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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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安防精英

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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!
5 e, `# w' z7 h; d
7 {4 r! |, P% x2 G) \8 G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。' J7 t3 E8 I/ v' E8 ]# O

, @7 }; r% `( v1 K9 a5 V+ U3 r+ d2G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。- V) A; G( G! @3 L  ^

! l4 A% l$ N6 T# YGSM是为语音通话服务,GPRS是为数据通信服务。
8 V$ x' t# S# ~) V6 J* [
3 }. X  o0 |$ f$ V$ V/ Z; h& HGPRS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。
2 y+ P) [& Z0 l# c' S- W1 m& q1 f7 o  y
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。6 R& b# q* Y- z( {9 ]

( O$ R" n, b: b3 n  v7 z2G退网,将逐步淡出历史舞台!
& Z4 @5 G2 Q7 j- ?1 ]! ]# ]: W# w3 P) O
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。2 Y, _5 Y. b$ o: u  \: J. n

; L. I% n' z$ l% W6 [  b目前,很多国家的运营商都已进行了2G网络退网。比如:
) u' ?, c6 \& B! x! s6 o; Y% D1 ~& g" G  |9 w3 |4 u
美国:AT&T、Verizon、Viaero、AWN# f# k3 |8 |8 Q$ w
  ~% U- i! v8 n7 f4 q' b+ l, c
日本:KDDI、Softbank、NTT DoCoMo
2 x# S+ v! N6 m; k
0 i7 B' f$ t, c9 T加拿大:Bell、Telus、SaskTel2 u/ I4 ~$ d9 m- v( R1 |) Y( }
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澳大利亚:沃达丰、Optus、澳洲电信
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新加坡:M1、Singtel、StarHub、SaskTel
, b5 u4 k  D% e7 H& n1 d/ s2 ~+ W- p, J& X7 M+ s$ Y
泰国:AIS、Ture、Real Future4 n! {, K) w1 h8 \
3 i, `' S! N# p/ r3 y" C
瑞士:Sunrise& J. Q  X- C% r! |$ T! U1 R- L0 g& z
: ?  r7 }& v5 I3 L+ q( a
韩国:KT
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……
! [6 A# D9 O& m( v* B: P# S* _! p( q0 Z* o: G7 V
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。6 K( K1 z- w2 S! S( I
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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。
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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。
, \7 M1 g3 |2 V9 T, M+ Y
; J" j  ^* A2 l- x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。5 T3 o+ |$ U/ Q; \( r

' g) v% s; i0 h  {% L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。! E) a) e1 H# q$ H" a7 A/ J
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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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: O" v- X4 a# b2 @2019年12月之前:完成30%~40%省份的腾退工作。& i: W4 C3 U; _6 E" l% c- D* R8 _8 Q

( E3 X$ F/ s2 \4 C" T# k- a# T2020年5月之前:完成全部的腾退工作。
$ D( k$ x' Y  P. `9 a0 B
, ^( Y0 o# f1 k, |. J# b0 u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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也就是说:% b, Y5 l# @1 c( ]
+ l. m3 |# |8 ?+ a  S# q( Y
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。6 s) ~8 P* H  X( q

, A, X: X  u' a/ a8 m4 `  m, t' A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。, W" y/ A2 [3 Z9 V1 Q, s

5 t# v% U- q8 g! C' a( x  J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。& I% ?8 \7 e( R% m  I+ ]

% p" V5 C# `0 K5 v/ k( l5 b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* j- H$ V/ ?, b1 x7 R5 s
3 Q% E9 h! Q9 L  _9 h+ O对运营商来讲,2G退网势在必行。
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" J/ q0 Z! a4 q4 D& g2G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。
: [' \8 l5 r" k$ J, s) l& E  h& m; r
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……
- a: T( N$ X6 I# G
# Q6 [) B9 S- d" N! a5 O3 D自己都不用2G了,还在教育客户继续使用2G!
; H$ H+ Z. Q( t4 g7 l, W- p8 c+ E( }( S5 K* a2 C* g
2G网络发展超过了20年。
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NB-IoT网络发展仅3年有余。  _8 M& c1 N! ~; c" l3 y
, f' \* o8 v. q) e
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。1 T9 |9 L' j. n8 n: y5 a! ]: g

! |0 M# k1 j) ?2 E8 F4 ^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。( N3 Y2 N1 v- R( J6 M  J

0 a! {0 V% T, l" z/ E* G2 S+ M5 s1 T2 f2G网络终端数量将出现拐点下滑+ j. Q$ s, k& P! h' T+ V

, \# i* a9 ]$ W- T+ U2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当) p' A3 E: B: }& h: X5 p0 W

$ U" i6 _9 Q3 J2 R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。1 B1 i& F; l0 \% v8 ^6 p

