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[心得] 2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当

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发表于 2020-7-15 23:21:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
时代需要发展,历史需要传承!
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纵观数字移动通信网络的发展史,我们可以清晰的认识到:6 C$ `, d! t1 x9 u4 t1 k

6 O: F+ l3 v3 S0 _4 e3 p3 n' u2G网络为全球的移动通信网络发展做出了卓越的贡献,功不可没。
$ N4 ?% M* r% P3 d% E; A( _
$ f: f* p. G2 R& A2G网络基于信令的模式,为用户提供具备QoS质量保证的移动通信网络。9 k0 U) I3 M! r8 R, v+ V

( x3 x, g$ g" U2 T) T$ k- z$ O, z$ mGSM是为语音通话服务,GPRS是为数据通信服务。
+ ~( {3 L: C! n) P7 ~" C6 z7 B" Q# z# F& y! v
GPRS是第二代移动通信中的数据传输技术,以数据包的形式进行传输,又称为2.5G。
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在物联网时代,早期的M2M网络,主要依赖2G网络。现如今,很多人反应,2G网络经常连不上,之前还可以,最近不行了。之前向运营商投诉,还能有点用。现在投诉也没用了,运营商会建议大家选用新的网络。# }) Z; m  X- o' `2 |+ h1 _9 D- W

4 d( ?3 u' C( ~3 L: f2G退网,将逐步淡出历史舞台!5 m8 b5 S+ _6 n$ ]

) i* R6 W& U8 c从全球运营商市场发展趋势来看,运营商停止2G网络投资,并相继关闭2G网络将是一种常态,预示着2G网络通信正在慢慢退出历史舞台。
) d- n' S+ E4 C
: _1 w# M/ z& t, A1 E目前,很多国家的运营商都已进行了2G网络退网。比如:0 S9 R! j! L; k1 t
2 I. t6 y* ^$ L
美国:AT&T、Verizon、Viaero、AWN
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日本:KDDI、Softbank、NTT DoCoMo) P& k5 @4 D4 G& S

- G9 u$ W  ^- T3 x% G加拿大:Bell、Telus、SaskTel
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4 H: `& q; G0 K& L6 |% f澳大利亚:沃达丰、Optus、澳洲电信& g  b, z# |. S9 P; y
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新加坡:M1、Singtel、StarHub、SaskTel
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  a% T/ F- p2 t6 y. d/ k% H泰国:AIS、Ture、Real Future
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瑞士:Sunrise
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" z7 L) {. [4 B8 p. ?- y8 b韩国:KT8 R  Q% B- K, g1 K( |

