头豹：2023年5G CPE行业研究报告-5G CPE市场前景分析（摘要版）

研究报告| 2023/01 中国：5G系列 摘要 Sub-6GHz网络vs5G毫米波 5G CPE为5G客户前端设备，是5G终端设备的一种。5G CPE接收基站发出的4G/5G信号，将其转换成Wi-Fi信号或有线信号，从而扩大Wi-Fi覆盖范围。 Sub6GHz可实现5G网络广覆盖和低成本组网，5G毫米波具备高速率、低时延优势，两者可优势互补。近年来国内5G毫米波发展加速，头部厂商已推出可支持5G毫米波的基站设备和终端产品，其中包括5G毫米波CPE。 5GCPE产业链涵盖上游的器件及模组（5G基带/射频芯片及模组、Wi-Fi芯片及模组、内存芯片、电源管理芯片、交换机芯片及模组等），中游的5G CPE设备，下游的小微企业、家庭宽带、农林牧渔等应用场景。 5GCPE行业驱动因素 5G CPE市场增长的核心原因为FWA每GB成本的持续下降，以及特定场景如小微企业、短租合租、室外野外下对于使用高速网络便捷性的需求。 根据5G物联网产业联盟数据，2025年全球及国内5G CPE市场规模将分别达600和270亿元，2025年全球及国内5GCPE出货量将分别达1.2亿和8000万台。全球及中国5GCPE设备出货量在2022年下半年到2023年将实现快速增长，主要受益于5GFWACPE价格持续下降，以及5GCPE下游应用场景不断拓宽。 产业链上游：5G基带芯片 5G基带芯片是5G CPE设备中的核心器件之一，目前可高度集成5G基带的SoC芯片厂商有高通、联发科、华为海思、三星、紫光展锐，仅高通、联发科、三星可生产支持毫米波的5G基带芯片。 产业链中游：5GCPE设备 全球主要5G CPE设备厂商包括华为、中兴、烽火、Netgear、Inseego等，前五大厂商合计占据全球超50%市场份额。美国最新断供措施或进一步削减华为5G CPE市场份额 Chapter 1 5G CPE行业分析 5GCPE产业综述： 5GCPE概述 5GCPEvs“光猫” 5GCPE产品架构 Sub-6GHz网络vs5G毫米波 5GCPE市场规模及出货量 5GCPE行业驱动因素 5G CPE概述 5G CPE为5G客户前端设备，是5G终端设备的一种。5G CPE接收基站发出的5G信号，将其转换成Wi-Fi信号或有线信号，从而扩大Wi-Fi覆盖范围 5GCPE在5G网络中的位置 网口 手机 空口 Wi-Fi 平板电脑 5G CPE 核心网 Internet 5G基站 工业总线 电脑 如图所示，5G CPE接收运营商基站发出的5G信号，然后将其转换成Wi-Fi信号或有线信号，让本地设备如手机、平板电脑、电脑等上网。 5GCPE与其他无线信号收发设备对比 使用装置信号来源信号覆盖范围功耗使用频段传输速率连接设备数量 CPE Wi-Fi路由器 电缆、调制解调器 手机热点 基站、移动数据芯片 基站、移动数据芯片 更广 一般 小范围 低 低 高 Sub-6GHz、毫米波 2.4GHz、5GHz Sub-6GHz、毫米波 ＞2Gbps ＞10Gbps 100Mbps-500Mbps ~64 ~64 ~10 5GCPE是客户前端设备，可将4G/5G信号转换成Wi-Fi或有线网络信号供用户使用 5GCPE是5G终端设备的一种，CPE全称为CustomerPremiseEquipment，即客户前端设备，所谓的前端是指在客户的终端设备之前的设备。当用户使用Wi-Fi的时候，如果距离较远或房间较多，就容易出现信号盲点，导致终端设备如手机或电脑无法收到Wi-Fi信号。而通过使用CPE，可以将Wi-Fi信号进行二次中继，扩大Wi-Fi的覆盖范围。 5G CPE融合了Wi-Fi路由器的低成本、低功耗、大带宽的优势，同时具有相对于Wi-Fi路由器更广的信号覆盖范围。5G CPE在客户前端的应用，形成了对传统光纤宽带的有力补充。 