一:5G是个什么鬼?
8年前,时任苹果首席执行官的史蒂夫·乔布斯发布了第二代 iPhone,这款产品的最大特点直接通过其官方名称反映出来了:iPhone 3G。这是一款令全世界惊艳的产品。这里的3G是3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术。
在移动通信领域:第一代使用模拟技术(砖头那么大的大哥大你见过吗?),提供基本的语音通话服务;第二代则实现了数字化语音通信 ,手机居然可以发短信了,还能上网,非智能机也能挂个QQ;第三代是3G技术,以多媒体通信为特征(看NBA直播等等);第四代是目前已经铺开的4G技术,通信速率大大提高(看视频、直播不要太爽)。现在5G正在向我们走来。
有人说2G好比绿皮火车,3G好比特快,4G好比动车。那么5G嘞?理论速度100倍于4G,大概相当第一宇宙速度吧(可以上天了),来张图感受下。
何时我们才能享受到5G带来的快感呢?
历史上我国通信发展在很长的一段时间一直落后于其他国家。十三五规划纲要提出:要加快信息网络新技术开发应用,积极推进第五代移动通信(5G)和超宽带关键技术研究,启动5G商用。5G的推进在国家发牌节奏上明显加速:2009年发放3G牌照,中国移动2013年12月4日获得TD—LTE牌照率先进入4G时代,2015年2月27日,工信部公告向中国联通和中国电信颁发FDD-LTE模式4G商用牌照,即国家留给4G的时间最长5年。在2015这个时点上发放FDD是提前为未来5年做的布局,国家意识到,如果一味地给中国移动4G保护期,中国将丧失2020年5G的布局,因此通过发放FDD牌照提前将TDD和FDD向5G的演进的限制通道打开,摆脱受制于人的尴尬。
我国在5G的部署时间计划因此要早于国际工作组,5G研发试验分成两大阶段:第一阶段是2015年上半年至2018年,属于技术研发实验阶段,针对5G的关键技术试验,构建5G关键技术共识;第二阶段会转入到单机的测试,由运营商来主导,是面向5G产品的试验,在2020年左右确定商业应用的起步时间。
二:5G的关键技术
5G是4G技术的演进和革命,在5G研究上大部分研发机构选择的道路也是如此,两条腿走路:一方面继续推动基于4G技术的演进,一方面研发5G新技术,两者兼顾。
众所周知频谱资源远比黄金要珍贵。由香农公式可知,提高带宽对速率提升最为直接。在5G时代的千倍提速要求面前,通过4G技术的演进,只有通过大幅度的加大带宽。加大带宽是起点,由此而产生的毫米波、微基站、高阶MIMO、波束赋型等技术趋势。5G时代对大规模天线阵列、毫米波技术、新型网络架构、新型空口设计的关键技术核心也大都是基于4G网络技术延伸而来,大都能成倍提升性能。在这里通俗地介绍下5G的几个关键技术。
1. 大规模MIMO(大规模密集型多输入多输出天线阵列)
大规模MIMO技术于2010年由贝尔实验室的教授提出,规模一般指上百跟甚至上千根天线,远远大于4G中的天线数目。通过在4G中MIMO技术的基础上增加基站端发射天线数目, 通过小区间协作或者缩小小区覆盖范围来提高系统性能,在基站端配置成百上千低功率天线阵列来服务数十上百的终端用户。
著名的隆德大学的平台,如下图:
随着基站天线规模增加,为了能够在有限的空间内部署更多天线也要求通信的波长不能太长(天线距离大于1/2波长),从而毫米波也是备选技术之一。
2.毫米波通信
现在所用的频段资源是非常稀缺的(2.6GHz以下频段),而毫米波频段(30GHz-60GHz)资源却非常丰富,尚未被充分开发利用。频段对带宽(网速)的提升是最明显的。
打个比方,4G就像城市里的单行道,车多道少,很容易堵,而毫米波就像多条N车道的超宽高速公路,对每辆车的限速有了大幅提升。更重要的是,毫米波不仅大幅提高了传输速度,还大大降低了时延,就好比本来你只用一辆车运货,车多也没有用,还是得排队走单行道,但现在你能用七八辆车同时在超宽的高速公路上运货,这样运送等量货物的时间将大幅降低。这对于要求高速率和低延时的应用极为关键, 例如VR/AR 、4K视频对超大带宽极为依赖。
如果想把传输率迅速提升,土豪可以把整条高速公路全包下来,并且用很多辆车同时传送。但是这样做的问题是,其他屌丝就不能传输而必须排队等。而通过MIMO,每根天线利用波束赋形技术,相互配合最后形成一种空间上的正交束。每个用户都能通过各自的正交束传播,并且彼此没有干扰。
更直观的理解也就是架起了N层垂直高架路,每一层的高架路都是之前的超级高速公路,这样每个用户就能独享一整条高速,不用与别人分享啦,但他们在空间上是分开的。通过这一系列的技术配合,较之4G,10-100倍的速率增益真不是5G的噱头!总之毫米波联手海量天线简直如虎添翼。
3.微基站
毫米波拥有更高的频率,更高的频率意味着更短的波长,由此带来短波的视距直线传播、绕射能力不足的问题。可以简单理解为,虽说是高速公路但路面状况不好。加上车速极高,车胎损耗很厉害,这样车速是起来了,但开不了多远的距离。
解决办法--微基站。更多的基站划分出更多的小区,每个小区内的用户数少了,可利用的带宽就高了。同时为避免基站间频谱干扰,会进一步降低手机功率。在频率提升后,手机天线会变成毫米机的微型天线,一台手机内,使用多天线阵列,成对复用同一带宽,成倍提高速率,同时,利用波束赋形技术,提供精准指向性服务,减少能量浪费,提高能量使用效率。更多的基站也意味着更多的天线需求。
三:越努力越幸运的京信通信
从上面的分析可以预见5G时代天线数量的激增。
按图索骥,港股里,就有这么一只值得关注的股票----京信通信(02342.HK)。
京信通信是全球领先的通信与信息解决方案和服务提供商。拥有无线接入、无线优化、天线及子系统、无线传输、无线宽带等产品线,在各产品领域均掌握了核心关键技术,拥有众多自主的知识产权。
根据EJL2015年报告,华为、京信成为全球发货量排名前两位的天线供应商,摩比排名第4,通宇通讯排名第6,中国天线厂家市场占有率连续5年提升。
根据其2016年中报:期内来自4G项目收益上升24.8%,合占集团收益43.3%(2015年同期32.2%)。
公司主要客户为中国三大运营商及中国铁塔。(真是谈笑有鸿儒,往来无白丁啊)
来自中国移动的收益减少20.7%占集团收益的26.4%,去年同期占30.8%。
来自中国联通的收益增长16.8%,占集团收益的30.4%,去年同期值为24.1%。
来自中国电信的收益减少26.3%,占集团收益18.7%,去年同期则为23.5%。
来自新客户中国铁塔的收益增长24.9%,占集团收益5%。2015年为3.8%。
按业务划分。来自天线及子系统的收益较去年同期减少9.5%,占集团收益48.3%,来自无线优化业务收益较去年同期减少7.4%,占集团收益17.9%。
究其原因,当前宏观经济放缓,对全球经济造成影响, 但中国内地仍是全球经济保持经济增长及稳定的主要动力。用户迅速向4G转移和对数据和容量需求的增长,继续推动电信行业的整体增长。然而,大部分移动网络运营商(联通自2015年加紧基础设施建设)收紧资本开支,导致整体投资力度减小。这与三大运营商中报披露的数据也是相吻合的。
来自国际客户及和新设备制造商的收益增长1.3%至19.5%。(客户都很高大上,京信的国际影响力很高)
较同行业上市公司通宇通讯的业绩来看,京信一直保持着行业内的地位。约为前者的4倍。
京信通信
通宇通讯
除此之外,京信通信也保持着较高的研发投入。
研发成本较去年同期增加11.3%(127,454,000港元,约1亿元人民币),占集团收益4.1%(2015年3.4%),报告发布时较2015年2100项专利增加了100项达2200项。近期推出了新一代超宽带小型化4G天线,重量更轻,尺寸更小。能够快速解决话务区的弱覆盖和扩容问题。
同期通宇通讯研发累计投入约 4900万人民币,仅为京信的一半不到。(就怕比你优秀的人比你还努力)
由于天线产品差别化特性突出高,技术指标稳定,因此,下游企业一旦决定使用某款天线产品,一般不会轻易更改供应商,企业客户对品牌的认知度较高,品牌忠诚度高,品牌的口碑效应显著。因此,我认为京信在未来几年在天线领域仍将保持行业领先地位。
根据华为首席网络架构师党文栓的报告:移动数据的流量大部分发生在室内,室内的覆盖优化和大容量接入在网络建设后期更为重要。
在无线优化领域,京信通信推出了多样化的室内分布系统解决方案,包括 MDAS(光纤分布系统)及DAS(分布式天线系统),以及小基站密集组网解决方案、无线宽带解决方案。配合small cell的 全IP接入,可以快速实现网络覆盖和容量接入。世界商主要运营商都在加速Small Cell的部署。Small Cell论坛现任主席、沃达丰集团工程师Alan Law表示,到2020年移动运营商大约85%的蜂窝基站将会是Small Cell。新应用的出现(如物联网)也会刺激Small Cell的部署。鉴于移动运营商不断增长的移动数据流量而不断加强其网络覆盖,以及移动通信网络建设优化周期效应影响,预计该业务板块会在下半年出现改善。
京信在市场和技术上进行布局如何?
京信已在中国设立30个省级分公司,200个地市二级办事处;在全球亚太、欧洲、北美、南美设立 10 多个办事处为全球 80 多个国家提供产品销售及技术服务,并积极与国际大运营商和主设备开展合作。小型化、多频化、有源化、智能化和智能制造是移动通信网络和天线技术发展趋势,京信在小型化技术和智能制造技术引领行业发展,多频共用天线占总销售收入超45%,并积极与国际大客户开展有源天线和5G天线研发,相关产品已进入验证或试商用阶段。目前已在5G有源阵列天线技术取得突破。
而市值对比,通宇通讯近120亿人民币,京信通信仅32亿港币(不到27亿人民币),情何以堪?
再看一下京信通信在2009年1月-2010.5月,录得11倍涨幅。而2009年1月7日,正是工信部发放3G牌照的日期。
而之后从2011年下半年到2012年9月,股价又下滑回去。经查阅利润表发现,2011年下半年起至2013年由赢转亏。
从年报看,2011年,集团对存货计提了2700多万港币,同时由于利率上升和人工成本上升以及通胀的影响,公司融资成本上升,抵消了实际业绩的增长。值得一提的是,由于管理层一直以掌握行业先进技术为战略,该年大幅提高了对研发投入(71.6%)。另外还有激励股份也有不小的支出。除去存货拨备,研发投入和激励股份,2011年是盈利的。
2012年集团经营状况类似:通货膨胀仍在持续,加之电信行业竞争激烈,新产品、新业务未形成规模销售。计提了陈旧存货报废1亿4600万港币。研发投入还在增加,专利申请取得显著成果。全球销售服务网络扩张,导致营运费用支出。
2013年,由于三大运营商的投资项目时间上的不确定性冲击了大陆市场业绩。值得欣慰的是:海外市场,在持续的投入和努力下高歌猛进,公司品牌形象得到了较大提升。
到了2014年,随着集团抓住了运营商加大对4G投入的机遇,净利大幅增加。海外业务也持续增长,投资者信心恢复,股价也开始回升。
从2G到3G,是个里程碑式的发展,而4G-5G同样是个巨大的飞跃。距离2020商用,仅有3年不到。
拥有首屈一指市场占有率、技术研发实力一流的京信将如何表现?我很是期待。
不过乐观的同时也要保持几分清醒。从主要大客户三大运营商的公布的半年报来看,移动和电信放缓了基础设施的建设,对京信而言,意味着基站天线订单的缩水。另外距离5G爆发,乐观来看也有2年的时间,此时京信处于青黄不接的阶段。无线优化的业务占集团收益占比17.9%小于天线及子系统占集团收益48.3%,业务的增长能否抵消天线业务的下滑,目前还不得而知。