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從全球最好的2G網絡到全球最好的物聯網網絡,NB-IoT需要怎么做?

物聯網 通信技術
過去的20年,我們形成了全球最好的2G網絡,并已經承載起全球最多的物聯網連接;未來,基于NB-IoT/eMTC的蜂窩物聯網將逐漸替代這張2G網絡,能否還能續寫傳奇,成為全球精品的物聯網網絡?

在近期舉行的全球終端峰會上,中國移動發布了《5G終端產品指引》在業界產生了不小反響,但主要焦點并不在5G上,而是在3G上。具體來說,在該指引中,無論是NSA方式,還是SA方式,中國移動對于終端的模式頻段中均不再要求終端支持TD-SCDMA,即手機需支持至少5模(NR/TD-LTE/LTE FDD/WCDMA/GSM),5G數據類終端至少支持三模(NR/TD-LTE/LTEFDD)。該指引內容被業內人士解讀為中國移動將率先進行3G退網,保留2G的策略。這張全球***的2G網絡仍然發揮著余熱,已成為承載物聯網業務主要基礎設施,未來會逐漸由NB-IoT/eMTC為代表的蜂窩物聯網網絡取代,但這將是一個漸進式的過程。

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物聯網已成為2G網絡承載的主要業務

從運營商的整體發展戰略來看,2G退網是必然趨勢,騰出資源發展4G和5G,這只是時間問題,但這個時間的長短往往很難預計,從2G網絡當前主要承載的業務可以窺見這一過程的漫長。

近年來,2G網絡除了主要支撐語音業務外,另一個***的業務就是物聯網。公開數據顯示,截止2017年底,中國移動的物聯網連接數為2.29億,其目標是2018年超過3.2億;中國聯通的物聯網連接數超過7000萬,2018年超過1億沒有懸念。兩家運營商只公布了連接總數,沒有公開不同網絡承載的比例,但從業界反饋來看,這些連接中大多數是通過其2G網絡實現的。

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再看運營商的語音業務,截止5月底中國移動的4G用戶數超過6.7億,但由于其3G無法有效承載語音業務,而VoLTE用戶數量有限,大部分中國移動用戶的語音業務仍然由2G網絡實現,因此語音成為中國移動2G網絡承載的最主要業務;不過,2億多的物聯網終端也是一個不容小覷的數量,構成中國移動2G網絡承載的第二大業務。而反觀中國聯通,由于WCDMA網絡能夠承載語音業務,用戶無需切換至2G網絡進行語音通話,使其2G用戶比例大大減少,雖然沒有其2G用戶確切數據,但可以預計,以物聯網連接數的發展速度,物聯網已經或者很快成為中國聯通2G網絡承載的***大業務。

雖然目前運營商在加速推進NB-IoT網絡建設,并開始了eMTC試點,但短期內對2G網絡的替代作用還未顯現出來。2G面面臨著進退兩難的局面,筆者曾對此進行過分析,由于大量物聯網業務的存在以及物聯網業務周期性較長,使得2G完全退網速度很慢。快速退網影響已有的物聯網用戶正常使用,不退網則要承載不斷增長的物聯網連接數,海量的物聯網連接使其積重難返。由于中國移動通信業和物聯網發展的特殊歷程,讓國內運營商尤其是中國移動在2G網絡退網中面臨著更為復雜的局面,而國外則相對簡單一些,早在數年前物聯網還未出現規模需求時,不少海外主流運營商已經著手進行2G網絡減頻退網工作,到目前可以從容地部署NB-IoT/eMTC網絡來承載物聯網業務。

2G網絡現有優勢吸引物聯網連接快速增長

從1994年底廣東開通***GSM網絡開始,2G網絡走過了20多年,尤其是中國移動對2G網絡的建設和運營,使其成為全球***的精品網絡。這張精品網絡不僅提供無處不在的通話服務,也對物聯網業務具有很強吸引力。僅僅從物聯網的角度來看,中國移動2G網絡在支撐物聯網業務方面有諸多優勢:

