一、5G RAN 架构演进
BBU、RRU 两级结构演进为 CU、DU 和 AAU 三级。为了对大带宽和低时延等应用提供支持，5G网络需要对RAN（Radio Access Network，无线接入网）架构进行优化改进。原BBU的非实时部分将分割出来，重新定义为CU（Centralized Unit，集中单元），负责处理非实时协议和任务；原BBU的部分物理层处理功能将和RRU合并为AAU（Active Antenna Unit，有源天线单元）；BBU的剩余功能被定义为DU（Distribute Unit，分布单元），负责处理物理层协议和实时服务。
二、5G 光模块需求变化
数量增加&速率升级。5G基站数量的增加必然会导致对光模块需求的增加，我们这里主要讨论5G RAN架构演进引发传输网对光模块的需求产生的变化。首先是 CU 和 DU 的分离以及云化的网络结构使得光模块数量显著增加。5G 前传预计会延用一个 DU 带 3 个AAU的方案，因此和4G类似同样需要6个光模块。但是 CU 和 DU 分离，使得 5G 传输网增加中传部分，每个 CU 和 DU 之间均至少需要两个光模块来传输数据。
更为重要地是，由于运营商对未来业务灵活调度等的需求，5G 网络架构必然性的走向了云化趋势、虚拟化趋势。具体来看，为了实现对于网络资源的灵活调度，单个CU会和附近的多个 DU/DU池连接，同样地，CN（Core Network）和CU之间也会增加横向连接。CU 和 DU 之间以及 CU 和 CN 之间的互联使得光模块数目增加 4~8 倍。其次，5G传输网的光模块在速率上也会有一定提升。前传需要升级至10G/25G，经过数据压缩后，中传预计采用10G/25G亦可，回传预计将升级至100G。
三、5G 光模块市场规模测算
10G/25G 数量占主导，总体规模有望接近 400 亿元。我们此前已经对基站数目进行过测算，5G 时代三大运营商总计建设828万宏基站、10300万站小基站，下面我们以此结果来对光模块需求总数和市场规模进行测算。小基站的预测比较容易，假设每个小基站需要两个光模块，即可计算得到光模块的数量和市场规模，本报告主要对宏站及传输网的光模块需求及市场规模进行测算。
CU 数量测算：首先，假设承载网从核心层（CN）、区域核心（CU）、汇聚层（DU）、基站（AAU）的收敛比为1:2:4:8。根据各个网层的传输速率（DU≈10G/25G，CU≈100G），可以计算出CU/DU的数量比约为1/8~1/20，考虑到一定的冗余性，我们假设CU的数量是
DU数量的1/5。
网络连接假设：前传部分单个DU连接3个AAU，共需6个光模块；中传CU和附近4个DU池相连；CN和附近4个CU相连。
速率假设：我们预计前传为 10G/25G、中传依然为 10G/25G（数据压缩）、回传100G。
价格假设：我们假设2018年10G、25G、100G光模块的价格分别位100元、250元、2000元。随后价格逐步下降。
参考观研天下发布《2018年中国光模块行业分析报告-市场深度分析与发展趋势研究》
最终的测算结果显示，宏站光模块需求接近 9000 万只，市场总规模为 295 亿元，小基站的市场总规模为 131 亿元，5G 光模块总体市场规模约为 426 亿元。
光模块全球市场格局相对稳定，国内厂商开始突破核心技术壁垒。长期以来，光模块市场的特点就是份额较为分散、格局相对稳定。根据Ovum 2017年最新的数据显示，全球光模块市场依然较为分散，除Finisar以14.8%高居榜首以外，剩余厂商的市场份额都低于10%，其中Lumentum（由JDSU分拆而出）、Broadcom、Sumitomo以8.6%、7%、6.3%的份额分列第2~4位，国内Accelink（光迅科技）排名第五，市占率上升至5.6%。而在全球市场份额前十位厂商中，除光迅外，其余均为美、日企业，明显占据主导地位。但是，近两年国内光模块厂商发展势头强劲，并逐步通过内生、外延等发展方式，突破光芯片等上游核心技术领域。和国外同行的发展路径相似，国内厂商如光迅科技、昂纳科技（港股）均通过并购整合的方式，掌握了部分光芯片的核心技术，并开始研发用于高速率、长距离传输的高端光芯片。
