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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!3 a5 \8 k0 B, k3 `

# l4 ?2 T+ g$ t& y* H* X) S/ G. Z纵观数字移动通信网络的发展史,我们可以清晰的认识到:
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2G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。& K' d$ G  T8 |  E( V2 ?$ c
; B2 @* u! D; z
2G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。
  P3 Y/ R* |( G3 x, D( T0 i& Q, R# j2 H. k- w* k" Z% U
GSM是为语音通话服务,GPRS是为数据通信服务。
0 _3 K5 o, `8 ?7 ~4 t. i4 X8 K6 q' m- f# ^. j; T
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。
: P3 _+ T- k% {. e" z
2 j) Y5 q& s) V; ]6 b; }5 i8 H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。
5 [, z4 _) D8 `6 ]4 u" f
" r* M/ b; N0 a5 F2G退网,将逐步淡出历史舞台!
: \& G6 l+ Z7 u9 T, @
: X4 [" Z  Y' V5 C$ m( x5 G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。
5 [1 q0 Z; T7 Z3 M
( \9 H) ?5 g: Q* w) D# i& |+ E目前,很多国家的运营商都已进行了2G网络退网。比如:) F" z* L& C* b1 ^) _: y) @
8 c) ^: H' H1 @9 Z6 }/ y# j
美国:AT&T、Verizon、Viaero、AWN
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" q: t# {  B; k日本:KDDI、Softbank、NTT DoCoMo7 k6 F9 E1 x9 ?+ a: L2 D
3 W& d: o. _0 {+ p
加拿大:Bell、Telus、SaskTel  ?/ [; J8 O) x
3 x/ z7 w6 [4 A1 T0 }; Y
澳大利亚:沃达丰、Optus、澳洲电信: O: S, O& D8 N5 s" \0 h
5 H3 i) M9 z" B* _7 {
新加坡:M1、Singtel、StarHub、SaskTel
% @* Q  R9 a$ a) b
. J2 \8 T! K8 f( d) c泰国:AIS、Ture、Real Future
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" B" C7 h6 F) h, a6 v9 e9 x0 Q瑞士:Sunrise9 F7 x2 E1 r' D/ ]) m' x

" q9 t% |8 Y% I3 m1 l: f6 r3 @( ^韩国:KT$ j# s$ H* Y. v% K

/ O6 D  F! ?% p……
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8 v* ~1 X% h7 \' X& E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。$ s! v; `% D3 {  f% l% i3 f

5 C1 O; W3 X2 x9 o, W: ]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。
. L% M8 u1 v+ D6 |
' n4 @- e* ]' F3 B6 a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。  b# p2 u! H8 [2 @( {

  X; s# X9 V0 T$ R; [* s  D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。2 P; H0 v. M4 u4 w, N5 z
: u8 L% _# Q, T
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。
* g7 b: t+ b: O0 c5 c! _- ~6 v- R$ Q* k& g, U
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。
* I8 c* I* k  \+ i- [& b8 P& e8 W* }* x8 y* J$ c) F
2019年12月之前:完成30%~40%省份的腾退工作。! j. E3 V% P, \
) o8 V% e8 v8 W2 i
2020年5月之前:完成全部的腾退工作。
8 {/ _0 i! Y9 z2 H3 y& f  g' s
同时,中国移动计划拿出至少5M的频谱用于发展4G网络。7 O! J9 ?2 V  t% o1 K3 o

+ D3 t  ~% a# f( f( }; K也就是说:. s' S# `8 }7 e6 q2 t& O7 i

9 {0 }0 [, z' n; c& n- W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。/ `+ F% w( Y/ X: K
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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。
* G; [: }& J4 [1 r: x) n$ U9 d* f4 O# m
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。
! d2 i  G2 f+ p) S' f- `& e
) a0 K3 S" \6 t5 h) T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。# v& Z" w1 l* `: X" D& o. p
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对运营商来讲,2G退网势在必行。% j5 G. [  U' W. H6 A2 u+ ~3 H

7 [* d; t4 j! A4 @# c$ b2G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。9 ~0 n$ `/ b, }8 G8 d2 u

* ]* s0 G4 Y  h; t2 @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……4 [  x2 e: `* H2 w2 ^

7 P" ~( |0 U7 M/ C; ~# }) B自己都不用2G了,还在教育客户继续使用2G!& k2 |7 f- A4 @: U6 s6 _: E
2 B: i  s) h8 U3 w2 P/ V) u
2G网络发展超过了20年。2 }. h% y  P6 o  a8 o+ J, K
) ]6 l  a, [6 n: H+ }* U& O
NB-IoT网络发展仅3年有余。
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: ]2 C- t$ @6 [  Y8 y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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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。: ^9 G  k# c) Z% U2 ~# F9 h

