参考观研天下发布《2019年中国基站天线行业分析报告-行业运营态势与发展前景预测》
一、发展特征
随着移动通信产业的发展，我国基站天线产业也有长足的发展，目前已经打破网络建设初期国外产品的垄断并且基本占领了国内市场。
在应用方面，随着站址资源的日益稀缺，基站天线要适用于各种环境场所；人们对视觉和电磁污染的重视程度越来越高，使得目前基站天线的伪装和美化成为必不可少的手段，各个场景中多种形式的美化天线，缓解了周围居民的抵触情绪，加快了网络建设速度，取得了良好的效果；用户对高质量、精细化的网络优化要求，促生了多种基站天线的新应用方案；由于站址资源的稀缺及节能减排的需要，国家对运营商提出了共建共享的要求，多系统共站、共天线的问题也相应显现出来。
在技术方面，移动通信技术的迅猛发展系统给天线提出了越来越高的要求，小型化、一体化、宽带化、多频段、高效率和更能适应系统各种要求的天线仍然是当前国内外天线领域的重要研究课题，同时天线设计及应用还要综合考虑传播、系统、工程和环境条件等方面的因素。
在系统的演进方面，基站天线作为系统的一部分也随之演进。不同系统的差异对天线性能提出了新的要求，这要求也带动了基站天线技术的发展。
TD-SCDMA系统作为由我国提出的第三代国际移动通信标准已经在我国得到大范围的应用。智能天线作为该系统的一大特点，不但保证了系统的正常工作，也提升了整个系统的性能。TD-SCDMA的特性使得TD基站的辐射要低于普通移动通信系统，更远低于国家电磁辐射限制值，“绿色环保”也成为TD的一大特性。但智能天线尺寸的增大容易使公众对辐射形成新的辐射担忧，通过努力，相关基站天线厂家在基站天线在小型化和美化方面做了大量的工作并已经取得很大进展。目前已经广泛使用并为多方面所接受的TD双极化智能天线有望在未来的网络建设中得到越来越多的应用。
当前各个运营商的共建共享存在多天线共用一个平台、多系统共用一套天线的情况，这样的场景要求基站天线具有更高的垂直隔离度。而多频段基站天线将可能大幅度减少天线个数，减轻对铁塔或是抱杆的要求。
随着网络覆盖和容量的不断增加，目前我国移动通信基站数已经接近100万个，以每个基站3面天线计算，我国基站天线保有量已在300万套，这使得在很多地方基站天线林立，正因为如此，基站天线的视觉污染越来越受到重视。基站天线的特性直接影响整个无线网络的整体性能，而其长时间的室外应用，使得基站天线的维护量不可忽视。此外由于价格不断下降带来的基站天线质量下降和厂家后期维护力量的不足，也将给基站天线的维护带来一些不确定因素。
二、发展现状
根据标准组织规划，3GPP的5G进度还处在标准研究阶段，预计17-18年形成第一版标准（R15）,18-19年制定完整标准（R16），最后由ITU进行评估，预计19-20年实现真正标准化，然后2020年开始商用，2021年或将规模商用。
大规模MIMO天线技术是5G提升容量的关键技术之一，使用多根天线接收及发射信号。目前4G基站一般使用8根天线，而5G基站天线数量可达到128根、256根、甚至更多。因此，5G的天线数量会有指数级的增长，即使高集成的天线阵列中，单个天线产值会有所下降，最终整体天线市场规模还是会有明显的增长。目前，基站天线占基站设备的比例约在2.8%-4%左右，随着5G采用大规模天线阵列以及天线从无源转向有源，未来基站天线采购比例将会有较大提升。
从通信天线领域来看，国内生产企业较多，竞争激烈，但具备较强研发实力、一定产能规模和国际竞争力的专业厂家较少，主要有京信通信、通宇通讯、摩比发展、盛路通信等少数几家企业，他们将是5G中最受益的天线厂商。
三、市场需求分析
