芯耀
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自 2019 年 6 月工信部向 4 家運營商發(fā)放 5G 商用牌照以來，5G 商業(yè)化進程加速。對于全球運營商而言，面臨著 2G、3G、4G 和 5G 四網并存的局面，也面臨著四張網絡并行、四代用戶兼營的運營挑戰(zhàn)，從長遠規(guī)劃來看 2G/3G 減頻退網并向 4G 網絡遷移在全球范圍內已是大勢所趨。
在上述行業(yè)趨勢之下，近日，3GPP 在 RAN#88e 全體會議上宣布，負責 GERAN 和 UTRAN 無線與協議工作的 RAN6 工作組正式關閉。RAN6 工作組此前一直負責研究 2G 和 3G 無線功能，負責定義涉及 GSM/EDGE 無線接入網絡 （GERAN）和 UMTS 無線接入網絡（UTRAN） 的規(guī)范及接口等。
這意味著，2G 和 3G 技術不再開發(fā)，標志著移動通信行業(yè)一個重要時代的結束。也意味著，業(yè)界呼吁多年得 2G/3G 減頻退網一事，從國際標準組織的標準開發(fā)層面已經不再留有后路。
聚焦國內，目前，在 5G 快速發(fā)展的同時，運營商已經深深感受到運營多張網絡帶來的種種壓力，國內電信運營商一直在做 2G/3G 網絡減頻工作。但由于傳統(tǒng) 2G 網絡依舊具有覆蓋范圍廣、物聯網用戶數量龐大等特點，如何使這部分用戶平穩(wěn)過渡成為通信業(yè)要面對的一大問題。
因此，在行業(yè)發(fā)展趨勢和實施難點之間，網絡減頻退網成為一個漸進的過程，是一個逐步“瘦身”的過程。
在此之際，物聯網智庫攜手紫光展銳推出行業(yè)首份《2G/3G 減頻退網白皮書》，對于 2G/3G 減頻退網現狀、規(guī)劃趨勢以及難點進行了分析說明，其中，紫光展銳作為行業(yè)企業(yè)，身體力行去推動行業(yè)進度，解決過程中面臨的問題和挑戰(zhàn)。
2G/3G 為什么要減頻退網？
與 4G/5G 相比，2G/3G 在技術指標、資源占用、運維成本等方面的不足越來越明顯。
技術與資源占用角度：相對于已經服務了全球二三十年的 2G/3G 舊技術制式，4G/5G 的頻譜效率更高、單位比特成本更低、網絡速率更快、業(yè)務創(chuàng)新可能性更多。在這樣的技術背景下，2G/3G 已成為“舊產能”，無法大規(guī)模滿足眾行業(yè)的數字化轉型需求。
然而，低效的 2G/3G 尚占據著不少優(yōu)質頻譜，未能實現資源充分利用。因此，2G/3G 的減頻退網可以將頻譜高效利用，將原有使用的稀缺頻段和寶貴資源騰挪出來，重新利用在 4G/5G 網絡建設上，提升網絡質量和廣域覆蓋。
運維層面：對于國內外很多要面對 2G/3G/4G/5G 多代系網絡共存的運營商來說，很多 2G/3G 設備老舊，耗電多，系統(tǒng)復雜，問題定位難，運維成本高，很多市場已經出現“入不敷出”的情況。
因此，降低運營維護成本成為運營商關閉 2G/3G 網絡的另一動因，2G/3G 減頻退網可以使運營商將更多精力放在更有價值的 4G/5G 網絡建設上來。
政策逐漸明朗：除了上述幾個層面的考量之外，政策逐漸明朗也是 2G/3G 減頻退網的原因所在。
去年 10 月，工信部提出我國移動通信的網絡面臨著 2G、3G 退網的條件已經逐漸成熟。再到今年 5 月，工信部辦公廳正式發(fā)布了《關于深入推進移動物聯網全面發(fā)展的通知》，首次以公開發(fā)文形式正式提出 2G/3G 遷移轉網，明確在保障存量物聯網終端網絡服務水平的同時，引導新增物聯網終端不再使用 2G/3G 網絡，推動存量 2G/3G 物聯網業(yè)務向 NB-IoT/4G（Cat.1）/5G 網絡遷移。
可見，無論從技術發(fā)展大勢還是運營商現實角度而言，2G/3G 退網將用戶遷移到 4G/5G 業(yè)務上去已成為必然選擇。
國內外 2G/3G 減頻退網進展
放眼全球通信運營商市場， 2G/3G 網絡的減頻退網已成行業(yè)大勢。