. h% S1 h- _0 O+ C/ D  t  j2G网络终端数量将出现拐点下滑
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2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当
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& S2 u# P" k( D8 g, Q) N; O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。
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! d* G/ c, {/ a, M  A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。
' Y+ Y0 D7 P4 z* k1 j/ z6 q8 B! u. {/ Y$ y
有些人坚称:语音业务是用户最基本的通信需求。- N9 j6 Y9 I/ S$ ^/ [

3 `( v" M& Q4 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。' t* E: z! |. E
( h4 n5 g* E0 W7 n" f# ~' t( k: m4 F
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。
4 p: b' Y5 S" H# {) j6 L) o1 g( c" N3 s' ]7 C
2G退网到底该怎么退?
; v: e1 ]; D8 `: S* O8 W$ C6 M8 Y% F6 h! P2 @  R1 c  @
运营商出现了无名的焦虑:% c( S+ [- K) B

3 A4 e, Z% d; R% E+ L6 Z如何制定退网策略,既退2G网络,又不影响用户?
; \. {& r* B* z: e
1 O" p9 l- F! n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。) Z  N: H% S2 `" O1 b! k, j# r
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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。
2 j. D6 d; L1 }5 B+ Q* h
. d% a$ E* m1 b根据2G/3G/4G的技术演进路线,我们可以看出:
! c1 @8 U: x" @
4 @( \+ t1 r' A2G网络是基于信令的电路交换。% r4 i( {1 d3 ~1 Q7 [7 e
* R' x# c( b% L7 U# j
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。
9 d+ x$ [) k! e  q0 I* w; Y; s
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。
1 b% P2 x0 c* O, Q
$ i8 K+ E% V) cNB-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。5 _1 a6 N/ v* T& R7 m% k

1 x9 Y2 O9 |/ C7 R- A4 iNB-IoT的最初目的就是替换GPRS。/ H& w) Y! Z5 ^8 L6 q4 o3 R  S4 b

, g5 g% i, {3 i# @: H2 Q7 |8 U2G网络用户的痛,其实你不懂!# K$ v1 Z& ?$ y9 W+ K; I8 D2 d
4 P8 v! v' u/ k) ?+ P3 }
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。
8 R% G$ y( y% |) W' p8 d! P) \! P. f  v4 z8 h% k  [0 R
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。
& }. _* j& Z7 h; v. F. I. i# F0 N9 {
POS机,是个很大的市场。
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* |: T8 @& r) t+ B# I0 u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。
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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。+ ?" a, z& e/ D/ F, h" S
4 Q+ D* d. T& o0 [( M: D! k
追踪器,在摇摆中逐步调整方向。
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" H6 x" p# {) S  Q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”。
5 V- y  C: ?: n+ D( f8 y) q" O. Q4 |& k
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。, m  ~- a( Z/ m' J

' P+ y5 j4 e0 h5 w9 F; @$ g运营商不会坐以待毙,而是积极打造适应客户诉求的网络
$ ^* F, x! S2 G' _3 E6 y
8 R$ V7 _  K! [( [; P2 a$ ~0 ]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。
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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。
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2G网络功成身退,NB-IoT网络鼎力担当
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; ]- K$ T  w+ r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。' B$ c0 }$ F# Z: j( y- P0 J: T
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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:
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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。# x) u7 m0 ]9 H7 F
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Wi-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。
# V  ?2 a9 E) K4 q1 H
# A! F( V, U: s6 Z' e7 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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/ r! p! w' g$ f. ?: f. h) l5 lLoRa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。
6 w- l% c' n" m7 f. Q6 y' H1 ]& o& u# Y
ZigBee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。
% z; u+ I# w; }2 e
; [2 ^1 l) o/ W( @& ~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
: G! f2 Q; i, i) J6 p( E7 U# q6 l$ Q# a+ g
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。
7 ]2 c4 U; ~" [! k. l' u% K. }; y3 n
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。7 h1 T3 H7 }/ m* r
+ X' a2 @/ {% C0 r
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。
4 y$ V" k0 T3 w$ z% m1 [8 v# n, |1 c) }& Q' V; Z# f- |4 |+ Q! ^
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。5 [, ]' T! o7 C3 `! W0 L
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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。
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* q5 R9 P' j' C) b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。
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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。2 g& M% R. ]6 L, |0 Q- z5 e" Y+ t
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5G时代,NB-IoT技术将满足大规模连接的诉求9 r  f$ {8 ?' \" L; d1 c5 ]9 H

# O5 i* f( C" c3 z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。; v" o. f; x! @2 E
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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。8 F" {/ Z0 ~4 R. ?& m4 q# \+ A" R# Q8 K
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5G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。
& y" \0 p, S( Y# l
/ Y1 O7 d) z5 ]5 c- D2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当" T3 `- ^$ e/ I# ^

+ A; @8 P% {4 a: ?0 _- L( m8 W2G网络已完成历史使命,即可功成身退!
" [# F- A9 B& Z, J9 h0 g
, `, |7 o7 k5 X  p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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