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全球2G/3G减频退网进行时,谁将替补上位?

全球2G/3G减频退网进行时,谁将替补上位?

在5G网络已经融入寻常百姓家的当下,你是否好奇,曾经陪伴我们的2G、3G网络去哪里了?2019年10月,工信部首次明确“2G、3G的退网条件已经成熟”,并鼓励运营企业积极引导用户迁移转网。一石激起千层浪,此消息传出后便引起社会广泛热议。

大家热议有两点:一是公众用户业务,至今仍有部分地区和用户正使用2G或3G手机进行日常通讯,“一刀切”等简单粗暴的退网做法会直接损害普通用户的基本权益,但循序渐进地腾退做法又严重占用现有资源。二是物联网业务,如今仍有海量的物联网终端硬件使用着2G/3G网络,如金融支付、智能POS、智能水表、共享单车等等;倘若2G/3G直接退网,这些终端硬件将无法正常使用,势必会影响现有的智能生活;而以后增量的物联网终端又能凭借哪种网络实现互联互通?如今来到2022年,2G、3G退网在种种讨论声下进度如何?哪些企业又挖掘出其中商机?《国际电子商情》为业界盘点。sbfesmc

中国通信减频退网的三点启发

回顾中国的移动通信产业发展历程,有两次大规模的减频退网事件具有参考意义。一次是由1G(模拟移动通信)向2G(数字移动通信)的顺利迁移,另一次是长达五年的小灵通退网事件。两次减频退网既有成功经验也有失败教训,对当下2G/3G减频退网带来启发。sbfesmc

资料显示,1G即第一代移动通信系统诞生于20世纪70年代左右。中国大陆在1987年正式开通并试商用第一代模拟移动通信系统,开启“大哥大时代”。然而,主要采用TACS系统的1G通信具有很多缺点,例如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、易被窃听、无法自动漫游等。为了解决上述技术缺陷,第二代移动通信系统通过数字移动通信技术发展了起来。1994年12月,广东省开通GSM数字移动电话网。次年4月,中国移动在全国15各省市相继建网,中国的GSM数字移动电话网正式开通,中国步入“2G时代”。sbfesmc

由于GSM系统的工作范围在900-1800MHz之间,而TACS系统大部分使用885-890/930-935MH频率,所以运营商需要腾退相关频率用于GSM网络。中国移动作为1G的主要用频单位,也是1G清频的主要参与者。2001年中国移动开始进行内部的改频退网工作,最终于当年12月31日全面关闭全国的第一代模拟移动通信网,其退网过程仅用了不到1年的时间,非常顺利。究其原因,核心是第二代移动通信解决了第一代模拟通信的大部分技术缺点,给用户带来直观性的体验提升。其次原因是用频单位和清频单位是单个主体,推动工作相对得心应手。sbfesmc

但来到“小灵通时代”,从全国兴起到全面退网就波折不断。小灵通基于PHS系统,具有低功耗、资费低廉、独享带宽等特点,1998年正式进入中国市场,便受到了广大用户的欢迎。2006年10月小灵通的用户数到达历史顶峰,全球用户突破一亿、中国用户占90%以上。然而,一方面受运营商在2007年开始推行手机单项收费,冲击了小灵通的资费优势,另一方面因3G发展的需要,工信部在2009年2月发文明确了1900-1920MHz频段应在2011年底完成清频退网工作,以确保不对1880-1900MHz频段的TD-SCDMA系统产生有害干扰。由于1900-1920MHz频段正是小灵通采用的频道,这一文件可谓是揭开了小灵通退网的序幕。sbfesmc

尽管明确了要在2011年底完成小灵通退网,但实际拖延到2014年第三季度末,小灵通才被强制“退役”。这五年里可以分为两个阶段:第一阶段是2009至2011年前的用户主动退网,主要靠三大运营商的引导迁网,包括2G资费下降、单向收费等优惠替代方案,“劝退”了70%以上的小灵通用户;第二阶段是2011至2014年用户被动退网,当时小灵通产业链已基本溃散,网络运维也基本停止,用户体验越来越差。直到2014年Q3末国内多地运营商相继关闭小灵通基站,才得以让“生命力顽强的”小灵通退出历史舞台。sbfesmc