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! B2 X5 |2 v" w- j& F8 E, K美国AT&T于2017年1月1日正式关闭2G网络、停止2G运营及服务,并把这些频谱在4G网络上重新利用。AT&T的3G和4G LTE网络已经覆盖了美国99%的人口,通过关闭2G网络,将为4G/5G释放更多的频谱。% }- B6 x4 x9 _" j) L  }
* g4 W; H3 x4 v3 Z4 o4 G7 ~
中国联通关闭2G网络对其影响最小。因其3G网络采用WCDMA技术,即使没有VoLTE,WCDMA也能很好的支持手机语音通话。对2G网络进行清频后,对用户体验不会有太大差异。目前,联通正在加快2G退网,部分省市已从内部开始停用2G网络服务,并逐步向外扩展。
* W" i3 o2 B/ J  Z
7 o( M! C& k$ g4 a; Z中国电信关闭2G网络的优势最大。2G网络采用CDMA技术,3G网络采用CDMA 2000技术,并且部分频段相同。中国电信对800M频段进行重耕,快速向4G LTE和NB-IoT切换。以较小的代价实现2G网络向NB-IoT切换,并为大规模物联网通讯奠定了良好的基础。9 h  f: ^( J  @6 |/ @+ m/ I
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中国移动关闭2G网络的纠结最大。其2G网络覆盖范围最为广泛,用户数量众多。3G时代的TD-SCDMA技术完成了历史使命,功成身退,现阶段对中国移动来说,2G网络的覆盖率远远优于3G,清退3G网络、保留2G网络将是中国移动最好的选择。) D! v, p* q- }5 I9 ?9 F
9 i, G$ P* `! D  I
但是,从频谱资源利用效率来看,政府并不希望中国移动固守陈规。
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中国移动将2G网络的5M频段(904-909MHz / 949-954MHz)频段转让给中国联通发展4G网络,并制定了具体时间节点。
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2019年12月之前:完成30%~40%省份的腾退工作。
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1 I: R. h* O% f2 G6 ^2020年5月之前:完成全部的腾退工作。- I7 S2 M* G6 X/ ]
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同时,中国移动计划拿出至少5M的频谱用于发展4G网络。
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. Z) s9 _" g. y也就是说:
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中国移动用在2G网络的900MHz频段资源,将从20M减频到10M及10M以下。随着2G频谱资源的减少,中国移动2G网络体验将大幅度下降。' E6 Q) o! i. i9 I2 }
6 O1 h  u0 z9 u+ C% r! D& K5 x
运营商每运维一张网络都需要不断的投入运维成本,2G/3G/4G/5G如果同时存在的话,运营商的运维成本和运维复杂程度都将上升。. ]& m* c, v; i/ {
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基于2G网络的用户和应用已经开始逐步减少,但设备维护量反而是与日俱增。以往“七国八制”的通信基站设备商已经倒地无数,若想保持网络覆盖和网络优化,就必须采购现存厂家的基站设备。; k3 u0 b: h& v
( m  O+ f! R9 x8 `% J9 R* p7 {
在市场规则面前,有些运营商给出了时间节点,直接宣布关闭2G网络;有些运营商是不再继续发展2G SIM卡用户,新用户全部切到4G SIM卡;有些运营商的策略是不再进行2G网络优化和设备维护,坏一台少一台,直至变成鸡肋。
* h, n' s9 ~! k; Z1 d* @9 z2 O
% J6 @5 q! H; s+ U对运营商来讲,2G退网势在必行。2 Y; ]  ^/ V) R# E2 i

7 Z% n( X8 c/ Z& k6 Z9 k+ [  h2G网络的频谱利用率太低,已持续多年处于赔钱状态,2G用户大多是低附加值群体,2G基站设备老化严重,故障率高,能耗不低,网络维护成本越来越大。0 a: |9 z& q( u, ^! f; ?9 f

7 H3 ~* K' W1 V1 Q& h  p消费者已坦然接受,目前还不愿意接受现实的是芯片商和设备商,蒙蔽着双眼继续教育着客户:2G网络成熟、2G设备稳定、2G资费便宜、2G足够了……
( M$ E( y9 n0 x& E+ A6 h) v3 I! o0 ~$ h
. p+ U& @: z; E1 R4 \3 G自己都不用2G了,还在教育客户继续使用2G!( ]  L  i& b1 x7 M, d* s

# S, n' U) P3 V, z+ e. t2G网络发展超过了20年。3 D& M' [# s$ b4 E8 _
9 G! j/ c* p' R  N1 l
NB-IoT网络发展仅3年有余。
3 e8 D; U% a# B8 r9 a' j& s8 ]. B. }' G( _  A0 @7 r
按照人的生命年龄参考,2G网络已超过60岁,NB-IoT网络才上小学。
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; w9 u8 o( e- R: @& G9 m未来很长一段时间,4G是运营商的基础网络,5G是运营商的增值网络。2G/3G的很多频谱都将用于4G网络,NB-IoT网络只需要利用一些边缘频谱,即可提供物联网服务,因此,运营商的频谱效率将会提升,带来更多的投资收益和更大的性价比。) Z% b0 g0 a; b9 G& V0 B( x
2 Q# f7 J& Y$ y; n
2G网络终端数量将出现拐点下滑- D7 d5 M0 _) S/ j5 ]
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2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当5 J; {. [9 O# P3 I8 ~4 w
5 {  j* m- X1 W+ V2 k& e
从5G物联网产业联盟的数据分析可以看出,2G终端在惯性的驱动下,将继续保持一定的市场规模。产业转移趋势明显,欧洲、北美、东亚的市场出现断崖式下滑,但印度、非洲、南美洲等地的2G需求有所增加。( \. U4 Y7 ~9 X5 _* `% i4 p
0 z3 x; c, J; R
总体来看,2019年将是历史的拐点,随着新技术的升级换代,运营商有了NB-IoT的选择,将逐步关闭2G网络,传导效应就导致2G网络终端数量快速下滑。
; a3 Z3 P# e' Z
' G# _+ Z* q6 Q1 T) D有些人坚称:语音业务是用户最基本的通信需求。/ Q( |8 d, z/ @* C1 C