在此次 3GPP 宣布關閉 RAN6 工作組之前，全球已經有 100 多個運營商計劃或已經實施了 2G/3G 退網，包括日本、韓國、印度、歐洲等國家或區(qū)域的運營商早已開始或宣布計劃關閉 2G/3G 網絡，以輕裝上陣備戰(zhàn) 5G。
各國運營商也給出了各自的時間表：
反觀國內，上面提到，國內目前 2G/3G 退網的條件已經逐漸成熟，主管部門也已經明確對 2G/3G 退網的態(tài)度。
雖然國內三大運營商目前還沒有正式給出 2G/3G 減頻退網的時間表和路線圖，但實際上
三大運營商也在持續(xù)進行著這方面的工作。中國移動已推進 2G 減頻、3G 退網，加速 4G/5G 協同發(fā)展；中國聯通正在部分區(qū)域推動 2G 退網，并鼓勵 2G 用戶升級到 4G，將 2G 頻譜重耕用于 4G/5G 發(fā)展；中國電信正在推動 CDMA 退網，將 2G 語音業(yè)務逐步遷移到 VoLTE，并要求 5G 終端不再支持 CDMA。
三大運營商頻譜重耕
根據《2G/3G 減頻退網白皮書》顯示，三大運營商對 900MHz、1900MHz 和 2600MHz 頻段的頻率調整計劃達成了共識，提出了明確的調整時間。整體看，中國移動騰退 904~909MHz/949~954MHz、1880~1885MHz 頻段 15M 頻譜資源，獲得 40M 頻譜資源。中國電信騰退 2635~2655MHz 頻段 20M 頻譜資源，獲得 5M 的 1880~1885MHz 頻段資源。中國聯通騰退 2555~2575MHz 頻段 20M 頻譜資源，獲得 10M 低頻 900MHz 資源。但是，目前具體的頻譜調整結果還未公布，相信相關調整計劃還在執(zhí)行中。
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三大運營商 2G 頻譜重耕現狀
三大運營商 3G 頻譜重耕現狀
在各種頻譜政策驅動下，運營商啟動了 2G/3G 頻譜重耕，到目前為止，之前分配給運營商 2G/3G 頻譜已經被大大壓縮，現有的 2G/3G 網絡是一個薄覆蓋的網絡，維持用戶基本的通信服務，大量優(yōu)質頻譜資源已用于 4G 和 NB-IoT。
可以看出，雖然 2G/3G 減頻退網大勢已定，但減頻退網工作是一個系統(tǒng)工程，需要一個漸進的過程，絕不可能一蹴而就。2G/3G 減頻退網需要三步：第一步是停止發(fā)展 2G/3G 用戶；第二步是盡快將現有存量 2G/3G 用戶遷移到 4G/5G 網絡；第三步才是徹底的完成退網。
其中，關鍵是要解決 2G/3G 減頻退網前所承載的業(yè)務遷移的問題。
2G/3G 減頻退網的未來展望
2G/3G 網絡仍然承載著數億手機用戶和物聯網用戶，依然在語音和物聯業(yè)務方面發(fā)揮余熱。
那么 2G/3G 減頻退網就需要有成熟的替代方案，方能給這些用戶繼續(xù)提供服務，達到工信部“退網不退服”的要求。
從目前產業(yè)發(fā)展來看，手機用戶的替代方案主要涉及 4G 承載語音技術 VoLTE 商用進展，而物聯網用戶的替代方案主要是 NB-IoT 和 Cat.1 的成熟。
替代方案
- ?VoLTE 商用
當前 2G 和 3G 網絡一個重要功能是承載手機語音通話，若基于 4G 網絡的語音通話能力能對 2G 和 3G 形成全方位替代，則將加速 2G/3G 減頻退網進程。
目前，VoLTE 技術已成熟，新的 4G 手機終端基本都支持 VoLTE，VoLTE 滲透率越來越高。當 VoLTE 在手機用戶普及時，手機用戶基本能從 2G/3G 平滑過渡到 4G。過去幾年中，三大運營商也在積極推動 VoLTE 商用工作。
以中國移動為例，截止 2019 年底其 4G 用戶達到 7.58 億戶，其中 VoLTE 客戶占 4G 的比例為 68.7%，在 2017 年這一數字僅為 30.9%?？梢钥闯?，VoLTE 正在快速滲透，對 2G 語音的優(yōu)勢也凸顯出來。
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中國移動 4G 用戶與 VoLTE 用戶（來源：中國移動業(yè)績報告）
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- Cat.1 的發(fā)展