对于以上两次大规模减频退网,产业总结出三个启示:一是减频退网工作主要由运营商来执行,多家运营商具有共同的目标就显得极其重要。例如小灵通退网时,清频和用频单位不是一家,各家目标就没法达成一致,这构成延期退网的一个重要原因。二是减频退网推进的核心手段一定是市场化的方式,运营商要提供更优质服务、更低廉价格以及产业发展趋势的产品,推出有效可行的替代方案,处理好用户的关系。这对所需元器件的技术性能、成本和功耗都提出了更苛刻的要求。三是要做好“长跑”的准备。小灵通在开始决定退网时不到7000万用户,而这一规模用户用了五年时间才最终完成退网。对于当前仍然拥有数亿用户群体的2G/3G网络来说,更需要做好“持久战”的思想准备。sbfesmc

2G/3G减频退网的必要性

时间来到2019年10月,工信部发文明确“2G、3G的退网条件已经成熟”,标志着2G、3G的退网是移动通信更新换代的必然选择。其考虑的因素主要有:用户感知、网络投资、成本收益、新技术引入、演进方向等。sbfesmc

(1)技术能力不足。sbfesmc

4G是中国大陆当下正在使用的主流移动通信系统,同时也有部分省市已经率先进入全面5G时代。与4G/5G相比,2G/3G在资源占用、技术指标、运维成本、设备待机功耗、信号覆盖范围等方面的不足越来越明显,同时在用户感知、成本收益等方面已远远不能满足实际用户的日常需求。sbfesmc

(2)2G/3G市场价值明显降低。sbfesmc

从成本效益分析,对于像中国三大运营商等这种需要面对2G/3G/4G/5G多代系网络共存的运营商来说,让2G/3G清频退网也能让它们把更多精力放在更有价值和潜力的4G/5G网络建设上。就以中国移动为例,4G网络渗透率在三大运营商中最高,大约在60%左右,在运营成本方面,2G网络和4G网络的成本相差无几。sbfesmc

再加上2G网络基站技术比较老,从开始建设至今已有20多年历史。此前的2G系统、设备供应商也发生了很大变化,有些退出这一市场,有些甚至破产,而随着设备的折旧,2G网络运维成本就越来越高,一些地区的2G网络甚至是亏本运行。关闭2G/3G网络对于运营商来说必然是一种“减负”。sbfesmc

(3)4G/5G广泛普及的基础。sbfesmc

近年来国家大力推进新基建战略,加快5G、物联网等新型基础设施建设,推动数字经济发展。但2G/3G占据着优质的无线电频谱资源,直接导致发展新一代移动网络的资源利用不充分。还是以2G为例,其占用的频谱主要分布在900MHz与1800MHz这两个黄金频段,而2G当前的话务量、用户数量远远低于4G。若能将这些黄金频段腾退出来,用于4G/5G网络进行大规模和低成本的部署,便可全方位支撑千行百业的数字化转型。sbfesmc

值得一提的是,“2G/3G退网”的说法并不准确,国家鼓励的更多是“2G/3G混合简网”,其包含两层含义,一是2G逐步退网,二是3G网络精简。据中国联通公司的公开报告,2G退网按“由点及面”原则执行,先点状退网,条件成熟再连片退网;随后再综合考虑市场影响及3G完善程度,分步推进。sbfesmc

从国内来看,三大运营商自2018年前就已经着手2G/3G网络清频和退网的工作,并且各有针对性:中国移动是3G网络减频(减频至全部3G基站消失,即3G网络彻底退网),而中国电信和中国联通是2G、3G网络减频。sbfesmc

根据HIS数据显示,虽然通信制式的切换并非一蹴而就,但自2019年退网工作被提上日程后,国内2G模组发货量进入下行趋势。sbfesmc

此外,“2G/3G减频退网”还是全球性的行为。截至2020年底,由于4G、5G网络的不断普及,全球已经有100多家运营企业实施了2G、3G的有序退网。由表1分析得知,2G/3G退网已经成为全球运营商的普遍选择,其中经济较为发达的国家/地区运营商在退网进程上较有优势,开始和结束退网的时间都较早,尤其是2G退网。sbfesmc