5G CPEvs“光猫” 5G CPE向上连接运营商的基站，而“光猫”向上连接运营商的光纤接入网设备。5G CPE与“光猫”在网络速率和时延上相当，但5G CPE具备移动性和灵活性的优势 5GCPE与“光猫”网络连接架构对比CPE类型 网络连接架构 5GCPE与光纤宽带使用的“光猫”在网络速率与时延上相近，但5GCPE具有移动性和灵活性的优势 5G CPE是一种无线终端接入设备，可将4G/5G信号转换成Wi-Fi或有线网络信号供终端设备使用。而应用于光纤宽带网络的“光猫”，本质上也属于CPE的一种。“光猫”和5G CPE的区别在于，“光猫”向上连接运营商光纤接入网设备，包括OLT（光线路终端）、分光器等ODN网络设备；5GCPE向上连接的则是运营商5G基站。 5G CPE产品使用了和5G手机相似的5G芯片，拥有性能出色的5G连接能力，可支持SA/NSA组网，兼容4G/5G信号，在速率方面和“光猫”差别不大。然而相较于光纤宽带下固定接入的“光猫”，5GCPE具备移动性和灵活性的优势。仅需一张5G手机卡，即可实现大多场景下的高速上网。 5G CPE产品架构 5G CPE的核心模块包括5G射频模块、Wi-Fi射频模块、以太网模块。其中，5G射频模块占总成本的60%-70%。此外，5G CPE内部还有网络变压器、连接器、天线等元器件 5GCPE产品部分架构（以烽火5GCPELG6121F为例） 主控芯片（5G基带） 有线千兆模组 Wi-Fi 6模组 搜索《2023年5G CPE行业研究报告：5G CPE市场前景分析》 5GCPE产品部分架构（以华为5GCPEH112-372为例）华为5GCPEH112-372部分物料清单 品牌 型号 描述 海思 Balong 5000 5G模组 2.4G频段Wi-Fi芯片 Hi1151 海思 Hi1151 2.4G & 5G Wi-Fi芯片×2 5G模组Balong 5000 海思 Hi6422 电源管理芯片 海思 Hi6421 电源管理芯片 2.4G频段Wi-Fi芯片 Hi1151 海思 Hi9500 基带芯片 海思 Hi6365 射频收发器 SK海力士 H9HCNNNBKMAL 16Gbit LPDDR4×内存 网络变压器G24-0423 瑞昱 RTL8363NB 以太网芯片 以太网芯片RTL8363NB 网络变压器G24-0423 G24-0423 网络变压器 阻容感、LED、连接器、接口、结构件、紧固件 5GCPE包含5G射频模块、Wi-Fi射频模块、以太网模块，以及网络变压器、连接器、天线等元器件 5GCPE的核心模块包括：5G射频模块、Wi-Fi射频模块和以太网模块。其中，5G射频模块通常占据整个5G CPE成本的60%-70%。此外，5GCPE还包含网络变压器、阻容感、LED、连接器、天线、结构件等元器件。 以烽火LG6121F为例，其主控芯片集成了5GSoCMT6890和射频收发器MT6190；5G射频中的中低频和高频分别采用Skyworks58277-21高功率FEM芯片和QorvoQM77048FEM芯片；Wi-Fi6方案采用MT7905+7975，同时在5G频段使用RTC7675FEM芯片；千兆有线方案则使用2颗瑞昱RTL8211千兆交换机芯片。00 Sub-6GHz网络vs 5G毫米波 Sub 6GHz可实现5G网络广覆盖和低成本组网，5G毫米波具备高速率、低时延优势，两者可优势互补。近年来国内5G毫米波发展加速，头部厂商已推出可支持5G毫米波的基站设备和终端产品，其中包括5G毫米波CPE 5GSub-6GHz与5G毫米波对比 5G NR sub-6GHz（e.g. 3.4-3.6GHz） 5G NR mmWave （e.g. 24.25-27.5GHz, 27.5-29.5GHz） 5GSub6GHz和5G毫米波可实现优势互补，国内积极推进5G毫米波商用 目前，5G频谱分为两个FR（Frequency Range，频率范围），分别是FR1和FR2。