通信行业深度报告从5G承载变革看产业机遇5G建设先导指标光器件率先迎来高景气20191016

请务必阅读正文之后的重要声明部分-2-行业深度研究内容目录面向新需求，5G承载网将出现重大变化............................................................-3-网络切片能力是满足5G跨场景需求的核心................................................-3-新需求勾勒5G承载网架构重大变化...........................................................-4-中移动SPN方案成为正式标准，另有差异化方案可供选择.......................-5-5G建站先导指标，光器件率先迎来景气............................................................-9-通过网络规模看5G光模块空间........................................................................-16-投资建议............................................................................................................-23-新易盛........................................................................................................-23-华工科技....................................................................................................-26-天孚通信....................................................................................................-28-太辰光........................................................................................................-30-光迅科技....................................................................................................-32-中际旭创....................................................................................................-34-风险提示............................................................................................................-36-请务必阅读正文之后的重要声明部分-3-行业深度研究面向新需求，5G承载网将出现重大变化网络切片能力是满足5G跨场景需求的核心5G面向万物互联，要满足差异化的B端场景需求，网络切片必是5G的核心特性。5G首次明确提出面向万物互联，将相互独立的各类型终端、设备或子网络全面联通，从无到有的意义堪比90年代信息高速公路。差异化的B端需求和G端场景，未来将承载在统一的网络平台上，网络设备、终端和业务应用会发生难以想象的深刻演进，从长期看，将是大数据与智能化发展的新起点。其中网络切片能力是5G满足差异化B端需求和异构网络间互联的核心特性。图表1：顺应5G需求，技术、产品与网络全面创新布局来源：中国移动，中泰证券研究所承载网需与接入/核心网技术同步变革，方能满足整网的平台化能力。从5G需求出发，要求网络资源可调度、网络能力可开放、容量可伸缩和架构可调整，本质上是要求网络具备平台化的能力，以虚拟的网络操作系统来管理硬件设备。屏蔽网络设施的差异，以软件管理和分配，提供差异化的网络服务，本质其实是网络云化。满足这样宏大的愿景，不单纯需要在5G接入和核心网处深挖空口频谱、时隙和空间资源的利用效率，提升移动接入口的性能指标和管理水平，更需要承载网方式和能力上的深层次变革，以适配不同场景的差异化需求。从技术上看，需要满足：控制面和转发面分离、移动边缘计算、网络功能重构、网络切片和能力开放等等。请务必阅读正文之后的重要声明部分-4-行业深度研究5G承载网变革为新一轮标准、产品的飞速发展提供了历史性契机。“5G商用，承载先行”。5G承载技术和标准化研究已经伴随着5G接入网标准迅速发展，已经拟定并纳入ITU-T标准体系。在架构、组网及支撑技术方面，承载网建设围绕5G业务和场景有序展开，实际部署将不晚于5G接入网，是5G基站规模化部署的先导指标。5G承载网将为后续边缘计算和网络切片等重要特性提供有力支撑，短期将促进相关器件和设备的飞速发展。目前三大运营商对于5G承载网的标准化和产品化工作都已全面铺开，为预商用做好了充分准备。新需求勾勒5G承载网架构重大变化5G能力的全面升级，是由接入/核心网与承载网协同达成的，承载网是提升整网效能的关键。5G接入网+5G核心网共同实现5GNR新空口功能，直接提升了对空口容量和移动管理的效能。5G承载网的首要功能则是为生成的空口数据提供泛在的连接，满足不同业务类型数据的Qos。5GNR要求的带宽、时延和高可靠性等性能指标，相当部分也是5G承载网协同作用的结果。此外，网络连接调度、组网保护和管理控制等关键特性也由5G承载网得以实现。