& q! _0 ^3 i' f- e# g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。
4 `7 ^' _- u: y2 s9 N; B' x4 s, i& c* u& j; g
有些人坚称:语音业务是用户最基本的通信需求。4 w. m; c! S: F6 Z/ H; K4 K
) g' V0 q* @) a, t1 P" a" h
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。
; d+ M  B3 U/ A
, M; L1 @. j9 q1 r; j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。
; O5 |8 @' W1 T; v6 S0 s
" f1 R5 b: y8 u/ W" X6 ^. U# s2G退网到底该怎么退?
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运营商出现了无名的焦虑:- j( v9 l( t" ?0 S/ t* K8 o

+ G' W/ X/ ~9 L3 E% U% T如何制定退网策略,既退2G网络,又不影响用户?
4 e8 W3 U7 U6 L9 y( s+ Q8 d* }/ J7 Q; E  L. K% u
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。
; j5 P2 G6 R* a0 N! V$ C
: R& t$ H8 |6 {$ K4 a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。
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- _8 J! R1 S3 a/ W5 [根据2G/3G/4G的技术演进路线,我们可以看出:
6 B) C1 j: q9 G; A" a2 {" w/ c. L0 b' y/ g/ D  u
2G网络是基于信令的电路交换。
: t  g  s! C8 L4 j* |/ [, {& S6 x$ i: O. U- c
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。
7 H5 `, G: Z2 n3 h+ ]) h: U$ A( x6 U) s- ~& U8 C! `2 N/ y
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。; P' q( i$ v- v- @$ X% E0 d

% e" T0 r7 ^- w. V$ q8 yNB-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- g9 y% V& J) h) u
# Q- n" O, r3 R2 h! a* u. o" c' ~NB-IoT的最初目的就是替换GPRS。
1 V7 f9 B1 Z" g, P
/ b3 g; B. W) ?; r8 b2G网络用户的痛,其实你不懂!
& X0 g6 j$ Z  S, ^& \; a
) U; V* X% N+ l7 ~3 ?" p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。  E# M" c3 R: o5 Z/ f4 @
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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。. f& H4 u) y+ a0 l- B% @

# [; ~) W' d0 w7 KPOS机,是个很大的市场。
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6 H" |: b- r2 f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。
6 ?. q# j4 r, c
/ ~7 x2 i$ R" m+ l/ x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。
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追踪器,在摇摆中逐步调整方向。
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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”。' i+ {0 M  M1 i

& _+ F  L% I0 @# L+ ~$ q5 |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。+ |& u+ I  L3 ~0 m  a$ b- h

1 u; ], I# g, G* i8 |  M% E3 Y6 i运营商不会坐以待毙,而是积极打造适应客户诉求的网络- U' L( Y  O& ?1 }7 r+ u

# b2 c. q5 P! _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7 O5 N7 V9 N+ b7 s6 G6 v

6 h+ N; o1 v' G3 w* @' K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。
8 z- g% W4 d' f* |7 m  C6 L, I) J+ s
- A3 J+ q3 Y9 `2 T# b& ^" G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:& S0 s- L7 F4 `/ ^
+ i9 D7 h* w/ K) e. ~( u0 _+ E
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。: ^8 R! X  ?. B) X3 B, a

! f/ Q' E3 S4 X1 U7 XWi-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。6 G: S. N! F- I+ T+ J* d
1 ^, M$ v  a3 t1 E( T- ~/ \5 h
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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9 Q" t4 n0 r7 W9 _  sLoRa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- o5 }* J6 e. O! n

( q+ I" l$ a! y6 e# QZigBee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。
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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
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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。9 S, @  V/ [! S. w; t7 s; u7 r

0 O' S! S( G8 o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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# x1 l* z; Y* d, c8 Q, W& B! n$ i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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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。# \" i% ^$ P5 ^5 z6 W) }
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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。0 s) R2 \' v  z6 j- L$ Z& W/ k
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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。! j! g9 w- B. ]8 g( E# A
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2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当* @# P# H/ N* ^0 n+ c% t- x9 P* b

! g" A& p2 A; d( L1 H7 q* ]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。/ r7 h/ c& @. K8 K4 J2 ?$ a
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5G时代,NB-IoT技术将满足大规模连接的诉求
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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。& p* |- @/ N5 o7 l

- P( I; H0 o" N6 W- G. V3 A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。. [/ _: J1 P% B
$ H: O  a- A6 w8 d* t5 T2 V
5G不只是高速的网络,还有低功耗广域网。% l( @/ k" L  ?

' a: y# n) u4 h2 q7 {7 \. Z# |6 V7 ^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。/ b" q3 s2 i! o$ M  r. P! y
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2G退网步入5G时代,NB-IoT网络鼎力担当1 b4 m- ]/ v5 U+ J! p2 S: `
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2G网络已完成历史使命,即可功成身退!
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0 [. l, N; W9 m4 B- M+ A$ P0 z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。5 f  f/ @4 c, S$ F) f
* d* p# A/ B+ z5 e1 D4 C/ M
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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