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2G/3G减频退网的实际挑战

2G、3G退网后最大的挑战,在于如何实现业务的迁移和承载。主要涉及是公众业务和物联网业务。sbfesmc

从公众业务来看,国内现存的2G、3G用户,很大一部分是中老年人。对于运营商而言,65周岁及以上的老年人是一个不容忽视的庞大用户群体。而中老年人对移动通信的价格因素比较看重,并不要求极致的网速,因此5G套餐对他们的吸引力有限。运营商最优做法是推出吸引他们的4G套餐,利用市场化方式引导老年人转网至4G网络。sbfesmc

对此中国三大运营商双管齐下:一是全面商用VoLTE,新的4G手机终端基本都支持VoLTE,VoLTE渗透率越来越高,其支撑语音的能力也得到了业界的认同。二是相继推出多款全新4G套餐,例如主攻老年用户的“孝心卡”。相信未来几年,这些有针对性的举措将会越来越频繁。sbfesmc

从物联网业务来看,2G/3G退出后,未来数以亿计的联网设备需要新的方案来填补空白。根据蜂窝物联网连接的分布图(图1)显示:sbfesmc

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(1)10%左右高速业务需要高带宽、低时延4G或5G网络提供服务,应用于视频监控、数字医疗、车载导航等对实时性要求较高的业务;sbfesmc

(2)30%中低速率的物联网设备需要Cat.1或eMTC网络提供服务,主要应用于POS、智慧家居、储物柜等高频使用但对实时性要求低的场景;sbfesmc

(3)60%的物联网连接需要以NB-IoT为代表的低带宽、低功耗窄带网络提供服务,主要应用于传感器、计量表、智慧停车、物流运输、智慧建筑等使用频次低但总数可观的应用场景。sbfesmc

由此,技术日益成熟的NB-IoT、Cat.1、Cat.4,能够从低中高速率,有效承接新增的各类物联网业务的需求,自2020年以来成为电子市场“当红炸子鸡”。(图2)市场数据显示,面向低速场景的NB-IoT,三大运营商连接规模突破1亿,已有多个行业应用突破千万级连接;面向中低速应用场景的Cat.1在2020年爆红,模组成本快速下降,最新集采价格只有20多元。NB-IoT和Cat.1,将能够满足90%的物联网连接需求。此外,Cat.4面向高速物联网场景,是物联网连接的重要组成部分。sbfesmc

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完全退网后,NB-IoT、Cat.1谁替代上位?

众所周知,2G、3G减频退网绝非一帆风顺。所以在国内市场,我们可以看到上至国家政策、下至产业界和运营商,多方为推进2G/3G减频退网做出全方位的准备。尤其是正处市场风口的NB-IoT、Cat.1两大产业链。sbfesmc

(1)NB-IoT的发展sbfesmc

对于低功耗、大连接的物联网应用场景,此前更多采用2G的方式连接,而NB-IoT正是这一领域比较合适的替代方案。sbfesmc

此前,国内市场曾经力推NB -IoT。近几年NB-IoT模组也确实得到广泛应用,在基于静态的、主动上报等场景中发挥了重要作用,例如智慧气表、智慧水表、智能电动车、智慧消防这4行业里,NB-IoT就达成了“连接量突破千万”的成绩。之后NB-IoT技术还被不断融入到智能门锁、智慧停车、智慧家居、资产跟踪、智慧农业等场景。sbfesmc

从产业链方面来看,NB-IoT产业链主要由芯片、模组、终端、运营商、云平台等环节组成,随着To B相关行业的应用升级,其产业规模将不断扩大。sbfesmc

NB - IoT主流芯片厂商有紫光展锐、华为海思、联发科等,初创NB -IoT芯片厂商有移芯通信、芯翼信息、诺领科技的芯片产品也已经上市推广,形成了多层次供应商的格局。主流模组厂商也有成熟的NB-IoT模组产品,如移远通信、中移物联、日海智能、广和通、有方科技、利尔达、爱联科技、中怡数宽、移柯通信、骐俊物联等。根据中国电信最新招标结果,NB-IoT模组价格已降至10元人民币左右,相对2G模组已形成价格优势。sbfesmc

