5G中游产业链光模块深度研究，特别干货篇下篇

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预计5G基站需要410万个宏基站和820万个小基站。按照工信部2017年11月发布的5G频谱使用征求意见，宣布规划3300-3600MHz、4800-5000MHz作为5G的工作频段。

目前4G的主要频段为1800-2600MHz，所以，如果简单看主频段，5G使用的频率是4G的2倍，那么5G宏站覆盖的半径是4G的二分之一，覆盖的面积是四分之一，那理论上覆盖相同的面积5G基站是4G基站的4倍。

从5G的建设需求来看，5G将会采取“宏站+小站”组网覆盖的模式。5G宏基站方面，如果以3.5G及以上做连续覆盖，5G的基站数量可能是4G的1.5-2倍;如果以2.6G及以下做连续覆盖，基站数量预计跟4G相当。

5G小基站方面，高频场景下需求是宏站的3倍，将以补充覆盖为主。具体数量上，截止到2018Q1，我国的的4G基站总数为339万个，我们预计5G宏基站需要建设410万个，相比4G增加71万个;预计小基站需求是宏基站的2倍，则整个5G周期需要新建小基站820万个。

5G光模块国内近700亿市场空间。根据前面基站数量的预测，宏基站410万个，小基站820万个，我们根据站的数量，可以推算出光模块的市场需求。

前传方面，宏基站每个基站覆盖3个扇区，每个基站需要6个光模块，小基站是一体化集成的基站，不需要光模块，则前传部分需要410万*6=2460万个，按照每个500元折算，前传部分市场空间为123亿元。

重创和回传方面，我们参照中国电信《5G承载和架构技术白皮书》里面架构的模型:假设承载网分为接入层、汇聚层、核心层;

接入和汇聚设备采用环状组网;接入环配置假设为每环8个基站，汇聚环配置假设每环6个设备，一个设备带6个接入环，带宽收敛比为6:1;

核心网配置假设每12000个基站需要4个核心设备、带42个汇聚环、假定所有业务进入核心网;每个接入环连接8个基站需要带宽50/100G，每个汇聚环连接6个汇聚设备需要带宽200/400G，那么整个中传/回传部分市场空间为549亿元，整个5G对光模块的拉动需求接近700亿元。

▌数据流量需求快速增长，数通建设加速

数据中心流量稳定增长，IDC向超大方向发展

到2021年数据中心流量增长3倍，复合增长率25%。根据思科GlobalCloudindex2016-2021的报告预测，到2021年全球数据中心流量将从2016年的6.8ZB增长到20.6ZB，增长三倍，数据流量的复合增长率为25%，增速仍然保持高速。

自2008年以来，大多数互联网数据流量都是由数据中心发起的。我们预计随着各种云计算的普及与深入，企业将会采买更多的云服务，数据中心的数据流量将会持续增长。

根据思科的预测，到2021年，数据中心的数据流量占比将达到95%以上。

全球云服务商云服务收入增速高。从亚马逊最新的财报看，公司前三季度云服务营收182亿美元，同比增长48%，从公司2015年一季报起单独公布云服务业务数据起，季度的复合增长率为18.97%，简单年化复合增长率达到75.88%。

从微软公布的财报数据看，公司智能云业务就是其云服务业务的板块，最新财报显示2018年3季度营收23.76亿美元，同比增长182%，云服务业务在快速增长。

我们看到海外互联网巨头的云服务业务最近两年都在快速增长中，软件上云、服务上云、数据上云等成为互联网巨头们的主营业务，且盈利模式渐渐清晰起来，有动力继续投资IDC。

全球数据中心平稳增长，超大数据中心是方向。2010年以来全球数据中心平稳增长，从2017年开始，伴随着大型化、集约化的发展，超大数据中心需求增加。

据Gartner统计，截至2017年底全球数据中心共计44.4万个，从部署机架来看，单机架功率快速提升，机架数小幅增长，2017年底全球部署机架数达到493.3万架，安装服务器超过5500万台，预计2020年机架数将超过498万，服务器超过6200万台。

从业务和消费者服务的角度来看，对数据中心和云资源的需求越来越大，这导致了大规模公共云数据中心的发展，增加了对超大规模数据的中心需求。

超大数据中心的定义各不相同。InternationalDataCorporation(IDC)表示，这样的数据中心至少需要5000个服务器和10000平方英尺的可用空间，并且通常要大得多。

但Synergy的标准则高得多，将其定义为拥有“几十万台服务器，有时甚至是数百万台”。业界人士普遍认为，全球只有七家公司可以称之为超大规模数据中心:谷歌、亚马逊、微软、Facebook、腾讯、百度以及阿里巴巴。

