我对三大运营商建设NB-IoT的三大质疑与两点建议

　　窄带蜂窝物联网NB-IoT是业界公认的最适合运营商部署的物联网技术。随着移动通信标准化组织3GPP在今年6月宣布完成NB-IoT标准的制定工作，基于授权频谱的低功耗广域网络(LPWAN)技术在蜂窝通信阵营内部取得了标准上的统一，这为通信运营商抵御以LoRa、Sigfox、RPMA等非授权频谱技术建网的威胁扫除了标准障碍。因此，包括中国三大运营商在内的全球主流运营商纷纷加大了NB-IoT的推进力度：

　　中国移动：10月30日，中国移动宣布其成为全球第一个完成端到端NB-IoT实验室测试的运营商，下一步将进入外场测试。按照中国移动的规划，在2017年第四季度基于蜂窝物联网技术建设的网络会开始商用。

　　中国电信：在天翼智能终端交易博览会上，中国电信董事长杨杰表示中国电信将于2017年上半年建成覆盖全网基于800M的NB-IoT网络，同期也将支持eSIM以促进中国电信的物联网从过去基础薄弱走向行业前列。

　　中国联通：在2016年中国智能终端技术大会暨中国智能硬件开发者大会上，中国联通网络技术研究院物联网研发中心总监胡云表示，今年是联通的NB-IoT试点年，明年是商用元年。目前中国联通大规模NB-IoT外场实验计划已经开始启动，并计划今年在上海建设千站规模，可以满足整个上海主城区覆盖。

　　三大运营商不约而同地都将2017年作为NB-IoT的商用元年，主要是彼此之间市场竞争的需要。按照工信部统计，截止到今年9月末，全国移动电话用户总数已达到13.16亿户，4G用户占比也已高达52%，因此在人与人的之间的通信相对饱和的市场环境下，三大运营商均将物与物之间的连接——即物联网视为下一个增长点和竞争高地。为在市场上抢占先机，三大运营商一哄而上以激进的姿态启动NB-IoT的网络试验和商用计划，并将NB-IoT迅速升温为通信行业的热点。

　　在NB-IoT越来越炙手可热的当下，笔者却以为整个行业更需要对NB-IoT火热背后的问题进行冷思考。按照业界共识，如下表所示物联网业务应用可分为高、中、低三类，在上层应用的发展还需要LTE技术向未来的5G演进的情况下，运营商将NB-IoT作为从移动通信领域转战物联网的切入点，一是因为市场大，NB-IoT所支撑的低功耗广域物联网应用占到全部应用的60%左右;二是因为技术要求相对较低，NB-IoT可基于现有蜂窝技术在较窄的带宽上满足低速率业务的需求。虽然NB-IoT由此成为业界公认的最适合运营商部署的物联网技术，但笔者对于三大运营商争先恐后地启动NB-IoT的激进计划仍有三点质疑：　　

　　质疑之一：三大运营商以2017年商用NB-IoT为目标来推进网络建设是否过于冒进?

　　毋庸讳言，NB-IoT是技术演进和市场竞争的综合产物，以爱立信、诺基亚和英特尔为首的NB-LTE阵营和以华为、高通为首的NB-CIoT阵营几经数年缠斗，最后迫于非授权频谱技术发展迅速的压力才得以在2015年9月启动工程立项统一为NB-IoT，其后也只用了短短10 个月的时间就在2016年6月完成了标准冻结，其推进速度之迅猛略显仓促;而且按照NB-IoT标准工作组的时间计划，最后的一致性测试标准要到2016年12月才能完成，三大运营商要在2017年商用NB-IoT的时间表明显过于急迫。

　　一项技术标准从确立到成熟需要一个过程，而从成熟的技术标准演进为产业标准需要得到产业链上下游的共识与配合，这更是一个相对漫长的过程，因此正如中国联通科技委主任刘韵洁在“2016未来信息通信技术峰会”上针对5G过早投入会有风险的表态一致，针对NB-IoT这项新技术运营商需要加大研究力度，但是对于NB-IoT网络的全面部署，则需要实事求是地根据技术成熟度和业务培育情况来考虑，否则过早的投入一定会有风险。