(2)LTE Cat.1的发展sbfesmc

但是,2G网络还涉及到许多实时性、移动性,需要一定带宽传输能力,甚至支持语音通信能力的应用场景,如车载、移动支付、工业互联、老人机等。这是上、下行速率只有100Kbps级别的NB-IoT所无法满足的。因此,同样面向物联网市场的Cat.1脱颖而出,其能够完美解决了移动制式多代同堂的痛点。sbfesmc

首先,Cat.1只需接入和利用现有的LTE网络即可,不需要增加额外投资,能够在短时间内形成规模效应。截止2021年9月份末,国内4G基站数量为586万个,具备全国提供Cat.1接入服务的基础设施条件,接近100%的全国覆盖率将带来更好的用户体验。sbfesmc

此外,Cat . 1的上行速率和下行速率与3G差距不大,是替代原有3G物联网场景的优先选项。同时,Cat.1适配于当前国内的4G网络,非常适合运用在对性价比、时延性、覆盖范围、通信速度有要求的运用场景。所以相对于NB-IoT来说,Cat.1可以实现对2G、3G、4G的全替代,这是一个庞大的市场前景。sbfesmc

在此背景下,Cat . 1产业链吸引了众多厂商的目光。Cat . 1产业同样由芯片、模组、终端、运营商、云平台等环节组成。LTE Cat.1芯片国外厂商主要有高通、联发科、Sequans、Altair等,国内市场主要采用紫光展锐和ASR的Cat.1芯片。模组方面更是百花齐放,移远通信、广和通、芯讯通、美格智能等模组厂商都不约而同地发布了Cat.1模组新品。sbfesmc

小结

关于“Cat .1会否替代NB-IoT”的讨论,在2021年已明显减少。尤其是一些本土模组厂商,在运营商们积极引导行业用户使用NB-IoT和Cat.1终端模组的行动下,不断扩展产品线,发布全系列的模组产品。sbfesmc

业内的共识是,Cat.1取代NBIoT的可能性不大,两者在短期内将形成互补作用。首先从标准的制定而言,Cat.1和NB-IoT各有优势应用场景,并没有形成直接竞争关系;其次,NB-IoT虽然在技术、价格方面对2G形成优势,但全国70万NB-IoT基站并未形成网络优势,还不足以支撑用户随时随地的接入,在很多NB - IoT信号不足的场景,用户依然只能选择2G或小无线方案接入;最后,Cat.1借助4G网络的部署,形成网络覆盖的优势,然而Cat.1毕竟是LTE系列,其芯片、模组复杂度仍然很高,成本预计不会快速降低至2G模组的水平,因此对于成本敏感型用户,暂时不会采用Cat.1来替代2G应用。sbfesmc

但从长期看,NB-IoT的地位将被弱化,市场份额被Cat.1侵蚀是难以回避的现实。根据Counterpoint IoT的报告,预计到2025年左右,Cat.1或将是国内蜂窝物联网主要的通讯制式,这也意味着Cat.1面对的将是千万级甚至是亿级的市场。sbfesmc

一位国内模组从业者告诉《国际电子商情》,虽然NB-IoT和Cat.1发展速度都比较迅速,但对于2G/3G的全方位替代还没有形成,仍然需要一个长时间的推进过程。所以当下布局全系列产品,是为今后的“长跑”做足准备。未来无论是NB-IoT和Cat.1谁胜出,现在“押宝”还不迟!sbfesmc

本文为《国际电子商情》2022年2月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里sbfesmc

原创
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Momo Zhong
国际电子商情(Electronics Supply and Manufacturing-China)助理产业分析师,专注于PCB、电子工程、移动终端、智能家居等上下游垂直领域。
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