2016年，基础电信企业加快了移动网络建设，新增移动通信基站92.6万个，总数达559万个。其中4G基站新增86.1万个，总数达到263万个，移动网络覆盖范围和服务能力继续提升。按照每个基站安装2~4套天线的通常标准计算，2014年我国基站天线需求量达到296.4万套， 2015年年我国基站天线需求总量为394.1万套，2016年约290.2万套。
3G从2007年试验网至今，10年间，累计投资5685亿；4G自2012年试验网至今，5年间累计投资5956亿，较3G增长5%，但投资更加集中，年均投资达到1191亿，同比增长109%。 4G相比3G投资集中度提升的原因：一方面，内部竞争加剧，中国移动TD-SCDMA的迫切升级4G的需求；另一方面，3G到4G整体移动用户渗透率提升，快速转网使得新建网络的盈利和折旧之间可以较快平衡，因此有意愿加快投资。 因此，一旦5G开始商用，不仅总投资规模会增加，而且大概率也会采取比较集中的投资，使得整体投资规模，以及年均投资会明显高于4G。
无线通信系统中，移动通信基站担负网络的接入功能，其布网模式、覆盖程度、密度和技术效果直接影响通讯、数据服务质量，所以在整个移动通信网络投资中，基站设施占据重要位置，占整个网络的投资约为 40%。基站台主要包括基站控制器、收发信机、基站天线、射频器件以及基站电源、传输线、空调、防雷器件等附属设施，而基站天线和射频器件是移动通信网络最前端的部分，直接影响到网络覆盖和用户体验。通常情况下，基站天线占基站设备的比例约在 2.8%-4%左右，射频器件价值占整个基站价值的比重约为 6%～8%。未来 4.5G 和 5G 的设计将导致网络扁平化，投资重心将向基站前端单元和网络后端云设备转移，因此未来基站天线和射频器件将占据更重要的位置。
未来基站天线和射频器件的市场主要受益于 MIMO 技术的发展和天线有源化。MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，是增强通信容量改善信噪比的重要手段，目前已经广泛应用于 WIFI、LTE 等。根据概率统计学原理，当基站侧天线数远大于用户天线数时，用户间干扰将趋于消失，而巨大的阵列增益将能够有效地提升每个用户的信噪比，从而能够在相同的时频资源上支持更多用户传输。另外，大规模天线技术应用后，可以自动调节各个天线发射信号的相位，使其在手机接收点形成电磁波的叠加，从而达到提高接收信号强度的目的，因此天线数目的进一步增加将是无线收发技术继续演进的重要方向。目前 4G 所用的天线数目大多在 2x2 左右（即 2 根发射天线和 2 根接收天线），5G 网络应用的基站天线数甚至可以达到 256 根，规模大幅度增加。
据 GSA 及运营商官方数据统计显示，全球已宣布商用及正在商用部署的 4.5G 网络已达 30 张，采用 4x4 MIMO 技术。2016年 9月 9 日，日本软银（SoftBank） 宣布 “5G Project”正式启动，在第一阶段应用大规模天线技术。软银表示在东京城区 4 个地点进行的实验实现在 Massive MIMO 打开时与关闭时比较，平均可以提升约 6.7 倍通信速度。
智能有源天线技术是未来天线发展的趋势，可有效解决由于各种网络制式并存、频谱带宽不断增加所带来的天面空间拥挤的问题。一般而言，一线和二线城市 45%左右的基站点天面空间拥挤，无法新增独立天线。有源天线将射频单元与天线合为一体，节省空间，减小馈线损耗，管理效率高，可以实现快速建设。据华为统计，有源天线在节省 70%的空间下，能够获得 30%到 70%的容量增益，还能减少 30%的站点建设成本。
此外，未来 5G 所应用的大规模的天线阵列也是基于有源天线技术。天线阵列中的每个单元与相应的射频、数字电路模块集成在一起，实现每个单元的单独控制，从而完成波束赋形。通过波束赋形，天线发射能量可以集中到用户所在位置，提高接受效率，并且基站可以通过监测用户的信号，对其位置进行实时跟踪，调整发射方向指向用户。