首先是網絡覆蓋,20多年的經營中2G網絡的覆蓋深度和廣度已是全球***的,除了所有人口密集的區域外,由于企業社會責任和特殊需求的原因,中國移動在大量偏遠地區也實現了網絡覆蓋。在不少需要部署物聯網終端的偏遠區域,都有中國移動的2G網絡覆蓋,在短期內,包括NB-IoT在內的其他蜂窩網絡都很難達到2G網絡的覆蓋深度和廣度,因此成為用戶選擇物聯網通道的主要方式。

其次是產業鏈成熟度,雖然很多2G網絡設備略顯陳舊,但基于2G的物聯網產業生態已非常成熟,芯片、模組等硬件經過十多年的發展,可靠性、成本均符合業界預期。如2G模組成本僅有十幾元人民幣的水平,具備大規模采用的條件。

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再次是網絡資費,從用戶角度來說,目前的2G套餐資費非常低,運營商針對物聯網業務在很多情況下采取流量池的方式,很多低頻使用、小流量包場景的客戶計算下來,平均每個終端每年價格可能低至2-3元,高頻、大流量包也有相應的優惠資費,基本上在應用方可承受的范圍之內;從運營商來說,由于2G網絡前期的投資成本早已收回,僅從2G成本收益來計算,承載物聯網業務完全是增量收益,筆者也曾在《NB-IoT模組價格何時才能降到20元以下?》一文中進行探討。

由于網絡覆蓋、產業鏈成熟度、資費等方面的優勢,大量物聯網用戶選用2G這一本來為人與人服務的網絡作為物聯網網絡。據估計,國內運營商2G網絡承載的物聯網連接數以每月2000萬新增數量在增長,物聯網用戶的增速很可能會超過手機用戶的流失數,2G網絡具有很強吸引力。

遷移和引導:不會一蹴而就

當然,不少業內專家指出,相當部分的物聯網用戶只是把2G網絡當作純管道,缺乏對網絡和業務模型協同的設計適配,而NB-IoT除了提供管道功能外,更多會結合不同行業需求,進行業務模型分析和設計,為用戶帶來更多價值。

以2G物聯網連接數和NB-IoT物聯網連接數的增速比較,短期內NB-IoT不可能完成對2G的替代,長周期的物聯網業務也不會從2G網絡上遷出。實際上,大量的物聯網業務需求采用2G或NB-IoT連接方案后實現的效果沒有差異,而2G固有的覆蓋、產業鏈成熟度以及網絡資費優勢,理性的用戶一般會選擇前者;當然,也有大量業務采用NB-IoT后的優勢更為明顯,此時就需要對用戶進行引導。

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在筆者看來,業界首先對那些NB-IoT比2G有明顯效果的應用進行大力拓展,通過政策引導、示范項目、補貼等形式保證NB-IoT終端數量。隨著eMTC網絡的試商用和商用,以支持語音、移動性、切換等特征拓展了更多業務場景,也能帶來一部分連接數。

當然,不論是NB-IoT還是eMTC,最容易推動的還是2G本身很難做到的應用場景,而對2G要形成大范圍的替代效應,還是需要從覆蓋、產業鏈成熟度、資費等基本的特征上對2G形成優勢,這一過程不是短期內能夠達到的。雖然運營商完成數十萬基站建設,但做到深度覆蓋還需要長期、大量的網絡優化、維護工作去做,產業鏈的成熟度和資費的大幅下降也是需要時間,就像2G的這些優勢是多年形成一樣。

3GPP已確定了將NB-IoT和eMTC及其演進納入到5G低功耗大連接家族中,為低功耗蜂窩物聯網提供了一個長期演進的過程,同樣,NB-IoT/eMTC替代2G也將是一個長期演進過程。

過去的20年,我們形成了全球***的2G網絡,并已經承載起全球最多的物聯網連接;未來,基于NB-IoT/eMTC的蜂窩物聯網將逐漸替代這張2G網絡,能否還能續寫傳奇,成為全球精品的物聯網網絡?

責任編輯:趙寧寧 來源: 物聯網智庫
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