Optical Module?RFFE?LDS?这都是个啥

时间:2019-07-03 11:17    阅读量:168    来源:因特瑞斯汀MacroEco

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引言:开始之前,先看一下这两张图,再看接下来的文章逻辑会比较通顺:4G版架构图和5G版架构图。

4G版看图说话 

要点一:4G架构相对比较直白简洁,按顺序看一下框框中的知识点混眼熟即可(需要理解的点我都白话了一下,附中英双语名词对译哦)。

要点二:橙色框名词到5G时代会有大变化,可以上下对应观察变化。


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5G版看图说话 

要点一:框框里的知识点依旧按顺序看,注意橙色框名词的演变。

要点二:4G→5G所有的变化,推动原因无外乎“降低时延、降低成本、提高效率以及技术门槛硬变动”。其实就是基于应用场景三大方向「移动宽带增强eMBB、大规模物联网mMTC、超高可靠超低时延通信uRLLC」外加一个省钱。

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栗子1:BBU分裂出DU往RRU下沉,减小前传容量,降低前传成本。

栗子2:核心网分裂,把UP部分功能下沉到中心主机房,这种分布式核心网在地理位置上更靠近终端,能够减小时延。

落地二级市场思维模式,架构图整体可以划分为两部分理解,一部分是基站往右这批运营商玩的东西,另一部分是基站往左这些我们日常能够摸到的终端。


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接下来进入正文,将为大家逐一介绍5G产业链上每一组成部分。

基站-天线 

从产业链角度来看,天线厂商处于中游位置,两边受欺负

上游是乱七八糟的原材料没什么特别之处,有些躁动的上游厂商也染指通信器件拓展市场,低门槛使得这种展业似乎是必然之路。

下游则是真正掏钱的爸爸们,要么是运营商集中采购,要么是运营商从设备商那买东西打包赠天线,反正最终都是运营商的钱(其实是你的话费)

中游主战场更是激烈,全球基站天线市场接近寡头垄断格局了。

基站-小站 

聊到基站,最先脑补的画面应当是大铁塔,这种叫做宏基站。小站包含的要素跟宏站没有太大区别,RRU、BBU、有源天线以及直放站(中继器)都是有的,一个字,就是“小”,名字上的过渡能体现这点:微基站(MicroCell)→纳基站(NanoCell)→皮基站(PicoCell)→飞基站(FemtoCell)。主要功能是覆盖宏站无法精确达到的人口密集区,顺便解决选址问题,比如shopping mall。类比的话脑补一下人体主动脉和毛细血管。

传输-光模块 

初次见面,第一个问题,光模块这么抽象的名字,到底是个什么鬼?

光模块(Optical Module)在发送端把电信号变成光信号,通过光纤传送,到了接收端再把光信号变成电信号,就是这么一个光电转换的器件,却是5G投资链条中不可忽视的蛋糕

5G时代的一大特征就是海量数据,也就是说前传部分的流量绝对会爆表,对带宽的需求是自然而然的事情,这时候就要把光模块拎出来说事儿了。

光模块升级历程是10GE → 25GE → 50GE → 100GE,对应速率40Gbit/s → 100Gbit/s → 200Gbit/s → 400Gbit/s,10GE太low,100GE太贵,所以出现25/50GE来做中间过渡。

So...光模块接下来将面临一个看上去最美好的时代,一方面需求量暴增,一方面需求品质提升,无论是出货量还是盈利能力都将再上N个台阶,量价齐升,简单的四个字,表达5G时代光模块的大蛋糕。

传输-光纤光缆 

光纤是以玻璃为介质传导光信号,网线是以铜为介质传导电信号。光纤传输各项属性都很优秀,能够承载5G时代的需求,So...颠覆性技术革新没有,全都堆到需求量上了。

光纤产业链非常清晰,光棒→光纤→光缆光棒(光纤预制棒)是以锗矿石和多晶硅为原料,加入氢气、氦气等,制成的高纯度石英玻璃棒,在产业链利润占比达70%,是光纤制造工艺中技术要求最高的,也就是有介入壁垒的细分行业。光棒拉丝制成光纤,光纤加上保护套制成光缆,占比较少就不用太care了。最核心的光棒部分,只有一小部分工艺标准要求较高的部件必须外购,原材料基本都在奔向国内供货。

另外,由于全球首次步调一致进入5G时代,光纤的进口替代已经基本完成,不仅独享国内蛋糕,产能对外输出亦可期。一个有意思的数据:仅中移动一家的光缆安装量=北美+西非+东欧+中东。

核心网 

核心网在5G时代会发生一个质变,套用区块链带火的一个词——去中心化

过去时代核心网是非常集中化的一个体系,各种设备全都堆砌在省会,你从村里扔个数据出去,这个数据的处理要跑到省会再传回来,就算光纤的跑路速度是20wkm/h,那也是ms级别的时延差(来回1000km就是5ms,还有好多设备会有处理延迟),不符合5G画风。对的,你打农药的红色延迟,说不定就是离核心网太远了....

所以呢,5G时代把核心网的硬件和软件拆散(术语叫解耦),软件部分直接上云端,核心网在没有进化之前,因为绑定硬件,导致行业介入壁垒很高,主要是华为、中兴和爱立信的菜,但解耦之后运营商理论上会有更多的选择,在云端呈现百花齐放的局面。

终端-天线 

与基站天线类似,终端的天线最直观的是数量提升,比基站惨的是空间限制更严格,轻薄化的手机中增加天线矩阵,难度系数相当高。4G时代流行的LDS天线能够解决天线小型化问题,残念的是,5G时代“高频+阵列”的特色可能要推翻重来

附注:LDS天线(激光直接成型,Laser Direct Structuring)能够利用激光迅速画出电路图案,直接将天线镭射在手机外壳上,这种3D打印黑科技在4G时代崛起为最佳天线工艺,替代了传统的FPC天线(柔性电路板,Flexible Printed Circuit)。

终端-射频前端 

射频前端(RFFE,RF Front End)是天线和基带之间的部分,其实就是收发手机信号的东西,包含组件较多,开关、滤波器、双工器、功率放大器、低噪声放大器、天线调谐器等,如图。


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终端-芯片 

关键词是“国产替代”,5G芯片是突破口,所以17年年底在二级市场看到5G和芯片两个板块并行受捧。

全球芯片产业变迁非常符合套路,美国→日本→韩台→中国,对的,这波高喊“中国芯”的替代运动就是顺应了产业转移规律。

芯片产业链细分来看,芯片设计→芯片制造→封装测试。其中芯片设计为上游产业芯片制造为中游,包括设备制造和晶圆代工,封装测试是末端链条,技术含量最低。“中国芯”崛起符合各种经济学规律,模式必然是自下而上,从简单到复杂,利用并购和代工抄近路实现技术提高,并借助5G时代需求爆发的契机以期完成赶超。

终端-手机后盖 

5G时代手机天线会对后盖材料有硬性要求:金属板对电磁波有屏蔽,所以天线在手机里的位置不能被金属后盖挡住,前几代iPhone很巧妙的把天线做到了手机框外圈绕开了这个问题。但是,5G时代天线要开始用MIMO技术了,而且有要跟芯片集成的趋势,你再给我绕手机一圈试试?

新一代手机后盖材料趋向是玻璃和陶瓷,氧化锆陶瓷的性能碾压,不过一分钱一分货成本也不含糊,性能展望对标匹配了,成本问题无非就是技术发展和产能提升。


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