　　三大运营商冒着风险激进地推进NB-IoT网络建设，主要还是来彼此相互竞争的需要，每一家都想要通过跑马圈地来打造物联网时代的网络垄断优势，这暴露出的还是运营商传统的管道思维：迷信连接的价值，相信更快的建网速度和更强的连接能力就意味着更大的话语权。其实中国移动原董事长王建宙早在2014年就提出了“物联网颠覆价值链和生态链”的观点，认为物联网带来的最大变化是价值链的变化和生态系统的变化，产业价值从连接层上移到了平台层和应用层，运营商应该顺应这一变化，将竞争的中心从以网络为主转向平台和应用。

　　质疑之二：三大运营商竞相投入NB-IoT网络建设究竟能带来多大的收益?

　　从NB-IoT建网投入来看，中国电信总经理杨小伟在世界互联网大会论坛上透露中国电信将在2017年上半年完成30万FDD基站的建设，并同时实现800MHz NB-IoT全网覆盖;而对于中国移动和中国联通而言直接升级其现网的GSM基站来支持NB-IoT虽是较为省钱的建网方式，但考虑到两家运营商的GSM基站开网时间久远，尤其是物联网需求集中的城区基站在网运行时间更长，这些老旧设备支持升级的比例很低，因此其新建站的投入与旧站升级的成本相对于中国电信也少不了多少。此外，物联网设备无处不在，比手机有更高的覆盖能力要求，当年中国移动为支持其高峰时期的5亿2G用户所部署的GSM基站数量就将近90万站，而NB-IoT一旦启动建网，则三家运营商后续为支持十亿乃至百亿连接所需要的建站数量将更殊为可观。

　　从NB-IoT网络的产出来看，由于NB-IoT支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低，适合于传感、计量、监控等物联网应用，因此对于传输速率要求较低(<200kbps)的智能抄表、智能停车、物流监控、智慧农林牧渔业等都是其主要市场。这类应用占到物联网全部应用的60%左右，虽然范围广泛但却分布在多个垂直行业呈现出碎片化的特征，而且这些应用市场又具有设备数目巨大但数据量小的显著特点，因此呈碎片化分布的极小数据量的传输将使运营商的流量经营手段在NB-IoT业务上无法实施，其仅仅提供连接服务的直接收入很低，所以NB-IoT网络对于运营商的直接收益其实非常有限。

　　根据麦肯锡数据，未来物联网产业链中设备层、连接层、平台层和应用层的价值占比分别为 21：10：34：35，网络连接层在物联网总体收入中其实是占比最低的，因此从市场发展的角度来看，NB-IoT网络注定是低效的投资，而三大运营商为如此低效的投资重复建设三张网络对国有资本是一种巨大的浪费。

　　质疑之三：三大运营商分头建设NB-IoT网络是否有利于物联网产业的发展?

　　按照三大运营商的频谱分配和建网计划，中国联通的NB-IoT将部署在900MHz，中国电信部署在800MHz，而中国移动则较为尴尬：目前TDD LTE系统不支持NB-IoT技术，而中国移动没有FDD牌照，因此在GSM 900M上重耕NB-IoT是打了一个擦边球。但由此最后形成的格局则是在中国的万物互联时代又将形成三张频段各异、各自为政的“局域物联网”，而且由于NB-IoT不支持运营商之间的漫游，所以这三张物联网还将各自割裂，彼此成为孤岛。特别是在初期网络布局上，三大运营商主要采取在其现有移动通信基站覆盖范围内升级的方式优先在主城区支持NB-IoT的做法，即使在同一家网络上也容易形成孤岛林立的碎片化格局。

　　但这一格局明显与物联网的技术特征相矛盾。物联网的技术特征是“全面感知”、“互通互连”和“智慧运行”，其中的“互通互连”是“全面感知”和“智慧运行”的中间环节，是物联网的血管和神经，天然地要求网络具有“开放性”，只有“全面感知”的数据可以随时随地地接入网络实现无障碍的”互通互连”，才能带来物联网的包容与繁荣。而三大运营商各自为政的三张NB-IoT网络不仅在中间的网络层造成了数据互通的人为阻碍，而且因为其频段各异，对于下游的感知层也形成了困扰，特别是物联网芯片、模块产业因为多频段支持的需要而必须额外增加成本。