相對于 NB-IoT 來說，Cat.1 主要面對的是物聯網中低速率場景。
此前，這些場景沒有專門對應的適用性技術，用戶根據成本敏感性，會分別選用 2G、3G、4G 網絡，從而形成多樣化的形態(tài)，也構成 2G/3G 用戶群體中的組成部分。隨著 Cat.1 商用成熟，會逐漸統(tǒng)一這些場景的連接技術。
物聯網場景與通信網絡對應情況（來源：中國電信）
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Cat.1 的上行速率和下行速率與 3G 差距不大，是替代原有 3G 物聯網場景的優(yōu)先選項。截止 2019 年底，國內 4G 基站數量為 544 萬個，具備全國提供 Cat.1 接入服務的基礎設施條件，接近 100%的全國覆蓋率將帶來更好的用戶體驗。
在應用方面，Cat.1 網絡適用的常規(guī)行業(yè)包括 POS 機、智能監(jiān)控、可穿戴設備、定位器、智能停車、云喇叭、公網對講、環(huán)境管理、共享充電樁、共享充電寶等。主要的 Cat.1 芯片廠商包括紫光展銳、高通、ASR、聯發(fā)科、Sequans、Altair 等。國內主流模組廠商都紛紛推出了 Cat.1 模組，模組價格也不斷創(chuàng)新低，根據中國電信新采購結果數據顯示，Cat.1 模組價格已進入 40 元以內的區(qū)間。
NB-IoT 的發(fā)展
對于低功耗、大連接的物聯網應用場景，此前更多采用 2G 的方式連接，而 NB-IoT 正是這一領域比較合適的替代方案。
技術方面來看，目前 NB-IoT 在多個方面對 2G 已形成了明顯的替代優(yōu)勢，尤其是 R14 成熟后，在多個方面比此前 R13 獲得大幅度提升，包括上下行速率、載波容量、移動性能、網絡覆蓋、并發(fā)接入以及設備定位等服務能力等。
從應用方面看，目前包括智慧氣表、智慧水表、智能電動車、智慧消防已經成為 NB-IoT 的主要應用場景，并且以上四個行業(yè)設備連接量均突破千萬。截止 2020 年 2 月底，國內三大運營商 NB-IoT 連接數突破 1 億，NB-IoT 規(guī)?；l(fā)展的領域，此前都不同程度上采用 2G 實現連接，從 NB-IoT 應用發(fā)展歷程來看，其對 2G 替代已經開啟。
從產業(yè)鏈方面來看，NB-IoT 產業(yè)鏈主要由芯片、模組、終端、運營商、云平臺等環(huán)節(jié)組成，隨著 to B 相關行業(yè)的應用升級，產業(yè)規(guī)模將不斷擴大。NB-IoT 主流芯片廠商有紫光展銳、華為海思、聯發(fā)科等，初創(chuàng) NB-IoT 芯片廠商移芯通信、芯翼信息、諾領科技的芯片產品也已經上市推廣，形成了多層次供應商的格局。移遠通信、中移物聯、日海智能、廣和通、有方科技、利爾達、愛聯科技、中怡數寬、移柯通信、騏俊物聯等主流模組廠商都有成熟的 NB-IoT 模組產品。
根據中國電信新招標結果，NB-IoT 模組價格已降至 12 元人民幣左右，相對 2G 模組已形成價格優(yōu)勢。當前 NB-IoT 基站規(guī)模已超過 70 萬，基本實現大部分重要場景的覆蓋。三大運營商在拓展 NB-IoT 連接，也在持續(xù)的部署基站，加強網絡服務質量以及云平臺服務。?
雖然 NB-IoT 和 Cat.1 發(fā)展速度都比較迅速，但是從物聯網發(fā)展角度來看，其對于 2G/3G 的全方位替代或許還沒有形成。一方面，NB-IoT 雖然在技術、價格方面對 2G 形成優(yōu)勢，但全國 NB-IoT 基站還未形成網絡優(yōu)勢，還不足以支撐用戶隨時隨地的接入，在很多 NB-IoT 信號不足的場景，用戶依然只能選擇 2G 或小無線方案接入；另一方面，Cat.1 借助 4G 網絡的部署，形成網絡覆蓋的優(yōu)勢，然而 Cat.1 畢竟是 LTE 系列，其芯片、模組模組復雜度仍然很高，成本預計不會快速降低至 2G 的水平，因此對于成本敏感型用戶，暫時不會采用 Cat.1 來替代 2G 應用。因此，這些替代方案仍然需要一個長時間的推進過程。?