! d2 N5 P4 D. U' `$ }这句话没错,但用户为了实现语音通话,不是非要选择运营商网络,比如可以选择微信通话。当用户有了更多的选择权后,符合用户诉求的网络才是未来的发展方向。+ Z9 u. s0 ]+ Z5 p! {: F
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现在,如若继续坚持2G网络是覆盖基础的主因,就是为了覆盖而覆盖的自我欺骗逻辑。' a+ C. M0 O1 {$ q. X
$ c! S2 j; A) L. ]
2G退网到底该怎么退? 3 `0 K% @) r( b9 b' s6 ^

' G4 j* O& d3 C5 v, h9 f# B  X; ^运营商出现了无名的焦虑:
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如何制定退网策略,既退2G网络,又不影响用户?
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如果策略不当,很可能会影响用户体验,从而影响用户数量,影响自身的市场竞争。; E5 _7 W2 W1 f% C9 [' M1 _! w

! H8 S, e* e# I& k, P2 K, V基于4G网络的VoLTE取代2G的语音通话,NB-IoT/eMTC取代2G的物联网功能。5 h' ~0 W$ l; v3 }- N
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根据2G/3G/4G的技术演进路线,我们可以看出:
& j- l# z, B5 P5 ?5 X7 |; m6 t5 {8 u
  f  X2 z- o/ M2G网络是基于信令的电路交换。
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3G网络的语音交换架构仍然承袭2G系统的电路交换,但是数据通信采用IP架构,总体来讲不是纯IP的方式,属于一种过渡阶段。4 v* C: q  r$ h* e0 ^

& B# ~/ }3 s+ b% |而到了4G时代,4G网络基于纯IP的方式,网络架构更加扁平化简单化,减少了网络节点和系统复杂度,从而减小了系统时延,也降低了网络部署和维护成本。
2 N+ T# X/ a% M
8 R' W2 Z# T' ^6 TNB-IoT是在LTE的基础上进行简化而来,旨在提升运营商的频谱利用率。带着LTE的基因,基于纯IP的方式,实现我们期盼的广覆盖、大连接、低功耗、低成本。; \! r; l' Y2 w1 v2 ~; m

# P8 g) P4 @, ]9 pNB-IoT的最初目的就是替换GPRS。7 K3 S7 C4 B( d& A0 |- |3 L" W

2 L( o3 C  A: U) Z) U& T: K2G网络用户的痛,其实你不懂!& V. e7 u4 o/ w
; d) |$ S! D. X4 s) D9 Z% {
共享单车的历经了2017年的过山车顶峰,给2G网络运营商一个真实的“玩笑”。若想运营好共享单车,就必须采用网络覆盖好的运营商。实际结果是2G网络中国移动得分最高,中国联通和中国电信曾经还想挣扎一下,最后也放弃了幻想。这给中国移动内部挺2G的人士一股强心针。' A( d) l8 D7 O0 f% T- E

" D- d" J& V' W% x4 c但是,现实很残酷,共享单车本身命运多劫,地铁出站口的单车数量对基站是超强的负荷压力,资费也不高,SIM卡管理混乱,各种因素的叠加,运营商发现这也不是什么好生意。现如今,2G网络退频,对共享单车的连接造成了很大的影响,也逐步在切换到NB-IoT网络进行运营管理。
% ~8 M6 _, j/ p; z8 F5 T$ I5 K, \
POS机,是个很大的市场。4 R4 ]! s: q% H5 U7 Z