　　以智能停车的物联网应用举例，三家毗邻的停车楼如果由三大运营商各自建网以支持NB-IoT的覆盖，则这三家停车楼要布设的传感器、读写设备、智能卡等终端均需要分别支持不同的频段技术，对于业主而言无法达到规模采购的成本优势，对于用户而言也因为数据不能互通无法同时取得三家停车楼的车位信息而难以享受到物联网智能停车的便利。

　　基于上述三点质疑，笔者认为如果行业监管任由三大运营商争先恐后地推进NB-IoT网络建设，则必然会在NB-IoT的起步阶段就形成七国八制的混乱局面，并在物联网市场重复移动通信市场的恶性竞争，造成国有资产浪费并损害物联网的发展。因此，笔者建议物联网的建设和运营要有“顶层设计”，相关行业主管部门应从战略高度上对三大运营商的物联网建设与运营做出统一的安排与部署，特别是结合当前正在稳步推进的深化国有企业改革，以NB-IoT为切入点对包括中国移动、中国电信、中国联通、中国铁塔在内的运营商进行业务整合，具体两点建议方案如下：

　　1.由中国铁塔建设一张统一的、低成本的、可共享的NB-IoT网络

　　正如上文分析中所提到的，物联网的包容与繁荣需要“互通互连”的网络来支撑，与其任由三大运营商投入巨资来打造三张各自为政的NB-IoT网络，莫如从一开始就由行业监管明确意见：全国只允许建设一张NB-IoT网络来统一支持分布广泛、类别庞杂、通信需求不高的各种物联网底层应用。

　　同时为确保这张全国统一的NB-IoT网络的低成本建设，笔者建议行业主管部门要考虑更低的频段，比如被称为黄金频段的700MHz，一是因为相比三大运营商在800MHz和900MHz上的建网计划，700MHz无疑将在站点覆盖上具有更大的节约;二是700MHz在北美被广泛用于FDD，下游芯片产业比900MHz更为成熟。通信业早有将700MHz尽早、尽快地用于移动通信部署的呼声，在700MHz频段上新建统一的NB-IoT网络也更容易为三大运营商所接受。

　　全国一张统一的700MHzNB-IoT网络的格局，在满足物联网开放性和共享性需求的前提下，不仅能够避免三大运营商的重复建设而导致的投资浪费，而且将大大降低物联网下游芯片、传感器和终端产业的研发和制造成本。那么由谁来建设这张全国统一的可共享的NB-IoT网络呢?笔者建议交由中国铁塔承建。

　　中国铁塔的设立就是为了在通信行业探索基础设施共建共享的创新模式。据报道，从中国铁塔成立至今的两年时间，三大运营商新建铁塔共享水平已由过去的20%迅速提升到70%左右。国资委主任肖亚庆认为“铁塔公司的成立，形成了资源共建共享格局，有力避免了3家运营商重复建设，铁塔资源专业化整合取得明显成效，实现了运营效率的提升和总成本的降低”，新华社评论说中国铁塔已经打造出一个“共享竞合”的国企改革“铁塔模式”。因此，笔者建议可在NB-IoT网络建设上复制“铁塔模式”，将推进通信基础设施共建共享的改革创新成果从铁塔建设扩大到物联网建设。

　　在具体实施方案上，按照最新修订的《无线电管理条例(修订)》，工信部可以通过“指派”的方式从700MHz频段里划定10~20MHz的带宽交由中国铁塔进行NB-IoT的基站建设;基站建设所需要的资金既可以通过国资委协调由中国移动、中国联通、中国电信通过向中国铁塔追加资本金投入的方式来筹集，也可以通过国企混合所有制改革为中国铁塔引入社会投资;NB-IoT网络建成之后，中国铁塔将网络能力输出给三大运营商共享并获得租金收益，用于网络的维护以及网络能力的持续拓展，如在同一基站上支持速率更高的eMTC技术，由此实现技术持续创新，支撑未来百亿IoT连接。