2G-3G升级，移动电话用户数增多。我国2009-2013年是3G网络快速建设时期，2009年我国移动电话用户数量为7.7亿户，到了2013年，用户数达到12.28亿户，复合增长率约12%。实现了3G用户基本覆盖。
移动用户数量上升，运营商直接受益。据统计，2009-2013年期间，随着移动用户数量的增加，三大运营商收入均实现快速增长。中国移动的营收从4521亿元增长到6306亿元，复合增速约8%；中国电信营收从2093亿元增长到3215亿元，复合增速约11%；而中国联通的营收则从1546亿元增长到2957亿元，复合增速达17%。
3G到4G带来投资升级。2009-2013年是我国3G网络建设周期，资本开支呈上升趋势，三大运营商 CAPEX合计投入9743亿元，无线相关投资5685亿元；2013年，进入我国4G快速建设周期，投资额逐年快速提升，直至2016年4G网络投资才趋于平缓，三大运营商累计CAPEX投入1.25万元，4G无线相关投资7155亿元（合1100美元）。
5G投资总额有望增长60%。5G因支持更多场景，生命周期会长，由于铁塔公司单独承担建设的责任，因此5G商用后，资本开支主要是网络设备，预计在商用后的第四年2023年网络设备支出达到最大，之后开始下降，预计国内三大运营商在5G黄金周期总投资额预测1800亿美元（合1.2万亿元），相比4G时期1100亿美元，增长60%。 如果考虑更长的生命周期，预计5G建设周期的十年内，运营商用于网络设备的支出达到2.64万亿。
一、发展特征
随着移动通信产业的发展，我国基站天线产业也有长足的发展，目前已经打破网络建设初期国外产品的垄断并且基本占领了国内市场。
在应用方面，随着站址资源的日益稀缺，基站天线要适用于各种环境场所；人们对视觉和电磁污染的重视程度越来越高，使得目前基站天线的伪装和美化成为必不可少的手段，各个场景中多种形式的美化天线，缓解了周围居民的抵触情绪，加快了网络建设速度，取得了良好的效果；用户对高质量、精细化的网络优化要求，促生了多种基站天线的新应用方案；由于站址资源的稀缺及节能减排的需要，国家对运营商提出了共建共享的要求，多系统共站、共天线的问题也相应显现出来。
在技术方面，移动通信技术的迅猛发展系统给天线提出了越来越高的要求，小型化、一体化、宽带化、多频段、高效率和更能适应系统各种要求的天线仍然是当前国内外天线领域的重要研究课题，同时天线设计及应用还要综合考虑传播、系统、工程和环境条件等方面的因素。
在系统的演进方面，基站天线作为系统的一部分也随之演进。不同系统的差异对天线性能提出了新的要求，这要求也带动了基站天线技术的发展。
TD-SCDMA系统作为由我国提出的第三代国际移动通信标准已经在我国得到大范围的应用。智能天线作为该系统的一大特点，不但保证了系统的正常工作，也提升了整个系统的性能。TD-SCDMA的特性使得TD基站的辐射要低于普通移动通信系统，更远低于国家电磁辐射限制值，“绿色环保”也成为TD的一大特性。但智能天线尺寸的增大容易使公众对辐射形成新的辐射担忧，通过努力，相关基站天线厂家在基站天线在小型化和美化方面做了大量的工作并已经取得很大进展。目前已经广泛使用并为多方面所接受的TD双极化智能天线有望在未来的网络建设中得到越来越多的应用。
当前各个运营商的共建共享存在多天线共用一个平台、多系统共用一套天线的情况，这样的场景要求基站天线具有更高的垂直隔离度。而多频段基站天线将可能大幅度减少天线个数，减轻对铁塔或是抱杆的要求。
随着网络覆盖和容量的不断增加，目前我国移动通信基站数已经接近100万个，以每个基站3面天线计算，我国基站天线保有量已在300万套，这使得在很多地方基站天线林立，正因为如此，基站天线的视觉污染越来越受到重视。基站天线的特性直接影响整个无线网络的整体性能，而其长时间的室外应用，使得基站天线的维护量不可忽视。此外由于价格不断下降带来的基站天线质量下降和厂家后期维护力量的不足，也将给基站天线的维护带来一些不确定因素。
