5G宏基站數(shù)的翻倍增長及技術演進帶來基站天線成倍增長空間,。
5G關鍵性能指標十倍的增長需要基站數(shù)翻倍增長以支撐,。5G的三個關鍵的效率需求包括頻譜利用效率,、能耗效率和成本效率,。
具體來說,，5G在頻譜效率,、能源效率和成本效率的提升需求在十倍甚至百倍以上,，關鍵技術加速催化。
如下所示,，5G的性能指標主要從用戶體驗速率(bps),、連接數(shù)密度(1/Km2)、端到端時延(ms)等方面提出要求,。
其中，用戶體驗速率(bps)從4G時代的10Mbit/s升級至100Mbit/s,，這對5G網(wǎng)絡覆蓋能力提出了全面升級的要求,。
根據(jù)理論值計算,，在越高的頻譜上傳播信號，信號損耗越高,，所需要的基站數(shù)也需要越高,。從連續(xù)覆蓋角度來看，5G的基站數(shù)量可能是4G的1.5-2倍,。
截止2017年底,，我國已搭建了328萬座4G宏基站，按照1.5倍的保守值計算,，5G基站數(shù)至少在500萬座,。
大規(guī)模天線(massiveMIMO)技術放大基站天線需求。從2G到4G,，基站天線經(jīng)歷了一體化宏基站,、基帶處理單元和射頻拉遠模塊分離、MIMO天線,、有源天線,、MassiveMIMO等發(fā)展階段。
隨著4.5G和5G時代的到來,，MassiveMIMO技術被引入,，直接導致基站天線發(fā)展的三個趨勢:1)無源天線向有源天線發(fā)展2)光纖替代饋線3)RRH(射頻拉遠頭)和天線部分集成。
隨著通信網(wǎng)絡向5G的不斷演進,，陣列天線(多天線空分復用),、多波束天線(網(wǎng)絡致密化)和多頻段天線(頻譜擴展)將成為未來基站天線發(fā)展的主要類型。
MIMO能夠充分利用空間資源,，通過在底層物理設備中安裝多個發(fā)射與接收天線,，使得信號能夠在多個天線之間實現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源與發(fā)射功率的基礎之上,，改善通信質(zhì)量,，拓寬通信信道，是后4G時代的關鍵通信技術,。
目前,，MIMO在LTE的R11、R12中得到了不斷的完善與加強,，在傳統(tǒng)的MIMO僅支持8個天線端口的基礎上,，美國貝爾實驗室2010年提出了MassiveMIMO，利用多根天線形成的空間自由度及有效的多徑分量,，極大增加了頻譜利用率和可靠性,。
基站天線投資比例在整個無線網(wǎng)絡中僅占2%左右，但是其對基站通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡指標的影響超過5成，因此,，也一直在通信技術演進的過程中扮演著重要的角色,。
大規(guī)模MIMO在系統(tǒng)頻譜效率、用戶體驗,、傳輸可靠性的提升上提供了重要保證,，同時能夠支撐的網(wǎng)絡容量是8×8MIMO天線的10倍以上，能夠較好的滿足未來的海量連接需求和幾何級別的流量需求增長,。
一般而言,，普通的基站需要配置3面天線，4G基站則需要配置2×2(即2根接收天線和2跟發(fā)射天線)面,，未來隨著5G落地,，MassiveMIMO基站(128，256根甚至更多天線)的大規(guī)模應用將促使基站天線數(shù)量增長(排除有源無源的差別后,，單價相對會下降),。
在移動通信系統(tǒng)升級之際，基礎上游的基站天線需求有望倍增,，相應市場會快速放大,，如下所示，在4G建設起始的2013-2014年,，國內(nèi)天線市場規(guī)模迅速增長,，而5G來臨之際的2020-2021年，這一增長彈性將進一步放大,。
此外,，5G對毫米波的技術要求，也促進了移動終端和基站端天線的更新?lián)Q代和數(shù)量的增長,。天線向有源方向發(fā)展將帶動單個天線的價值提升,。
