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2017年中国光模块行业发展现状分析及未来五年发展趋势预测【图】

     从需求侧看, 带宽需求的不断增长带动高速光模块需求量快速增长,给光模块厂商带来持续增长的收入;同时由于光模块产品属于非标准类产品,定制需求较多这也造成新品单价高,毛利得到极大提升。综上两个因素帮助光模块厂商不断提升盈利能力。 Lightcounting统计了 2010-2016 年通信运营商(CSP)、互联网内容服务商(ICP)、网络设备商、半导体厂商以及光器件厂商平均净利润率,数据显示过去六年光器件厂商的净利润率不断上涨已经和通信运营商、网络设备商水平相当;在互联网内容服务商和半导体厂商净利润率不断下滑的情况下,光器件厂商利润率呈上升趋势,可以看到光模块厂商正迎来最好的时代。

     光器件厂商净利润率呈上升趋势

数据来源:公开资料整理

     持续增长的需求与落后产能支撑 100G 光模块价格稳定

数据来源:公开资料整理

     数据中心光模块 2020 年达 50 亿美元。 100Gbps 光模块的供不应求将持续到 2018 年, 200G 和 400G 模块将从 2019 年, 2021 年开始实现规模发货。按照谷歌、亚马逊、 Facebook 及 Microsoft 数据中心光模块采购规模预测, 2017 年将从10 亿美元增长到 2022 年 20 亿美元;假设北美四巨头占数据中心光模块采购市场总额的30%,那么全球数据中心光模块市场总额将从 2017 年 33.3 亿美元增长到 2022 年 66.6亿美元,按照复合增速计算, 2020 年数据中心光模块市场将达到 50 亿美元。数通 40G-200G 光模块 2020 年市场可达 82 亿美元,相比 2017 年翻倍增长。2017-2020 年 40G-200G 光模块整体市场规模大约为 79 亿美元、 96 亿美元、 118 亿美元、 139 亿美元,其中数通市场光模块市场规模大约为 40 亿美元、 53 亿美元、 67 亿美元、 82 亿美元,电信市场光模块市场规模大约为39 亿美元、 43 亿美元、 51 亿美元、 57 亿美元。基本符合我们之前的判断,未来数据中心网络重要性超过运营商网络。按传输速率来看, 数通 100G 光模块市场规模将从 2017年 34 亿美元增长到 2020 年 75 亿美元,复合增速达 30%。

     40G-200G 光器件市场规模预测

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     5G 射频拉远基站的 DU 与 AAU 之间会采用更高带宽光模块连接。 原来 4G 时代 BBU 是基站的基带处理单元, RRU 是射频单元,为了降低 BBU 和 RRU 之间传输损耗,常采用光缆连接,即前传方案。 5G 时代无线接入网将全面云化,集中式无线接入网(C-RAN)。C-RAN 提供了一种崭新而高效的替代方案。运营商通过 C-RAN 精简每个蜂窝基站所需的设备数量,并且能够提供 CU 云化部署,资源虚拟化成池,网络可弹性扩展等功能。5G 前传将采用更大容量的光模块。 目前 4G 的 LTE 基站主要采用 10G 光模块。 5G 的高频谱、高带宽特性,加之使用 MassiveMIMO 技术,需要超带宽的光模块通信。当前 C-RAN正在尝试通过:将 DU 的物理层迁移到 AAU 部分来降低 CPRI 接口速率,从而减轻对高带宽光模块的需求,使得 25G/100G 光模块能够满足未来 5G“高频段”通信的超高带宽传输要求。因此在未来 C-RAN 框架基站建设中, 100G 光模块将大有用武之地。

     5G 基站部署

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     (1) 降价预期: 100G 光模块将降价,有望成为主流。 5G 时代 DU 和 AAU 之间互联速率将达到 100G, 100G 光模块价格在大规模应用后价格有望降至 600 元人民币。(2) 数量增加: 在单 DU 连接 3 个 AAU 的传统基站方案中,需要 12 个光模块;采用射频拉远技术的基站光模块需求将进一步提升,我们假设在这种方案中单 DU连接 5个 AAU,则需要 20 个光模块。(3) 规模测算: 保守估计中,假设宏基站数量 300 万,有一半采用传统方案,另外一半采用拉远技术配置,并假设单 DU 平均连接 5 个 AAU。乐观假设中,我们假设宏基站数量增加到 400 万,并且 70%的基站采用射频拉远技术。保守假设: (150 万个宏基站*12 个光模块每基站+150 万个宏基站*20 个光模块每基站)*0.06 万元/个=288 亿元。乐观假设: (120 万个宏基站*12 个光模块每基站+280 万个宏基站*20 个光模块每基站)*0.06 万元/个=422.4 亿元。

     综上所述,保守预计基站用光模块的市场规模为 288 亿元,乐观预计基站用光模块市场将达到 422 亿元,我们预计 5G 时代基站用光模块市场将在 350 亿元左右。

     数据中心网络相比运营商网络对带宽、时延要求更高。伴随着数据中心内部流量高速增长,以及单个计算节点性能有限,互联网厂商开始采用分布式计算来提高运算速度,分布式计算让数据在各个计算节点、存储节点以及数据中心外界高速传递,从而对网络带宽和时延提出了更高的要求。一台拥有 64 颗 2.5GHz CPU 的服务器的网络 I/O 需求将达到 100Gbps的量级。如果数据中心中有 50000 台这样的服务器同时通信,那么相应网络带宽总需求将达到 5Pbps。 Google 表示,这样的带宽足以确保资料中心的 10 万台服务器之间,彼此交换资料时仍有 10Gbps 的高速传输能力。若以美国国会图书馆的电子图书来举例,仅花不到 1/10 秒就能够读完全部图文内容。亚马逊也表示,在自建数据中心内部可用区域流量上, AWS 已经达到每秒 25TB 的吞吐量。

     5 万台服务器需要 5Pbps 的带宽

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     数据中心网络相比运营商网络更独立。 传统运营商网络直接面向各行业客户,接入场景及需求较为分散,网络统一管理难度较大。数据中心网络相比运营商网络更加独立,正如思科预测显示 90%数据流量都在数据中心内部完成,使得数据中心网络边界更加清晰,互联网厂商们可以对数据中心的建设和运维形成统一独立的管理。正是基于以上原因,数据中心网络是最早使用软件定义网络(SDN)技术, SDN 技术主要帮助互联网厂商根据链路质量、时延来灵活调度流量。 Google 早在 2010 年在数据中心网络中引入 SDN 网络控制器,最出名的是 B4 项目,在该项目中 Google 完全通过 SDN 方式对流进行灵活调度。

     数据中心网络相比运营商网络更加独立

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     相关报告:智研咨询发布的《2017-2023年中国光模块行业深度调研及投资前景分析报告

本文采编:CY331

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