二、发展现状
根据标准组织规划，3GPP的5G进度还处在标准研究阶段，预计17-18年形成第一版标准（R15）,18-19年制定完整标准（R16），最后由ITU进行评估，预计19-20年实现真正标准化，然后2020年开始商用，2021年或将规模商用。
3GPP和ITU的5G标准规划
资料来源：公开资料整理
大规模MIMO天线技术是5G提升容量的关键技术之一，使用多根天线接收及发射信号。目前4G基站一般使用8根天线，而5G基站天线数量可达到128根、256根、甚至更多。因此，5G的天线数量会有指数级的增长，即使高集成的天线阵列中，单个天线产值会有所下降，最终整体天线市场规模还是会有明显的增长。目前，基站天线占基站设备的比例约在2.8%-4%左右，随着5G采用大规模天线阵列以及天线从无源转向有源，未来基站天线采购比例将会有较大提升。
从通信天线领域来看，国内生产企业较多，竞争激烈，但具备较强研发实力、一定产能规模和国际竞争力的专业厂家较少，主要有京信通信、通宇通讯、摩比发展、盛路通信等少数几家企业，他们将是5G中最受益的天线厂商。
2010-2016年中国基站天线行业销售规模及增速情况
资料来源：观研天下咨询整理
三、市场需求分析
2016年，基础电信企业加快了移动网络建设，新增移动通信基站92.6万个，总数达559万个。其中4G基站新增86.1万个，总数达到263万个，移动网络覆盖范围和服务能力继续提升。按照每个基站安装2~4套天线的通常标准计算，2014年我国基站天线需求量达到296.4万套， 2015年年我国基站天线需求总量为394.1万套，2016年约290.2万套。
2010-2016年中国基站天线需求情况
资料来源：观研天下咨询整理
3G从2007年试验网至今，10年间，累计投资5685亿；4G自2012年试验网至今，5年间累计投资5956亿，较3G增长5%，但投资更加集中，年均投资达到1191亿，同比增长109%。 4G相比3G投资集中度提升的原因：一方面，内部竞争加剧，中国移动TD-SCDMA的迫切升级4G的需求；另一方面，3G到4G整体移动用户渗透率提升，快速转网使得新建网络的盈利和折旧之间可以较快平衡，因此有意愿加快投资。 因此，一旦5G开始商用，不仅总投资规模会增加，而且大概率也会采取比较集中的投资，使得整体投资规模，以及年均投资会明显高于4G。
三大运营商3G、4G投资对比
资料来源：公开资料整理
三大运营商3G、4G投资对比
资料来源：公开资料整理
无线通信系统中，移动通信基站担负网络的接入功能，其布网模式、覆盖程度、密度和技术效果直接影响通讯、数据服务质量，所以在整个移动通信网络投资中，基站设施占据重要位置，占整个网络的投资约为 40%。基站台主要包括基站控制器、收发信机、基站天线、射频器件以及基站电源、传输线、空调、防雷器件等附属设施，而基站天线和射频器件是移动通信网络最前端的部分，直接影响到网络覆盖和用户体验。通常情况下，基站天线占基站设备的比例约在 2.8%-4%左右，射频器件价值占整个基站价值的比重约为 6%～8%。未来 4.5G 和 5G 的设计将导致网络扁平化，投资重心将向基站前端单元和网络后端云设备转移，因此未来基站天线和射频器件将占据更重要的位置。