根據(jù)我們的測算，5G時期全球基站天線市場規(guī)?；蜻_7000億人民幣,。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，14~17年的國內(nèi)4G建設高峰期,，總天線市場國模約320億,，對應新建的320萬左右的4G基站，約一個基站的天線價值量在1萬左右(3副天線),。
同期海外市場規(guī)模約為130億美元,，對應200萬左右4G基站。而到了5G時代,，5G基站數(shù)將是4G的1.5~2倍,。
而5G基站天線的單體價值量或是4G的3~4倍,，兩項疊加(暫不考慮單基站天線數(shù)量的增加)，5G時期的天線總規(guī)?；蚴?G的4.5~8倍,，對應5000~9000億人民幣的全球市場,，取中間值為7000億,。
當前階段，4G低頻重耕及海外建設需求彌補資本開支空窗期,，基站天線市場景氣度依舊較高,。
自從2007年澳大利亞運營商首次關閉CDMA網(wǎng)絡服務，全球掀起了頻譜重耕的熱潮,，如AT&T,、澳洲電信、新加坡Singtel和StarHub等也將關閉GSM網(wǎng)絡,。據(jù)Ovum預測,，到2020年左右，2G網(wǎng)絡將在全球范圍內(nèi)全面消失,。
目前,，我國頻譜重耕條件逐漸成熟，隨著4G覆蓋的完善和滲透,，2G和3G用戶向4G用戶轉(zhuǎn)換已到后期階段,，此外政策面和核心網(wǎng)也對頻譜重耕作出了積極回應。
頻譜重耕將推動運營商通信基站大范圍的改造升級,，帶動基站側(cè)更新?lián)Q代的需求增長,。
2017年，隨著中國聯(lián)通展開對900M頻段的重耕以及中國電信對800M頻段進行重耕,，導致國內(nèi)基站天線市場下滑幅度并不大,。
2018年，中國電信進入800M重耕深化年,，重點發(fā)力“五高一地”實現(xiàn)精準建設;中國聯(lián)通在完成混改后將加大900M重耕執(zhí)行力度,，給基站天線市場提供流量較強的支撐。
而發(fā)展中國家4G建設方興未艾,，海外基站天線市場空間廣闊,。
實際上，亞太,、中東,、北非等發(fā)展中國家目前處于4G建設期中，相應需求景氣度高,，以印度為例,，其最大的電信運營商BhartiAirtel近年來的資本開支連續(xù)上漲,，4G建設處于高峰期。相應地,，全球基站天線市場空間依舊較大,。
此外，三大運營商均開展NB-IOT網(wǎng)絡的建設,，對于相應天線的需求旺盛,。如中國移動2017年完成111萬面NB-IOT天線招標，對應其40萬NB-IOT基站建設的目標,。
隨著聯(lián)通和電信都將建成與移動規(guī)模相當?shù)娜珖采w的NB-IOT網(wǎng)絡,，預期2018、2019年將迎來大規(guī)模招標,。
并且,，4G后周期時代，多頻天線常用來滿足低頻重耕以及網(wǎng)絡演進需求,，相應的智能天線單價較高,，也一定程度上填補了數(shù)量上需求的下滑。
如2018年9月份中移動開展“4+4+8+8”獨立電調(diào)智能天線產(chǎn)品集中采購(第一批次),，項目預估采購規(guī)模約14.09萬面,。
“4488”天線可同時支持900M、1800M,、FA頻段8T8R以及D頻段8T8R,，最大程度節(jié)省天面空間及TCO，但其造價也較高,，在6000~8000元之間,，而常規(guī)的4G基站天線價格在3000~4000元。因此中移動的這一采購總額超9億,，提振了行業(yè)的信心,。
整體來看，當前階段,，國內(nèi)基站天線市場規(guī)模有望保持平穩(wěn),，并在2019年下半年5G建設逐步開始后，迎來新一輪上升,。
5G超密集組網(wǎng)技術刺激小基站千億新增市場