2018年1月2日，工信部发布《中国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022年）》指出：中国光通信器件市场约占全球25%-30%左右市场份额，但是我国光通信器件厂商以民营中小企业为主，高端芯片器件自给能力有限，国产化率不超过10%，已成为中国系统设备厂商的瓶颈。光通信器件产业的目标是，确保 2022 年中低端光电子芯片国产化率超过60%，高端光电子芯片的国产化率突破20%；2022年国内企业占据全球光通信器件市场份额的30%以上，有1家企业进入全球前3名等。光纤光缆方面，我国通信光纤技术向超低衰减方向全面升级，到2022 年，我国超低衰减光纤产量在单模光纤总产量的比重提高至 60%以上，行业平均研发投入在销售收入中的比重达到 5%，每年参与或主持 1-2 项光纤光缆行业国际标准的制定或修订等。政策扶持方面，争取光电子企业享有与集成电路企业相同的产业政策、税收政策、人才政策，设立国家信息光电子产业创新基金，扶持我国光通信器件领域的若干示范企业，推进拥有核心技术的初创企业产业化。
光模块成产业链竞争焦点，把握 5G 机遇助力国内厂商实现赶超。从现阶段产业链的竞争态势来看，虽然上游芯片、组件及中游高速光模块依然是美日厂商占优，但是华为、中兴、烽火等为代表的光设备厂商在全球的市场份额呈上升之势，即设备领域国内占有一定的优势。上文我们已经分析过设备商未来的竞争格局的走势，在 5G 建设周期，随着国内设备商不断提升在全球市场的地位，器件厂商也可以借助设备商的领先地位发力高端光模块，实现对国外竞争对手的赶超。
四、投资建议
我们看好产品线齐全、掌握光芯片技术、打开高端市场的厂商。5G采用光网络传输承载方案，从RAN、传输到核心网均要用到大量光器件、模块，因此产品线种类越丰富越有望充分受益。此外，从产业链技术壁垒来看，光芯片是器件厂商由做大向做强转变的必由之路，我们看好掌握芯片技术的厂商的长期发展前景。而在有产品、有技术以外，我们认为能否打开市场也是一个至关重要的因素。重点推荐光迅科技（国内光模块龙头，产品线齐全，拥有芯片开发能力，耕耘运营商市场多年）、中际旭创（数通领域高速光模块龙头），关注新易盛、天孚通信、博创科技。
BBU、RRU 两级结构演进为 CU、DU 和 AAU 三级。为了对大带宽和低时延等应用提供支持，5G网络需要对RAN（Radio Access Network，无线接入网）架构进行优化改进。原BBU的非实时部分将分割出来，重新定义为CU（Centralized Unit，集中单元），负责处理非实时协议和任务；原BBU的部分物理层处理功能将和RRU合并为AAU（Active Antenna Unit，有源天线单元）；BBU的剩余功能被定义为DU（Distribute Unit，分布单元），负责处理物理层协议和实时服务。
图表：5G RAN 功能模块重构示意图
图表：5G 综合承载网架构示意图
二、5G 光模块需求变化
数量增加&速率升级。5G基站数量的增加必然会导致对光模块需求的增加，我们这里主要讨论5G RAN架构演进引发传输网对光模块的需求产生的变化。首先是 CU 和 DU 的分离以及云化的网络结构使得光模块数量显著增加。5G 前传预计会延用一个 DU 带 3 个AAU的方案，因此和4G类似同样需要6个光模块。但是 CU 和 DU 分离，使得 5G 传输网增加中传部分，每个 CU 和 DU 之间均至少需要两个光模块来传输数据。
更为重要地是，由于运营商对未来业务灵活调度等的需求，5G 网络架构必然性的走向了云化趋势、虚拟化趋势。具体来看，为了实现对于网络资源的灵活调度，单个CU会和附近的多个 DU/DU池连接，同样地，CN（Core Network）和CU之间也会增加横向连接。CU 和 DU 之间以及 CU 和 CN 之间的互联使得光模块数目增加 4~8 倍。其次，5G传输网的光模块在速率上也会有一定提升。前传需要升级至10G/25G，经过数据压缩后，中传预计采用10G/25G亦可，回传预计将升级至100G。
三、5G 光模块市场规模测算
10G/25G 数量占主导，总体规模有望接近 400 亿元。我们此前已经对基站数目进行过测算，5G 时代三大运营商总计建设828万宏基站、10300万站小基站，下面我们以此结果来对光模块需求总数和市场规模进行测算。小基站的预测比较容易，假设每个小基站需要两个光模块，即可计算得到光模块的数量和市场规模，本报告主要对宏站及传输网的光模块需求及市场规模进行测算。
