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5G行业深度分析报告

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2016年12月

正文目录

一、Polar码的意义不在于技术本身之争，核心在话语权的争夺，本质在背后巨额专利费用的博弈4

1、我国移动通信的底层标准历史上处于空白4

2、从高通模式看标准的价值：

一流的企业卖标准4

3、标准博弈是产业主导权和利益的博弈，底层标准突破意义重大7

二、Polar码将在更多的应用场景发挥作用9

1、5G三大应用场景技术标准将陆续落地9

2、Polar、LDPC、Turbo三大编码技术各领风骚10

三、5G提上日程，2018年标准确定，2020年正式商用12

1、5G标准制定有望提速，正式商用尚待时日12

2、Veriozon5G标准推进，带来技术标准碎片化13

3、中国5G提前布局，三大运营商付诸实施15

四、3GPP主导5G发展规划，关注后续5G会议17

1、3GPP与IEEE之争：

ICT融合是趋势17

2、3GPP引领蜂窝无线通信技术标准19

3、从4G经验看5G标准下发尚需时日20

4、5G标准将在未来两年持续落地21

五、投资建议22

图表目录

图1：

CDMA2000基本专利分布情况5

图2：

高通营业收入（亿美元）6

图3：

高通营业收入结构6

图4：

标准化过程8

图5：

LTE专利分布12

图6：

3GPP对5G演进过程13

图7：

IT与CT在4G技术上融合19

图8：

3GPP组织结构图20

图9：

3GPP技术标准制定流程21

图10：

4G标准制定流程21

图11：

未来两年3GPP关于5G重要会议22

图12：

5G投资时钟23

图13：

通信行业历史PEBand24

图14：

通信行业历史PBBand25

表格目录

表1：

通信标准及调制编码技术4

表2：

LTE基带芯片市场占比7

表3：

5G三种应用场景10

表4：

3种主要编码技术对比11

表5：

近期全球5G重要事件汇总13

表6：

V5G与LTE参数对比15

表7：

中国5G近期进展及规划16

表8：

三大运营商5G发展规划17

表9：

3GPP与IEEE对比18

表10：

5G行业重点公司估值对比表24

一、Polar码的意义不在于技术本身之争，核心在话语权的争夺，本质在背后巨额专利费用的博弈

1、我国移动通信的底层标准历史上处于空白

通信标准决定了技术话语权和产业链主导权，我国在通信技术标准方面经历了2G空白、3G跟随、4G同步的发展路径，未来5G技术我国将力争主导。

其中，编码和调制是无线通信技术中最核心最深奥的部分，被誉为通信技术的皇冠。

在LTE时代，虽然我国主导的TD-LTE已成为世界的主流技术之一，但是其中的核心长码编码Turbo码和短码咬尾卷积码均采用国外技术，因此LTE的核心技术并不为我国掌握。

表1：

通信标准及调制编码技术

2、从高通模式看标准的价值：

一流的企业卖标准

编码和调制是作为无线通信的核心技术，体现着一个国家通信科学基础理论的整体实力。

一流企业卖标准，二流企业卖服务，三流企业卖产品。

掌握核心技术专利权才能获取产业链最高价值。

高通一直位于通信行业金字塔的塔尖，占据着通信设备及终端产品一部分重要价值。

核心原因在于高通拥有世界上各主流2G、3G、4G制式标准的核心专利，设备及手机生产企业都需要向其缴纳专利费。

高通净利润的40%都来源于专利许可费，这是全球稀缺的商业模式。

高通持有大量涉及CDMA（包括CDMAIS-95和CDMA2000）、GSM、WCDMA、TD-SCDMA和LTE等无线通信技术标准的必要专利（standards-essentialpatents，简称SEP）。

图1：

CDMA2000基本专利分布情况

根据高通目前实行的授权许可协议，对于面向在中国销售使用的品牌设备的3G、4G必要中国专利的授权，高通将对3G设备（包含多模3G/4G设备）收取5%、对不执行CDMA或WCDMA网络协议的4G设备（包含3模LTE-TDD设备）收取3.5%的专利费；每一种专利费的收费基础是设备整机销售净价的65%。

