proces 7 nm i są produkowane przez TSMC, więc również one są objęte „Listą podmiotów”.

 

Źródło obrazu: Centrum Badań Inwestycyjnych Szkoły Biznesu Cheung Kong

Ponadto, jeśli chodzi o system operacyjny w smartfonach, krajowi producenci nadal korzystają z otwartego kodu źródłowego systemu operacyjnego Android, ale aplikacje należące do Google, takie jak Chrome, Gmail i YouTube, nie mogą być używane, co może mieć wpływ na ich sprzedaż za granicą.

 

Iteracja rynku telekomunikacyjnego o wartości biliona juanów często oznacza dywidendy dla całego łańcucha przemysłowego. Powyższa część artykułu przedstawia jedynie niektóre reprezentatywne powiązania w segmencie upstream. Oprócz dywidend z infrastruktury upstream i łańcucha dostaw terminali, coraz więcej aplikacji downstream wiąże się z wyższymi oczekiwaniami. Raport „Wgląd w 5G, Inwestycje w Przyszłość” szacuje, że inwestycje w infrastrukturę upstream mogą osiągnąć 3.3 biliona juanów w 2025 roku, a w aplikacje downstream 6.6 biliona juanów; do 2030 roku te dwie wartości mogą osiągnąć 6.3 biliona juanów i 10.6 biliona juanów, przy czym ta druga stanowi około 12.8% PKB Chin w 2017 roku. Jeśli chodzi o zastosowania przemysłowe 5G, omówimy je szczegółowo w kolejnym raporcie.

Uwaga: Niniejszy artykuł został przedrukowany z Internetu i służy ochronie praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przy przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia artykułu.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen