5G Technology - Smart Cities, Smart Dust, Internet of Things＆Our Future
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來源：滤波器
5G技術的快速發展，在有些國家正在積極推動，包括通信、電子元器件、晶片、終端應用等全產業鏈的升級。從上游基地台射頻、基頻晶片等，到中游網路建設、網路規劃設計與維護，再到下游產品應用及終端產品應用場景，如雲計算、車聯網、物聯網、VR/AR，整個生態系統，包括了基礎網路設備商、無線網路提供商、行動虛擬網路提供商(MVNO)、網路規劃/維護公司、應用服務提供商、終端用戶等。
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| The fabric beneath a radical new ecosystem |
本文我們將對5G生態鏈中的五個產業進行分析，詳細梳理當前全球5G核心產業鏈的發展情況。
一、基頻晶片產業鏈分析
在5G技術架構中，基頻晶片是用來合成，即將發射的基頻信號，或對接收到的基頻信號進行解碼。具體地說，就是發射時，把音頻信號編譯成用來發射的基頻碼；接收時，把收到的基頻碼解譯為音頻信號。
同時，也負責地址資訊(手機號、網站地址)、文字資訊(短訊文字、網站文字)、圖片資訊的編譯。基頻晶片是5G技術的核心支撐，實現了信號從發射編譯，到接收解碼的全過程。
同時，也負責地址資訊(手機號、網站地址)、文字資訊(短訊文字、網站文字)、圖片資訊的編譯。基頻晶片是5G技術的核心支撐，實現了信號從發射編譯，到接收解碼的全過程。
據波士頓的調查公司Strategy Analytics判斷，全球行動基頻處理晶片的成長，將一直延續到2022年，但自2017年起增速會較之前放緩，主要是因為終端出貨和LTE投資增速下降。2016年基頻晶片整體市場規模，較2015年有3.7%的成長，超過220億美元，主要來自於LTE基頻的強勁支撐。2017年，由於LTE終端出貨量的增速放緩，總規模預計僅增長0.5%，達到221.57億美元。
從基頻晶片出貨量看，2016年高通、聯發科、展訊、三星、Intel和海思位列全球手機基頻晶片市場前六位，佔比分別為33.7%、29.7%、23.4%、4.7%、3%和2.1%。從技術上實力分析，高通、Intel、三星和海思比較強，佔據了高端市場。
聯發科和展訊主要佔據中低端市場。聯發科目前綜合水準強於展訊，但缺乏展訊本土優勢地位，展訊更易獲得中國國內市場支持和來自Intel的技術支持，即使在5G初始階段技術相對落後，也可借助Intel的晶片開拓市場。
長期看，展訊發展的後勁更足。而聯發科在4G並未佔據高端市場，盈利水平受限，而5G又需要海量的資金投入，我們認為後續聯發科將共同與展訊，處於中游競爭地位。
長期看，展訊發展的後勁更足。而聯發科在4G並未佔據高端市場，盈利水平受限，而5G又需要海量的資金投入，我們認為後續聯發科將共同與展訊，處於中游競爭地位。
聯芯受益於中國國內的TDS產業，其TDS晶片具備相當的實力，但中國移動正逐步裁撤TDS網路，其4G的發展沒有即時跟進，目前看弱於展訊和聯發科。不過有對岸國內產業政策，資金和市場的多方支撐，5G大概率將取得空前突破。
在基頻晶片領域按技術實力排名，第一梯隊包括高通、intel、海思和三星，其中海思和三星的5G基頻晶片基本自用；第二梯隊包括展訊、聯發科；第三梯隊包括大唐聯芯等。
二、無線通信模組產業鏈分析
5G時代的到來將帶動數據傳輸體量的新高度，無線通信模組作為物聯網的入口，也會迎來更豐富、新穎的應用場景。無線通信模組是連接物聯網感知層和網路層的關鍵環節，屬於底層硬體，使各類終端設備具備聯網資訊傳輸能力，具備其不可替代性。
無線模組按功能分為「通信模組」與「定位模組」。相對而言，通信模組的應用範圍更廣，因為並不是所有的物聯網終端均需要有定位功能。
無線模組按功能分為「通信模組」與「定位模組」。相對而言，通信模組的應用範圍更廣，因為並不是所有的物聯網終端均需要有定位功能。
圖1 無線模組功能分類
從應用場景分析，無線通信模組主要指蜂窩網模組(2G/3G/4G模組)。但是隨著NB-IoT技術的發展，LPWAN模組(Lora/NB-IoT模組)將成為蜂窩通信模組的替代升級者，進行大規模推廣，而定位模組(GPS、GNSS模組)，常常與蜂窩通信模組共同使用，因此看成廣義的無線通信模組。
從產業鏈上看，無線通信模組的上游是基頻晶片等生產原材料，標準化程度較高。下游為各個細分應用領域，極其分散，往往通過中間經銷代銷環節流向各個領域。模組公司的模式一般為：自己採購上游材料，並負責產品設計和銷售，生產則外包給第三方加工廠。
根據物聯網應用市場規模大小，無線通信模組產業，可分為大顆粒市場和小顆粒市場。
大顆粒市場(如智慧車載、智慧電網、智慧交通、智慧儀表等)物聯網模組量大、標準化程度高、競爭激烈，適合做大收入和樹立品牌，研發人員相對可以較少，但市場開拓能力要強。
小顆粒市場(如工業物聯網、資產追蹤、環境監控等)的物聯網模組量小，客製化程度高，毛利率水平高，但對供應商研發投入要求高。
大顆粒市場(如智慧車載、智慧電網、智慧交通、智慧儀表等)物聯網模組量大、標準化程度高、競爭激烈，適合做大收入和樹立品牌，研發人員相對可以較少，但市場開拓能力要強。
小顆粒市場(如工業物聯網、資產追蹤、環境監控等)的物聯網模組量小，客製化程度高，毛利率水平高，但對供應商研發投入要求高。
目前，在無線通信模組領域，國際龍頭主要有Sierra、TelIT、U-blox等，無論是規模還是毛利率，要遠高於中國國內廠商。對岸國內第一梯隊公司有芯訊通、移遠通信、中興物聯、廣和通等，按出貨量算已經可以和國際龍頭相媲美。
但由於對岸國內競爭比較激烈，這些廠商的毛利率普遍低於國際。隨著品牌和規模效應進一步增強，產業很可能會形成「贏者通吃」的局面，產業集中度有望進一步提升。
但由於對岸國內競爭比較激烈，這些廠商的毛利率普遍低於國際。隨著品牌和規模效應進一步增強，產業很可能會形成「贏者通吃」的局面，產業集中度有望進一步提升。
三、射頻晶片產業鏈分析
射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，是一種高頻交流變化電磁波，射頻晶片指的就是將無線電信號通信，轉換成一定的無線電信號波形，並透過天線諧振，發送出去的一個電子元器件。射頻晶片架構，包括接收通道和發射通道兩大部分。
射頻前端晶片包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等晶片。射頻開關用於實現射頻信號接收與發射的切換、不同頻段間的切換；射頻低噪聲放大器用於實現接收通道的射頻信號放大；射頻功率放大器用於實現發射通道的射頻信號放大；射頻濾波器用於保留特定頻段內的信號，而將特定頻段外的信號濾除；雙工器用於將發射和接收信號的隔離，保證接收和發射，在共用同一天線的情況下，能正常工作。智慧手機通信系統結構示意圖如下。
圖2 智能手機通信系統結構示意圖
射頻前端模組，是手機通信系統的核心組件，對它的理解要從兩方面考慮：第一，它是連接通信收發晶片(transceiver)和天線的必經通路；第二，它的性能直接決定了行動終端可以支持的通信模式，以及接收信號強度、通話穩定性、發射功率等重要性能指標，直接影響終端用戶體驗。
目前，射頻前端晶片，是行動智慧終端產品的核心組成部分，追求低功耗、高性能、低成本是其技術升級的主要驅動力，也是晶片設計研發的主要方向。
射頻前端晶片與處理器晶片不同，後者依靠不斷縮小製程實現技術升級，而作為模擬電路中，應用於高頻領域的一個重要分支，射頻電路的技術升級，主要依靠新設計、新工藝和新材料的結合。
射頻前端晶片與處理器晶片不同，後者依靠不斷縮小製程實現技術升級，而作為模擬電路中，應用於高頻領域的一個重要分支，射頻電路的技術升級，主要依靠新設計、新工藝和新材料的結合。
根據Gartner統計，智慧行動終端的出貨量，已經從2013年的22億台，成長至2016年的24億台，預計未來保持穩定。如今，手機中射頻(RF)器件的成本越來越高。一個4G全網通手機，前端RF套片的成本已達到8-10美元，含有10顆以上射頻晶片，包括2-3顆PA、2-4顆開關、6-10顆濾波器。
未來隨著5G的到來，RF套片的成本很可能會超過手機主晶片。再加上物聯網的爆發，勢必會將射頻器件的需求推向高潮。
未來隨著5G的到來，RF套片的成本很可能會超過手機主晶片。再加上物聯網的爆發，勢必會將射頻器件的需求推向高潮。
射頻前端晶片市場主要分為兩大類，一類是使用MEMS工藝製造的濾波器，以聲表面波濾波器(SAW)和體聲波濾波器(BAW)為代表，一類是使用半導體工藝製造的電路晶片，以功率放大器(PA)和開關電路(Switch)為代表。
傳統的SAW濾波器領域市場已趨向飽，和Muruta、TDK和Taiyo Yuden佔據了全球市場佔有率的80%以上，升級替代產品BAW濾波器近來成為市場焦點，成為MEMS市場的中成長最快的細分產品，根據市場分析機構IHS Supply的調研結果，當前BAW的核心技術，主要掌握在Avago(Broadcom)和Qorvo手中，兩家公司幾乎瓜分了全部市場佔有率。
功率放大器市場，主要分為終端市場，和以基地台為代表的通信基礎設施市場，相比目前終端市場約130億美元的總容量，基地台功率放大器市場規模相對較小，在6億美元至7億美元左右。在終端功率放大器市場，形成了Skyworks、Qorvo和Broadcom(Avago)三家企業寡頭競爭的局面，三家企業合計佔據了90%以上的市場佔有率，而在基地台功率放大器市場，NXP和Freescale在合併前，總共佔據了51.1%的市場佔有率，對岸國內主要有銳迪科(被紫光收購)、唯捷創芯(Vanchip)、中普微、國民飛驤(Lansus)、中科漢天下等企業，但技術能力與國際巨頭有著差距。
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