FR1的频率范围是450MHz到6GHz，即Sub 6GHz（6GHz以下频段）；FR2的频率范围是24.25GHz到52.6GHz，即毫米波（mmWave）。 5G毫米波拥有相较于Sub6GHz更大的带宽，使其具有更高的上下行速率和更低的时延，可满足未来无线通信对于系统容量、传输速率、差异化应用等需求。然而，5G毫米波也存在诸多劣势，如毫米波信号易受恶劣天气影响，信号易衰减、穿透性差等，这些因素也导致了毫米波信号覆盖范围小的问题。 Sub6GHz虽然在高速率、低时延、海量连接的特性上不及5G毫米波，但其在信号衰减、信号穿透性、覆盖范围等方面更具优势。这也意味着要实现同样范围5G信号覆盖的情况下，Sub6GHz的5G基站部署密度个比高低，所需基站成本也更低。总体而言，Sub 6GHz可实现更远的传输距离和5G网络的广覆盖，而5G毫米波可满足特定场景下对网络高速率、低时延、海量连接的要求，Sub6GHz和毫米波可实现优势互补。 从目前已分配的5G频谱来看，中国主要采用Sub 6GHz，而美国主要采用毫米波。5G毫米波丰富的频率资源和巨大的带宽，使其在国内的发展被愈发重视。根据GSMA在《在毫米波频段提供5G服务的社会经济效益研究》中预测，2020—2034年，毫米波5G对全球GDP的贡献将呈指数增长态势，2034年将为全球GDP贡献5650亿美元、贡献税收达1520亿美元。目前，国内5G毫米波在技术方案、电性能指标、产品成熟度、成本等方面有待逐步优化，5G毫米波仍处产业初期阶段。而5GCPE作为5G网络中重要的终端设备，各大厂商对5G毫米波CPE的研发进程也在持续推进。华为、中兴、爱立信、中信科、诺基亚贝尔等厂商已推出了支持5G毫米波的基站设备或终端产品。 5G CPE行业驱动因素 5G CPE市场增长的核心原因为FWA每GB成本的持续下降，以及特定场景如小微企业、短租合租、室外野外下对于使用高速网络便捷性的需求 全球FWA用户数预测，2019-2026E单位：[万户] 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 5G FWA市场不断增长的原因主要为无线网络每GB成本持续下降，以及对于特定场景下对使用高速网络便捷性的要求 自新冠疫情爆发以来，下游用户对居家学习和办公、视频通话、超高清视频等应用的需求不断增加，这对网络带宽提出了更高的要求，也进一步刺激了全光纤固网的需求。然而，全光纤固定宽带网络的部署成本及周期相对较高，且是对于特定场景如小微企业、短租合租、室外野外等，固定宽带接入网络的便捷灵活性不尽如人意。这种情况下，固定无线接入（FWA）技术在固定网络和蜂窝网络之间起到了很好的补充作用，为用户提供了个相对低成本的接入高速网络的方式。根据Omdia的预测，FWA用户在未来五年将翻一番，到2026年达到8000万，其中超过三分之一为5G用户。同时，FWA用户在未来五年的年复合增长率预计达到17%，相比之下，FTTH/B用户的CAGR只有6%。FWA用户数不断增长的核心原因是随着无线技术及芯片技术的发展，每GB的成本在持续下降，先进的制程工艺可使得终端的射频设备越来越小，高度集成叠加超大带宽，使得无线网络成本在过去的十多年里下降了10-20倍。 未来，5G CPE将持续在以下三个方向渗透：尚未实现光纤入户的家庭和办公室，可实现较低成本的无线宽带上网；固定宽带基础薄弱的国家或地区；宽带基础扎实的城市或家庭，运营商通过5GFWA抢占市场份额。 Chapter 2 5G CPE产业链 5GCPE产业综述： 5GCPE产业链图谱 产业链上游：5G基带芯片 产业链上游：Wi-Fi芯片 产业链上游：以太网交换机芯片 产业链中游：5GCPE设备 产业链下游：应用场景 5G CPE产业链