5G性能提升還需依賴超密集組網(wǎng)提升空間復用度,。
為了解決未來移動數(shù)據(jù)流量增長1000倍以及用戶體驗速率提升10-100倍的需求，除了增加頻譜帶寬以及采用先進的無線技術提升頻譜利用率以外,，最為有效的辦法依舊是加密小區(qū)基站的部署從而提升空間復用度,。
傳統(tǒng)的無線通信方式通常采用小區(qū)分裂的方式部署基站，但是隨著覆蓋半徑的逐步減小,，小區(qū)分裂很難進行,，需要在室內(nèi)外熱點區(qū)域密集部署小功率的基站,，即超密集組網(wǎng)。
超密集組網(wǎng)的典型應用場景包括:辦公室,、密集住宅,、密集街區(qū)、校園,、大型集會,、體育場、地鐵,、公寓等等,。
基站按照覆蓋半徑和發(fā)射功率可以分為宏基站,、微基站,、皮基站和飛基站。其中宏基站的發(fā)射功率在幾十瓦以上,，覆蓋半徑在2km以上,。
而熱點區(qū)域覆蓋則更適合小基站，包括微基站,、皮基站和飛基站,，功率只要毫瓦到瓦級別，覆蓋半徑在十米到幾十米之間,。小基站的硬件成本遠低于宏基站,，更適合于室內(nèi)或者室外大數(shù)據(jù)熱點區(qū)域。
隨著小區(qū)部署密度的增加,，超密集組網(wǎng)將面臨許多新的技術挑戰(zhàn),，如干擾、移動性,、站址,、傳輸資源以及部署成本等，因此如何靈活部署與維護,、干擾管理和抑制,、接入和回傳、聯(lián)合設計以及小區(qū)虛擬化技術等是超密集組網(wǎng)的重要研究方向,。
電磁波頻率越高,、波長便越短、衍射能力也越弱,，同時由于涉及穿透能力,，信號在穿透過程中會發(fā)生能量損耗，因此高頻電磁波傳輸距離近,，傳輸損耗大,，相關基站設備需密集部署,，基站體積的減小對天線和濾波器集成化要求也較高,。
超密集組網(wǎng)打開小基站千億市場空間,。
一方面由于微型化的基站方便部署且易攜帶，可以根據(jù)使用場所靈活布設,，且同時功耗低,、成本低，容易滿足未來物聯(lián)網(wǎng)海量連接,、海量部署的特點,，小基站具有填補網(wǎng)絡覆蓋漏洞并提升網(wǎng)絡服務質(zhì)量的特點。
另一方面,，未來尺寸小,、多制式、異構接入的基站將有更多的發(fā)展空間,，推廣是趨勢,，甚至有望替代現(xiàn)有WiFi的單一無線制式路由器。
從這個角度看,，未來小基站存在機會,。5G應用毫米波的最大場景就在室內(nèi)，使得消費者對于大帶寬需求上升,，從而提升小基站需求,。根據(jù)市場研究機構ABIResearch最新調(diào)查顯示，2021年全球室內(nèi)小型基站市場規(guī)模將達到18億美元,。
根據(jù)我們的測算,，5G小基站的市場規(guī)?；驗?500億元,。
假設單個宏基站的覆蓋距離為300米，其覆蓋面積內(nèi)需要用小基站對相應市內(nèi)熱點區(qū)域進行覆蓋,，以小基站覆蓋半徑30m估算，該區(qū)域需要100個小基站,，而熱點區(qū)域可能只占到覆蓋面積的25%，因此需要約25個小基站,。
而按照5G基站數(shù)是4G的1.5倍計算,，國內(nèi)5G基站數(shù)約為500萬,，則小基站數(shù)量理論需求為1.25億個,，按照小基站2000元/臺的均價計算,，市場空間為2500億人民幣。
小基站已在全國21省市商用,，運營商規(guī)模集采即將到來。如下圖所示,，4G時代,，全國已有21省市試水小基站,，但整體采購量都不大，預計整體采購量不超過50萬臺,。
此前中國移動曾于2015年進行過一次集采，規(guī)模大概為9.6萬個,。
時隔三年，2018年8月,，中國移動再次開啟皮基站集中采購，本次集采超87萬臺,，以4G拓展型皮基站為主,，超過歷年省級采購總和,。預計5G時代，這一采購數(shù)量將繼續(xù)大幅攀升,。