图2：

高通营业收入（亿美元）

图3：

高通营业收入结构

而高通的专利费用具体体现在采用了这些技术的基带处理器等芯片授权上，2014年高通在4G基带芯片的市场占有率达到80%，几乎将所有中高端手机的通信基带芯片揽入手中，虽然在各国反垄断的制约下，高通在2015年降到68.8%左右，但是对于手机基带芯片仍有极强的议价能力。

表2：

LTE基带芯片市场占比

3、标准博弈是产业主导权和利益的博弈，底层标准突破意义重大

通信领域的标准化由众多企业共同参与和决策，其结果趋向于满足“大多数人”的利益。

企业研发也主要投入在“共同商定”的路线上，而在标准制定之前，不同企业已经在不同的技术标准上做了提前布局，因此每项标准背后都凝聚了大量的试验、技术和专利权，从这个角度来看标准的博弈是产业链主导权的博弈，也是利益的博弈。

图4：

标准化过程

在3G时代，中国首次推出自己的3G标准TD-SCDMA，形成WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三足鼎立格局，但是技术可用性和产业链支持度都相对存在诸多不足；4G时代，中国主推的TD-LTE标准无论在产业和技术的成熟度都大幅提升，成为4G中与FDD-LTE二分天下的主流技术；从5G来看，中国通信产业在标准形成过程中，已经在核心编码技术上有了重大突破，Polar码占据eMMB编码标准一席之地，未来中国企业在通信产业中的话语权将越来越强。

据3GPP网站统计，3G时代中国企业最多拥有15%的专利，4G时代中国拥有17%的专利，预计5G时代中国企业的专利占比将进一步提升。

此次中国企业华为、中兴等主导的Polar码首次实现我国在通信底层标准的突破，重要意义体现在：

华为、中兴等中国厂商主导的Polar短码方案首次被3GPP采纳，成为5G信道控制编码标准，印证我国在5G标准制定上进入一线梯队，与美欧分庭抗礼，意义重大。

华为为代表的中国企业最直接受益，一方面，有利于规避专利壁垒；另一方面，此前积累大量Polar码相关专利未来将成为产品研发、专利授权和谈判（爱立信，诺基亚、三星，高通等这几年对Polar的积累较少）的重要基础。

对于像支持Polar码的华为同盟企业（主要包括中兴、小米、联想、大唐、展讯、联发科等大陆、台湾企业）未来在专利授权上、研发开发方案中具有一定先发优势。

二、Polar码将在更多的应用场景发挥作用

1、5G三大应用场景技术标准将陆续落地

此次华为所拿下的eMBB不过是5G应用的其中一个场景。

国际电信联盟（ITU）将增强型移动宽带eMBB、大连接物联网mMTC和低时延、超可靠通信uRLLC定义为5G的三类电信应用场景。

三种应用场景均对终端上网峰值速率、单位面积终端链接数量、低时延高可靠通信提出了相应技术指标，从而满足增强虚拟现实。

视频直播、海量物联网设备接入、远程医疗、自动驾驶等5G时代的典型应用。

其中，eMBB对应的是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务，mMTC对应的是大规模物联网业务，而URLLC对应的是如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务。

较之3G、4G只有语音和数据业务，5G应用场景更多所涉及业务范围也更广。

在eMBB之后，后续还将决定URLLC场景下的信道编码方案，最后再决定mMTC场景。

对于物联网信道连接上，中兴通讯提出了MUSA多址接入技术或许也将在明年进行讨论。

mMTC、uRLLC的编码标准还待选方案还将是Polar、LDPC、Turbo以及卷积码四种，未来各种编码方案将趋于白热化。

此次Polar码在eMBB应用上的突破尽管在实际上来说象征意义更大，但是为未来中国所掌握的核心技术国际标准化打开了一扇门，后续将会有越来越多的应用采用中国企业主导的技术标准。