5 L* n8 X/ B/ ^0 F7 ^经过近几年的技术分化,逐步形成了两种格局:一种是高频交易,为了稳定,大多采用4G智能POS机,比如饭店、卖场等;一种是低频交易,为了便宜,大多采用2G POS机,比如零星收单、刷卡套现等。' b% L% I: @+ c* g8 J9 [/ K9 W
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一些2G POS机用户反馈,很多区域接入2G网络出现困难,经常连不上。中国移动的2G频谱减少一半,对用户体验将是致命打击。一些POS机终端企业已经着手设计基于NB-IoT网络的POS机。
) ]" z# s: Q% @: r
: L1 h% L0 c" C' j  r  N4 b1 a8 j追踪器,在摇摆中逐步调整方向。
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& z4 U3 X3 c) M' z7 T在车辆定位、物品追踪、金融资产租赁、老人小孩定位等市场,追踪器利用运营商的基础网络和卫星定位系统,很好的满足了业务场景的诉求。对于电池供电的场景,主要是终端上报,其余时间关机睡觉。看似需要“一直在线”,实际需求是“想要你在线,你就在线”。
* p/ p- Y' m0 D4 B5 S
" }" A. ~# c! o7 r随着2G网络的大面积退网退频,追踪器终端企业采用NB-IoT网络,提供满足客户场景诉求的功能。随着网络的覆盖程度越高、芯片成本越低,将更大规模的用于车辆、物品、人员、资产等领域的运营管理。
0 F; u+ T0 U" Z2 t6 ?! ], a+ p/ _3 X" x# x1 F9 V* ~
运营商不会坐以待毙,而是积极打造适应客户诉求的网络( j% F# J- `0 ]2 [9 I/ p7 p

% W, i$ l% [& b" d8 C中国三大运营商在SIM卡实名制的推广时期,对用户进行了4G SIM卡的大规模升级换代。由于移动互联网的快速发展,在各种APP留存的电话号码、短信验证码等,导致消费者更换手机号码的代价变得空前艰难。4 F+ V- A9 t- {) f

+ d( I' X7 `# A运营商一方面想发展新用户,但留存老用户的代价反而容易了。在SIM卡实名制更换的过程中,运营商花点小钱就能让用户从2G网络切换到4G网络,这比起高昂的2G网络维护费用,这点钱都不算什么。" {8 }: ~, e# p! X
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2G网络功成身退,NB-IoT网络鼎力担当, S/ O" q% h1 A! [' G: A5 \+ n
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随着万物互联时代的到来,任何物体都有可能连接网络。对于智能手机,运营商网络、Wi-Fi、蓝牙是绝对不能少的配置。而Wi-Fi、蓝牙在小范围通信领域的优势,是其它任何技术无法比拟的。
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但是,很多物联网应用场景,需要长距离的无线通信接入技术,并且网络拓扑结构要尽量简化,星型拓扑就是很好的选择。已有的通信技术都无法满足现实的诉求。比如:0 ?- Y: A1 p* {6 |. ^8 U, Z1 Z8 s$ u
& }& v8 Z3 A6 Y; V6 ^
GPRS技术功耗太大,有些终端采用关机模式是不得已而为之的办法。
. _1 h, @, ?: ^7 B
" M3 ]3 R, f1 {! @2 @% s) WWi-Fi技术传输距离较短,接入终端数量有限,适合局域网,但不适合城域网或更大网络拓扑结构。
1 [' @6 z* [/ x) R) T* c9 V8 s# u. a5 y5 ~0 H7 I+ h) n# ]
低功耗蓝牙虽然很省电,但传输距离太短,配对麻烦,需要中继器桥接,无法形成大规模网络部署。
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LoRa满足低功耗广域网需求,但非授权频谱干扰较大,存在基站选址困难等因素,再加上很多地方开通地面波数字电视,导致部署维护难度激增。. R$ t6 q8 z/ o6 N+ \