根据思科GlobalCloudindex2016-2021的报告预测，超大数据中心将从全球2016年的338个增加到2021年的628个，复合增长率为13.19%。

到2021年，超大数据中心的服务器将占到所有数据中心服务器的53%，换句话说，未来超大数据中心将集聚行业内的云计算资源。

亚太地区未来将是全球最多超大数据中心的地区。

截止2017年底，运营的全球超大数据中心有386个，其中北美占比最大，为46%，其次是亚太(30%)、西欧(19%)和拉丁美洲(4%)。

就超大规模数据中心的位置而言，亚太地区一直是增长最快的地区，并将在未来五年继续以更快的速度增长，到2021年底，亚太地区将取代北美，占据超大规模数据中心的39%。

中国数据中心数量和营收规模持续增长我国数据中心规模和数量快速增长。

2013年以来，我国数据中心总体规模快速增长，到2017年底，我国在用数据中心机架总体规模达到166万架，总体数量达到1844个，规划在建数据中心规模107万架，数量463个。

其中大型以上数据中心为增长主力，截止2017年底，大型以上数据中心机架数超过82万，比2016年增长68%，数据中心总体规模占比近50%，比2016年增长10%，预计未来占比将进一步提高。
 

我国IDC市场参与者营收规模高速增长。

受移动互联网快速发展的驱动，我国IDC业务收入连续高速增长。

根据第三方数据机构统计，2017年我国IDC全行业市场规模为946亿元，2007-2017年年复合增长率为39.22%，持续保持快速增长势头。

另外，根据中国信通院对IDC市场结构的测算，2017年我国传统IDC业务规模占IDC全行业的比重为78.8%。云服务占比为21.2%，比2016年提高2.8%。

随着“企业上云”行动实施，预计未来云服务收入在我国IDC业务收入中的占比仍会进一步增加。

2020年我国IDC市场收入规模有望突破1500亿元。

在移动互联网、互联网+、云计算、大数据、物联网等新兴领域的蓬勃发展和带动下，中国信通院预计到2020年我国IDC市场业务总收入可达1500亿元。

数通建设有望持续推动光模块处在景气周期

低延时需求促使数据中心架构向两层架构方向转变。传统的数据中心前端网络根据功能划分为核心层、汇聚层和接入层。

随着云计算数据中心采用的大量虚拟化技术后，传统网络层也有新的架构出现，虚拟化I/O技术发展，有助于较好的改善网络节点的延时。

低延时的网络是云计算的数据中心发展的基本要求，根据这样的要求越来越多的数据中心采用了叶脊类型的网络架构，从而也促使网络架构从传统的三层网络架构减为二层网络架构。

以叶脊架构为代表的两层架构将汇聚层和核心层融合，接入层也不再分组，任意两台服务器之间的数据传输不会超过两跳。

在两层架构下，接入交换机不再部署在机柜顶层，而是采用单独的机柜安装接入交换机，这个机柜可以部署在一列机柜的最外侧(EoR，EndofRow)以方便维护，或者部署在一列机柜的中间(MoR，MiddleofRow)以缩短布线长度。

因此，两层架构下，服务器与底层交换机之间大量采用光纤连接。

高速光模块需求旺盛，100Gb/s预计2022年达到70亿美金。

目前数据中心已经迈入100Gb/s时代并将逐步向更高速率演进。亚马逊在2017年已经全面转向100G，另外在更长距离的连接，比如500米、两公里大量的也会大量采用100G。

再往后看3-5年，机柜内部的连接都会上到50G或者100G，像微软有些地方已经这么做了。

机柜之间的连接会大量采用200G-400G，更长距离的会用400G，以及下一步到800G的连接。

根据Ovum的统计和预测，100Gb/s光模块在2017年开始迅猛增长，预计到2022年，100Gb/s光模块销售收入将超过70亿美元。

在不同距离应用100Gb/s光模块中，2km和10km的增长幅度较大，Ovum认为2km和10km应用的光模块到2022年将分别超过30亿美元和24亿美元。

机柜之间的连接会大量采用200G-400G，更长距离的会用400G，以及下一步到800G的连接。

根据Ovum的统计和预测，100Gb/s光模块在2017年开始迅猛增长，预计到2022年，100Gb/s光模块销售收入将超过70亿美元。

在不同距离应用100Gb/s光模块中，2km和10km的增长幅度较大，Ovum认为2km和10km应用的光模块到2022年将分别超过30亿美元和24亿美元。百度搜索“乐晴智库”获得更多行业报告。

随着5G大规模投资建设期的临近，数据中心流量快速增长催生的数通建设如火如荼，光模块需求将持续受到提振。

标签： 5G概念股