未来基站天线和射频器件的市场主要受益于 MIMO 技术的发展和天线有源化。MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，是增强通信容量改善信噪比的重要手段，目前已经广泛应用于 WIFI、LTE 等。根据概率统计学原理，当基站侧天线数远大于用户天线数时，用户间干扰将趋于消失，而巨大的阵列增益将能够有效地提升每个用户的信噪比，从而能够在相同的时频资源上支持更多用户传输。另外，大规模天线技术应用后，可以自动调节各个天线发射信号的相位，使其在手机接收点形成电磁波的叠加，从而达到提高接收信号强度的目的，因此天线数目的进一步增加将是无线收发技术继续演进的重要方向。目前 4G 所用的天线数目大多在 2x2 左右（即 2 根发射天线和 2 根接收天线），5G 网络应用的基站天线数甚至可以达到 256 根，规模大幅度增加。
据 GSA 及运营商官方数据统计显示，全球已宣布商用及正在商用部署的 4.5G 网络已达 30 张，采用 4x4 MIMO 技术。2016年 9月 9 日，日本软银（SoftBank） 宣布 “5G Project”正式启动，在第一阶段应用大规模天线技术。软银表示在东京城区 4 个地点进行的实验实现在 Massive MIMO 打开时与关闭时比较，平均可以提升约 6.7 倍通信速度。
智能有源天线技术是未来天线发展的趋势，可有效解决由于各种网络制式并存、频谱带宽不断增加所带来的天面空间拥挤的问题。一般而言，一线和二线城市 45%左右的基站点天面空间拥挤，无法新增独立天线。有源天线将射频单元与天线合为一体，节省空间，减小馈线损耗，管理效率高，可以实现快速建设。据华为统计，有源天线在节省 70%的空间下，能够获得 30%到 70%的容量增益，还能减少 30%的站点建设成本。
此外，未来 5G 所应用的大规模的天线阵列也是基于有源天线技术。天线阵列中的每个单元与相应的射频、数字电路模块集成在一起，实现每个单元的单独控制，从而完成波束赋形。通过波束赋形，天线发射能量可以集中到用户所在位置，提高接受效率，并且基站可以通过监测用户的信号，对其位置进行实时跟踪，调整发射方向指向用户。
2G-3G升级，移动电话用户数增多。我国2009-2013年是3G网络快速建设时期，2009年我国移动电话用户数量为7.7亿户，到了2013年，用户数达到12.28亿户，复合增长率约12%。实现了3G用户基本覆盖。
移动用户数量上升，运营商直接受益。据统计，2009-2013年期间，随着移动用户数量的增加，三大运营商收入均实现快速增长。中国移动的营收从4521亿元增长到6306亿元，复合增速约8%；中国电信营收从2093亿元增长到3215亿元，复合增速约11%；而中国联通的营收则从1546亿元增长到2957亿元，复合增速达17%。
2008-2016年中国电信运营商及移动电话用户发展情况
资料来源：Wind
3G到4G带来投资升级。2009-2013年是我国3G网络建设周期，资本开支呈上升趋势，三大运营商 CAPEX合计投入9743亿元，无线相关投资5685亿元；2013年，进入我国4G快速建设周期，投资额逐年快速提升，直至2016年4G网络投资才趋于平缓，三大运营商累计CAPEX投入1.25万元，4G无线相关投资7155亿元（合1100美元）。
三大运营商历年总CAPEX
资料来源：中国通信院
5G投资总额有望增长60%。5G因支持更多场景，生命周期会长，由于铁塔公司单独承担建设的责任，因此5G商用后，资本开支主要是网络设备，预计在商用后的第四年2023年网络设备支出达到最大，之后开始下降，预计国内三大运营商在5G黄金周期总投资额预测1800亿美元（合1.2万亿元），相比4G时期1100亿美元，增长60%。 如果考虑更长的生命周期，预计5G建设周期的十年内，运营商用于网络设备的支出达到2.64万亿。
5G时代运营商网络设备支出预测（亿元）
资料来源：公开资料整理
资料来源：观研天下整理，转载请注明出处。（ww）
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