CU 数量测算：首先，假设承载网从核心层（CN）、区域核心（CU）、汇聚层（DU）、基站（AAU）的收敛比为1:2:4:8。根据各个网层的传输速率（DU≈10G/25G，CU≈100G），可以计算出CU/DU的数量比约为1/8~1/20，考虑到一定的冗余性，我们假设CU的数量是
DU数量的1/5。
网络连接假设：前传部分单个DU连接3个AAU，共需6个光模块；中传CU和附近4个DU池相连；CN和附近4个CU相连。
速率假设：我们预计前传为 10G/25G、中传依然为 10G/25G（数据压缩）、回传100G。
价格假设：我们假设2018年10G、25G、100G光模块的价格分别位100元、250元、2000元。随后价格逐步下降。
参考观研天下发布《2018年中国光模块行业分析报告-市场深度分析与发展趋势研究》
图表：5G 光模块市场测算关键数据示意图
最终的测算结果显示，宏站光模块需求接近 9000 万只，市场总规模为 295 亿元，小基站的市场总规模为 131 亿元，5G 光模块总体市场规模约为 426 亿元。
光模块全球市场格局相对稳定，国内厂商开始突破核心技术壁垒。长期以来，光模块市场的特点就是份额较为分散、格局相对稳定。根据Ovum 2017年最新的数据显示，全球光模块市场依然较为分散，除Finisar以14.8%高居榜首以外，剩余厂商的市场份额都低于10%，其中Lumentum（由JDSU分拆而出）、Broadcom、Sumitomo以8.6%、7%、6.3%的份额分列第2~4位，国内Accelink（光迅科技）排名第五，市占率上升至5.6%。而在全球市场份额前十位厂商中，除光迅外，其余均为美、日企业，明显占据主导地位。但是，近两年国内光模块厂商发展势头强劲，并逐步通过内生、外延等发展方式，突破光芯片等上游核心技术领域。和国外同行的发展路径相似，国内厂商如光迅科技、昂纳科技（港股）均通过并购整合的方式，掌握了部分光芯片的核心技术，并开始研发用于高速率、长距离传输的高端光芯片。
2018年1月2日，工信部发布《中国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022年）》指出：中国光通信器件市场约占全球25%-30%左右市场份额，但是我国光通信器件厂商以民营中小企业为主，高端芯片器件自给能力有限，国产化率不超过10%，已成为中国系统设备厂商的瓶颈。光通信器件产业的目标是，确保 2022 年中低端光电子芯片国产化率超过60%，高端光电子芯片的国产化率突破20%；2022年国内企业占据全球光通信器件市场份额的30%以上，有1家企业进入全球前3名等。光纤光缆方面，我国通信光纤技术向超低衰减方向全面升级，到2022 年，我国超低衰减光纤产量在单模光纤总产量的比重提高至 60%以上，行业平均研发投入在销售收入中的比重达到 5%，每年参与或主持 1-2 项光纤光缆行业国际标准的制定或修订等。政策扶持方面，争取光电子企业享有与集成电路企业相同的产业政策、税收政策、人才政策，设立国家信息光电子产业创新基金，扶持我国光通信器件领域的若干示范企业，推进拥有核心技术的初创企业产业化。
光模块成产业链竞争焦点，把握 5G 机遇助力国内厂商实现赶超。从现阶段产业链的竞争态势来看，虽然上游芯片、组件及中游高速光模块依然是美日厂商占优，但是华为、中兴、烽火等为代表的光设备厂商在全球的市场份额呈上升之势，即设备领域国内占有一定的优势。上文我们已经分析过设备商未来的竞争格局的走势，在 5G 建设周期，随着国内设备商不断提升在全球市场的地位，器件厂商也可以借助设备商的领先地位发力高端光模块，实现对国外竞争对手的赶超。
图表：光模块成为产业链竞争的焦点
图表：2017 年全球光器件厂商市场份额分布
四、投资建议
我们看好产品线齐全、掌握光芯片技术、打开高端市场的厂商。5G采用光网络传输承载方案，从RAN、传输到核心网均要用到大量光器件、模块，因此产品线种类越丰富越有望充分受益。此外，从产业链技术壁垒来看，光芯片是器件厂商由做大向做强转变的必由之路，我们看好掌握芯片技术的厂商的长期发展前景。而在有产品、有技术以外，我们认为能否打开市场也是一个至关重要的因素。重点推荐光迅科技（国内光模块龙头，产品线齐全，拥有芯片开发能力，耕耘运营商市场多年）、中际旭创（数通领域高速光模块龙头），关注新易盛、天孚通信、博创科技。
资料来源：观研天下整理，转载请注明出处（ZQ）
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