1 B( G. }3 U& z  Y2 O& g/ }4 eZigBee协议可自定义,增加了灵活性,却导致了不兼容。寄予厚望的自组织MESH网络并不被市场接受,路由的不确定性和功率消耗的不一致性是其最大的致命因素。
1 W2 f; o( |" |6 G& ]7 h; n- h; ^- U, ~' M- g) |
NB-IoT国际标准让全球运营商找到了发展物联网的动力引擎0 d5 j! H8 g  y8 }
7 K# C; M. k3 @. f8 j. y  h
前几年,对于3GPP组织成员,面临很大的尴尬。一方面觉得2G网络趋于鸡肋,一方面觉得4G网络是为人服务的,在物联网领域很难和其它无线技术进行抗衡。
3 d9 b, p9 j9 P. z
$ T$ O* i1 }& `2 l在运营商、通信设备商、芯片商的共同努力下,3GPP于2016年6月份冻结了NB-IoT Release-13国际标准。
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这预示着基于运营商的蜂窝网络体系,增加了一个富有活力的无线通信技术。
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* U( \& ]" H( {NB-IoT在LTE的基础之上,充分利用4G网络的基础,简化了业务交互流程,增加了低功耗省电模式,修改了驻网管理模式,扩大了基站扇区的连接数量,增强了信号覆盖范围,降低了基站部署数量,复用了现有站址资源设施,减少了运营商部署成本,改变了过去流量收费的商业模式,换成了以连接次数和时间管理的新商业模式,摆脱纯粹管道的经营理念,拓展了物联网平台的规模化效应,还可以调动云平台和大数据分析的价值。
6 T0 g# {# W+ \4 j2 W& J3 a) q6 l: l% Z8 a6 u2 o! D
经过了3年时间的发展,NB-IoT在很多垂直行业应用扎根发芽,已初具规模效应的包括智能燃气表、智能水表、智能烟感、追踪器、可穿戴设备、白色家电、移动支付、智能消防栓、智能路灯、智能门锁、工业表计等。
  J$ {0 p: `8 ~3 S3 ]  u+ I! j2 g6 j6 D2 x1 R( Z
随着基站部署规模的扩大、芯片的成熟稳定、物联网平台的逐步完善、以及各色各样的智能终端出现,未来,产业链日趋成熟,NB-IoT将呈现快速的规模化部署效应。( M8 I3 ~$ ~- f$ a+ s3 a
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2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当4 g; d5 Q' `# B
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从5G物联网产业联盟的数据分析可以看出,,NB-IoT的规模化部署,将逐步替代GPRS的应用场景,顺便抢占Wi-Fi、蓝牙、LoRa、ZigBee等技术的市场。  V0 W- m2 @6 [. \" M0 U2 Q
$ c0 R) Q# K& @) F
5G时代,NB-IoT技术将满足大规模连接的诉求* x6 J6 {  m# _# n, P- G& {5 V9 F

3 B* A3 ?, O  k$ I+ E( Z: b到了5G网络时代,要彻底改变之前2G/3G/4G为人服务的网络,而演变成为场景服务的网络。既要满足人的联网诉求,又要适应物联网和车联网的场景诉求。
* y; u0 @/ ?; s2 k  c/ Y2 U+ ?% r' c: E; ]( H- f. w
中国的5G无线空口技术(RIT)方案基于3GPP新空口(NR)和窄带物联网(NB-IoT)技术。其中,NR重点满足eMBB(增强宽带移动通信)、URLLC(超可靠及低时延通信)的应用场景,NB-IoT满足mMTC(巨量机器类型通信)的应用场景。
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8 Q0 {7 i* k. T) J, x) T5G不只是高速的网络,还有低功耗广域网。
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从演进趋势来看,中国NB-IoT、LTE CAT.1、LTE CAT.4、5G Sub-6GHz将形成阶梯覆盖,主宰未来几年的移动通信网络大势。
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! G/ ~0 b( G% B2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当. c# t3 n% b1 V

# B% ]; M4 T# L- M2 S0 `2G网络已完成历史使命,即可功成身退!
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& w) s6 H1 }* B天网互联是国内具备智能硬件、云平台、移动端应用整套系统开发能力的专业物联网公司,专注于物联网产品的研发与生产。率先在国内推出NB-IoT智能锁、NB-IoT公版方案、4G门锁、GPRS门锁和CAT 1门锁等全套智能终端解决方案。NB-IoT智能锁落地项目:2019年2月完成中国移动NB-IoT智能锁产品引入,并在广东深圳、云南昆明、湖南长沙、广西南宁和江苏南京等地均已批量落地NBIoT智能锁项目运营,每个项目包含基于窄带物联网(NB-IoT)通讯技术研发的智能门锁,辅以配套的租赁管理平台、物联网设备管理平台和手机APP、小程序。
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NB-IoT网络完成接力棒交接,将鼎力担当海量物联网应用的无线通信接入!
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