紫光展銳助力 2G/3G 減頻退網
面對時代機遇，同時為幫助運營商解決上述痛點和遷移進程，紫光展銳針對物聯網領域推出完備的解決方案，成為全球首個 2G/3G 用戶遷移的全方案芯片平臺供應商，更是運營商 2G/3G 轉網 4G 的合作伙伴。
隨著 5G 的加速到來，Counterpoint 預計到 2025 年，全球 2G 蜂窩物聯網連接數將不足 1%。目前運營商在 2G 網絡上仍有大量的物聯網連接，如何使這部分連接平穩(wěn)過渡，紫光展銳擁有 Cat.1、NB-IoT 以及 eMTC 產品方案。
- Cat.1 領域
隨著 2G、3G 逐漸向 4G 的轉網趨勢，在未來 3-5 年，Cat.1 或將是蜂窩物聯網主要的通訊制式，市場前景廣闊。?
去年 11 月，紫光展銳發(fā)布全球首顆 LTE Cat.1bis 芯片平臺春藤 8910DM，支持 LTE Cat.1bis 和 GSM 雙模，同時集成了藍牙通訊和 Wi-Fi 室內定位，可實現更穩(wěn)定的連接，支持 VoLTE，同時通過系統(tǒng)優(yōu)化設計，使得春藤 8910DM 可實現顯著的低功耗優(yōu)勢。適用于對性價比、時延性、覆蓋范圍、通信速度有要求的應用場景。
春藤 8910DM Cat.1 bis 芯片平臺填補了低功耗窄帶物聯網與傳統(tǒng)寬帶物聯網之間的蜂窩通信方案空白。
目前春藤 8910DM 已在中國 30 個省市 65 個城市完成規(guī)模場測，海外場測也已開展，未來將覆蓋全球更多區(qū)域。截至目前，搭載 8910DM 的十余款模組產品已正式推出，將廣泛運用于新零售、共享經濟、金融支付、物流倉儲、公網對講、工業(yè)物聯網等眾多領域。
- NB-IoT 領域
在 NB-IoT 領域，紫光展銳擁有高集成的 NB-IoT 單模單芯片春藤 8908A 和 NB-IoT/GSM 雙模芯片春藤 8909B。
其中春藤 8908A 適用于數據傳輸模組、智能表計、智能煙感、追蹤定位器等產品，已廣泛應用于智能表計、智能煙感、智慧路燈、智慧交通等領域，同時在國內三大運營商均有應用案例；春藤 8909B 是 NB-IoT/GSM 雙模的 SoC 通信芯片，兼容 GSM 網絡的使用場景并能提供語音傳輸的能力。由于其制式的特殊性，主要由中國移動負責運作和推動。
- eMTC 領域
春藤 8915 是國內首顆高集成度 eMTC 制式的廣域物聯網通信芯片，全球首款率先支持覆蓋增強模式 B（CE mode B）、TDD 等 eMTC 全特性的 R14 Cat.M1 物聯網解決方案。
紫光展銳致力于為智能互聯世界開發(fā)物聯網芯片產品和解決方案，目前已發(fā)展成為全球極少數幾家全面具備從 NB-IoT/2G/3G/4G 到最新 5G 全連接技術的領先企業(yè)，能夠提供非常高速的連接。
萬物互聯時代為芯片產業(yè)帶來了難得的機遇，同時也帶來了激烈的競爭。未來，紫光展銳將進一步面向主流的產品發(fā)展趨勢，圍繞全方位的物聯網連接技術，提供更加完備的產品組合，從而實現高、中、低速率全線布局的研發(fā)與產品能力，構造完備的體系應對碎片化現狀，也為運營商 2G/3G 減頻退網助一份力。
寫在最后
誠然，在技術、運維、資源占用以及技術發(fā)展等多個角度來看，2G/3G 網絡減頻退網已為大勢所趨。
但針對 2G/3G 減頻退網，物聯網業(yè)務替代、遷移問題，需要預先規(guī)劃并制定合理路線、做好 2G/3G 物聯網轉網存量和增量工作、按需推進轉網建設、推動產業(yè)鏈成熟及注重與各垂直行業(yè)的深度融合、形成共同目標等方面行動。
隨著我國 VoLTE 商用步伐加快，工信部推動 2G/3G 物聯網業(yè)務遷移轉網，RAN6 工作組的關閉，三大運營商也在釋放減頻、退網的信號，以及行業(yè)廠商的布局和助力 ... 可以看到，2G/3G 減頻退網進程逐漸在加速。
寫到最后，對于 2G/3G 減頻退網，不免有一種對于一個服役幾十年，如今垂垂老矣的“老兵”的拋棄感。但回歸技術本身，這更可以理解為，一個“老兵”宿命中的傳承，為了更美好生活，技術更新迭代中的傳承。