表3：

5G三种应用场景

2、Polar、LDPC、Turbo三大编码技术各领风骚

由于移动通信存在干扰和衰落，在信号传输过程中将出现差错，故对数字信号必须采用纠、检错技术，即纠、检错编码技术，以增强数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高系统的可靠性。

对要在信道中传送的数字信号进行的纠、检错编码就是信道编码。

从2G全数字通信时代开始，编码就是无线通信空口技术的核心问题。

在3G和4G时代，Turbo一直是编码的绝对霸主，它的背后是爱立信和欧洲众多运营商的鼎力支持。

在5G时代，由于高速率和低时延的特性，Turbo已经不能完全满足实际的技术要求，因此给了LDPC和Polar重新进入的机会。

以高通和英特尔为代表的美国厂商和以华为中兴为代表的中国厂商分别以LDPC和Polar进行了激烈的角逐，最终在经过RAN1两次会议的竞争后，LDPC获得长码的全部信道和短码的数据信道，Polar获得短码的控制信道，而Turbo则从5G编码标准中退出。

实质上LDPC和Polar码师出同门，源于一派，LDPC的理论创立者哈佛RobertG.Gallager正是Polar码创立者ErdalArikan的博士导师。

从这个角度来看，华为的极化码（PolarCode）编码方案和高通的LDPC编码方案其实来自同一理论体系--哈佛的RobertG.Gallager教授。

Polar码是中国通信企业主导的技术标准第一次成为主流技术，具有里程碑的意义，此次RAN1会议中，以华为、中兴为主导的Polar码，得到包括vivo，OPPO，小米，阿里巴巴，联想，中国联通，中国电信，中移动，大唐电信，展讯，中国移动研究院，信威通信，酷派以及台湾的宏基，联发科技，台湾国立大学等59家企业和研究机构的支持。

通过标准的设立，以华为、中兴、大唐为代表的中国企业，有希望在后续通信底层标准制定中更进一步，分享5G产业链最核心价值端。

表4：

3种主要编码技术对比

以华为和中兴为代表的中国通信企业在经历了GSM、CDMA和TD-SCDMA的跟随之后，逐步意识到核心技术专利的重要性，在4G-LTE时代逐步赶上，华为和中兴在4G专利上分别排第三和第七位。

在5G竞争格局中，LDPC主导了5G中长编码以及短码的数据传输编码，华为中兴主推的Polar码赢得短码控制信道编码。

但是需要强调的是，Polar码并不是被华为等中国企业所垄断，LDPC码也不是只被高通等美国企业所独占。

Polar码中除了华为有大量专利，美国、日韩和欧洲的很多企业同样拥有部分专利权，LDPC中中国的华为、中兴等企业也同样拥有部分专利权，这种专利权是相互交织，相互渗透的，只有相互交织才能产生全球范围内推广的技术标准。

特别对于华为来说，它已经在LDPC码方面储备了相当数量的技术研发和相关专利，未来它们对于占据超过半壁江山的LDPC码肯定不会放弃，而是将会形成以Polar为主，兼顾LDPC码的应用格局。

而通过这种核心专利权的逐步拥有，5G时代中国通信产业链企业将从跟随者转型为行业的引领者。

图5：

LTE专利分布

三、5G提上日程，2018年标准确定，2020年正式商用

1、5G标准制定有望提速，正式商用尚待时日

目前，通信行业无线领域已进入后4G周期，尤其中移动处于完善4G基站网络的后期，电信和联通即将大量建设FDD-LTE基站，截至今年第三季度，中国移动已经建成了全球最大4G网络，有144万个4G基站，中国电信4G基站完成86万个，明年上半年完成800MHz频谱重耕将新建30万基站，将达到116万个4G基站，中国联通目前4G基站70万左右。

按照三家运营商最新报告，截止到三季度，中国移动的4G用户数是4.81亿户，中国电信的4G用户数为1.21亿户，中国联通4G用户数则为8890.6万户。

按照3GPP计划，2016-2017