图表2：5G承载网总体架构来源：信通院《5G承载网络架构和技术方案白皮书》，中泰证券研究所5G承载网总体架构分为三个层面，其中最主要的是转发平面，为数传提供连接通路。根据连接范围，转发面组网分为省内省际干线和城域网两个层面，省干网节点采用多对多互联的拓扑结构，传递大颗粒数据；城域网内又包括了接入、汇聚与核心三层架构，其中接入层常为环形组网、汇聚和核心层可有环形组网和双上联组网。这套多层次组网架请务必阅读正文之后的重要声明部分-5-行业深度研究构，是承载所有类型数据的统一物理设施。二是管控平面，5G承载网面向SDN架构，意味着控制面与转发面必须解耦，由管控平面提供业务和网络资源的灵活调度，同时完成智能化的网络运维能力。比较前代承载网，5G承载能够在同一管控平台进行多层次跨地域管理，意味着所有网元享有同样的北向接口，获取网络的流量、延时和告警更全面及时，对于业务切片的协同服务能力极大增强。三是5G同步网，由于5G承载采用跨域跨层的大一统平台设计，高协同要求对各网元同步提出了空前挑战。对新建的5G网络，通常按300ns目标进行同步，在城域核心节点部署高精度时钟源，可满足5G基本业务同步；在城域汇聚节点则部署增强型BITS设备，可进一步满足协同业务对高精度同步的需求。此外，网络架构扁平化和链路技术改善也将提升同步能力。基于同一物理网络承载差异化的网络切片服务，更确切地讲是5G承载网的标志性愿景。5G承载网除了自身能够通过软、硬件标准和技术实现业务在逻辑上的隔离，为不同Qos业务提供差异化的连接服务。设计上也强调对4G承载网有前向兼容能力，希望可以通过4G升级来完成，并且有能力囊括政企专线、家庭宽带OLT、CDN和边缘IDC等异构网络的互联，以充分发挥现有网络基础设施的潜能。中移动SPN方案成为正式标准，另有差异化方案可供选择移动提出新一代切片分组网络SPN方案，是面向5G的新承载网标准。在承载3G/4G回传流量的分组传送网络（PTN）基础上，中移动面向5G业务承载需求，创新提出的新一代切片分组网络（SlicingPacketNetwork）方案。通过FlexE接口＋切片以太网（SlicingEthernet）通道支持网络端到端的硬切片；同时将L3功能下沉到汇聚网甚至接入点来满足对连接性的灵活管理。5G商用开启，SPN的标准化同样快进，投资节奏有望超前于5G基站。5G传输网需求和指标分析始于2016年，与3GPP对5GNR的R14研究阶段几乎同时起步；2017年3GPP进入了对于R15的workitem阶段，移动同时提出新型SPN技术体系，牵头国家项目进行需求研究和模拟；2018年5GNRR15协议落地，国内开始5G系统研发阶段的系统组网测试，而SPN也同步启动产品化的研发、测试和试点。目前SPN已经在ITU-T形成MTN系列标准，2018年10月核心标准G-mtn立项，2019年7月MTN系列标准立项，成为面向5G的新一代传输技术体系。请务必阅读正文之后的重要声明部分-6-行业深度研究图表3：伴随5G进程，SPN标准化和预商用顺利推进来源：中移动研究院，中泰证券研究所2019年是5G商用元年，同样是中移动SPN规模部署元年，从投资节奏上看SPN有望先行启动，是5G接入网部署的先行指标。根据光博会上中移动研究院的披露，2019年中移动计划在全国50个城市部署5万个5G基站，其中8城市连续覆盖，同时采用新建方式规模部署数万端SPN；我们预计2020年中移动将在全国300多城市部署近30万5G基站，而SPN的集采有望提前到2019年底，在2020年将直接启动SPN大规模部署。不论是节奏还是规模，SPN建设都超前于5G基站，将是5G接入网投入的先导指标。SPN以全新框架推动传输网革新，应对5G新需求。面向eMBB、mMTC和uRLLC三大场景及新特性，5G承载相对于之前代际呈现出标志性的新需求：首先在大带宽、超低时延和高精度同步等性能指标上指标更加严苛；其次在功能方面，要求承载网络多层级、连接调度灵活化、网络切片层次化、智能管控；另外在组网上需要与4G承载兼容并可以低成本快组网。SPN能够为各类业务提供不同颗粒度的切片管道，提供差异化的性能检测能力，同时设备SDN架构能支撑新业务快速上线、快速开通部署，高度契合5G各种新业务承载需求。为达成上述功能，SPN网络的转发平面在逻辑上分为三层架构，包括：切片分组层（SPL）、切片通道层（SCL）和切片传送层（STL）三个层面，同样由由高精度时钟完成同步、由SDN控制面实现统一管理。请务必阅读正文之后的重要声明部分-7-行业深度研究图表4：作为下一代承载网架构，SPN系统化变革应对5G需求来源：中移动研究院，中泰证券研究所SPL主要为了实现5G承载对于路由灵活转发的需求，其最核心的段路由技术包括两项，一是SR-TP隧道技术，二是SR-BE隧道技术。前者通过增加标志连接的通路段标识，实现双向隧道能力，适用于面向连接的业务承载；后者可以由网管或控制器集中分配节点标签，使用面向无连接的业务承载。两者都是基于SDN架构，以逻辑上虚拟的L3网络来承载5G业务。SCL负责提供端到端的数据链路层连接，以实现低时延传送数据。其核心是切片以太网（SE）技术，由以太内核和FlexE技术拓展所得，完全兼容以太网，但可以免除交换路由表检查，可以通过硬隔离提供稳定的链路层，确保低延时业务，因而有透明传输和硬隔离的特征。STL负责提供SPN网络的物理层连接，包含IEEE802.3以太网灰光或WDM彩光接口，以及FlexE接口。SPN在汇聚和核心层主要采用WDM彩光接口，根据带宽需求引入100Gb/s、200Gb/s和400Gb/s彩光方案；在接入层具备前传、中传和回传的端到端组网能力，引入以灰光为主的50GE带宽，也可采用彩光方案；而FlexE层的接口采用时分复用方式，提供通道隔离和多端口绑定能力，实现了以太网MAC与物理媒介层的解耦。请务必阅读正文之后的重要声明部分-8-行业深度研究图表5：5G承载网具备多重技术选择来源：中泰证券研究所各家运营商基于不同的网络基础和经营策略，提出不同的5G承载网方案。5G