中国移动-中低速物联网业务迁移技术能力报告-2020.11-30页_1mb

中低速物联网业务迁移技术能力报告总结

核心内容概述

本报告由中国移动通信有限公司研究院主编，旨在阐述中国移动物联网技术发展路线，聚焦于2G物联网业务迁移问题，结合NB-IoT R14和Cat 1/1bis技术的测试验证，为后续2G物联网业务迁移提供技术支撑和业务验证依据。

主要观点

1. 物联网技术发展路线

• 近期迁移：2G物联网业务将由NB-IoT和Cat 1/1bis承接。
  • NB-IoT：适合承载低速率、低功耗、广覆盖、低速移动类业务。
  • Cat 1/1bis：适合承载中速率、语音类、高速移动类业务。
• 中远期发展：建立4G和5G协同发展的移动物联网生态体系。
  • 4G：Cat 1/1bis承载中速率，Cat 4承载高速率。
  • 5G：NB-IoT承载低速率，RedCap承载中速率，NR承载高速率。

2. 技术验证成果

（1）NB-IoT R14 技术验证

• 兼容性：NB-IoT R13终端在R14网络下可正常工作，无兼容性问题。
• 速率性能：上行MAC峰值速率可达120kbps，下行MAC峰值速率可达80kbps，达到理论值的80%左右。
• 高速移动场景：在80-100km/h高速移动场景下，ping包成功率在90%以上，时延在2s以内。
• 功耗优化：RAI功能可使终端在无数据传输后快速返回空闲态，有效节省功耗。

（2）Cat 1/1bis 技术验证

• 兼容性：Cat 1/1bis终端在现网下可正常工作，无兼容性问题。
• 数据业务性能：
  • 定点峰值速率可达理论值的85%以上。
  • 车载场景切换成功率在99%以上，高铁场景在98%以上。
• 语音业务性能：
  • VoLTE语音质量在好、中、差点均保持MOS分3.5以上。
  • 呼叫成功率和切换成功率均为100%。
  • CSFB接通成功率100%，掉话率0。
• 功耗：待机功耗约4mA，业务功耗约130mA，与Cat 4终端相比存在优化空间。

关键信息

1. 2G退网背景

• 2G已进入全球退网期，中国移动2G物联网业务迁移势在必行。
• 2G物联网连接数从2017年的不足5000万增长至当前超过3亿。

2. 技术对比分析（表1-1）

3. 典型业务测试验证

（1）共享单车业务

• 业务需求：低移动性、广覆盖、低时延（≤5s）、高并发（2000辆/km²）。
• 测试结果：
  • 远程开锁时延≤5s，成功率≥90%。
  • FOTA升级时延在NB-IoT R14下为41s，较R13降低78.07%，较2G降低54.95%。
• 结论：NB-IoT R14可支撑该业务，Cat 1/1bis也具备可行性。

（2）水表业务

• 业务需求：广覆盖、低功耗（待机<30uA）、低时延（<3s）、低频上报（1次/天）。
• 测试结果：
  • 指令传输时延在2-3s，成功率≥98%。
  • 功耗符合预期，待机电流19uA，工作电流28.8mA。
• 结论：NB-IoT技术能力可满足水表业务需求。

（3）云喇叭业务

• 业务需求：广泛覆盖、低时延（≤5s）、数据包大小（上报≤100字节，指令≤500字节）。
• 测试结果：
  • 注册/连接时延≤6s，成功率100%。
  • 指令下发时延≤1s，固件升级时延在80-130s之间，成功率≥50%。
• 结论：Cat 1/1bis终端可承载该业务。

（4）PoC对讲业务

• 业务需求：广覆盖、低时延（会话功能≤2s）、语音支持、定位功能。
• 测试结果：
  • 注册鉴权、Presence状态、群组管理、会话、位置上报、APP反向控制等业务时延与Cat 4终端相近。
  • 时延总体在2s以内，成功率均为100%。
• 结论：Cat 1/1bis技术可承载PoC对讲业务。

（5）车联网前后装业务

• 业务需求：高速移动性（120km/h）、低时延（紧急信息上报<1s）、语音与定位支持。
• 测试结果：
  • 终端注册、登录、登出时延与Cat 4终端相近。
  • 数据周期性上报、APP反向控制时延在0.11-0.15s之间。
  • 固件远程更新时延在2.6-4s之间，成功率均为100%。
• 结论：Cat 1/1bis终端可承载T-BOX业务。

（6）电动车业务

• 业务需求：广覆盖、低速移动（40km/h）、周期性轨迹上报（每5分钟一次）。
• 测试结果：
  • 极好点驻网成功率>90%，中差点73.6%，差点15.8%。
  • 时延在3分钟以内，符合业务需求。
• 结论：NB-IoT R14可支撑电动车业务，但热点区域存在容量问题。

后续发展建议

1. NB-IoT：

   • 适合低速率、低功耗、广覆盖、低速移动类业务（如水表、电动车监控）。
   • 需加强网络覆盖，优化网络配置，按需建网，保障质量。

2. Cat 1/1bis：

   • 适合中速率、语音类、高速移动类业务（如云喇叭、PoC对讲、T-BOX）。
   • 需进一步优化终端性能，降低成本，缩小与2G模组价格差距。

总结与展望

• NB-IoT R14具备良好的兼容性、速率、功耗优化能力，可支撑部分2G业务迁移。
• Cat 1/1bis在数据业务、语音、高速移动方面表现优异，可承载更多中速物联网业务。
• 中国移动将持续推动NB-IoT与Cat 1/1bis的商用落地，构建4G与5G协同发展的物联网生态体系。
• 后续需加强网络优化、终端成熟度提升、产业链协同，以实现2G物联网业务的顺利迁移。

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