　　虽然中国铁塔在全国范围内新建NB-IoT基站相较中国移动和中国联通的部分基站升级成本需要更高的投入，但全国一张网的规模效应及700MHz低频建网将帮助中国铁塔获得更大的成本优势。此外由于中国铁塔在各地政府的支持下积极推动通信基础设施专项规划的编制工作，对于各地基站站址资源有着充分掌握，因此中国铁塔在建网过程中将可以摆脱三大运营商“因人而建”的现有基站布局的影响，通过专项规划按照物物相连的业务特征推进NB-IoT网络的广域覆盖，从建网初始就能实现更为合理的布局，对快速发展的物联网业务提供更有力的支持。

　　如能延续“铁塔模式”，将NB-IoT网络由三家运营商各自建设、各自运营、各自管理，变成中国铁塔一家建设、一家运维、一家管理、三家共享，将能达到减少重复建设，提升行业效率的目标，是利国利民的好事。而对于中国铁塔自身而言，按照其在2017~2018年要“择机上市”的计划，将中国铁塔的定位由基础设施承建升级到物联网建设，也将对于中国铁塔的上市进程和市场估值形成积极的促进作用。

　　2.三大运营商以共享的NB-IoT网络为基础实现”网运分离”

　　NB-IoT网络由一家(中国铁塔)建设、三家(中国移动、中国电信、中国联通)共享将是对《深化国有企业改革指导意见》中“根据不同行业特点实行网运分开”这一改革方向的有力践行。在历年的通信业改革讨论中，“网运分离”一直被当作是破除市场垄断、避免重复建设的良方，但总因各种条件限制而无法在移动通信时代实施，如今物联网时代的开启则为“网运分离”的实施提供了NB-IoT这一块得天独厚的试验田：

　　(1)NB-IoT网络作为承担物物相连的低功耗广域网络，与支持人与人通信的移动通信网具有不同的特性，可以不考虑移动通信网的限制而单独新建成网。

　　(2)定位为基础网络设施建设者的中国铁塔不参与网络业务运营，其建设完成后的NB-IoT网络交由中国移动、中国电信和中国联通共享，具有完全的开放性。

　　(3)作为业务运营者的中国移动、中国电信和中国联通可以不受网络条件限制地在物联网应用市场公平竞争，将更有力于推进物联网的繁荣发展。

　　在NB-IoT上实现“网运分离”之后，中国移动、中国电信和中国联通这三大运营商在物联网领域的发展战略将可以从以网络投资、网络建设为主的军备竞赛转向以业务开发、业务运营为重心的市场竞争。根据麦肯锡数据，未来物联网平台层和应用层的价值占比高达34%和35%，进入物联网时代的三大运营商应当转变其固有的传统管道思维，将竞争重心转移到物联网管理平台的建设和业务运营上去。物联网管理平台对上承接业务，对下连接终端，起着承上启下的作用，是物联网产业链的枢纽，也是物联网生态布局者的必争之地，三大运营商也有着相当不错的基础：

　　中国移动通过其专业化经营物联网的公司---中移物联网有限公司在2014年推出自主研发的物联网开放平台OneNET，通过打造接入平台、能力平台、大数据平台能力满足物联网领域设备连接、协议适配、数据存储、数据安全、大数据分析等平台级服务需求。

　　中国联通在2015年3月宣布与硅谷新贵基于云平台的物联网先驱Jasper 进行合作，打造一个全球化的物联网平台，为其客户提供基本的物联网功能，例如移动服务管理、实时诊断、稳健评级，以及智能业务流程自动化。

　　中国电信则在今年7月宣布与爱立信携手合作打造行业领先的设备连接平台(DCP)，为企业客户提供一站式全球物联网连接服务。

　　如果说网络层的互通互连是物联网的血管和神经，那么应用层的智慧运行就是物联网的大脑和神经中枢，智慧运行所主要依靠的就是物联网管理平台的计算、处理和决策能力。因此，依托于共享的NB-IoT网络，三大运营商按照各自优势重点打造和运营物联网管理平台，将更有利于其在垂直行业不断进行业务积累，整合业务数据，建立先发优势壁垒，进而掌握物联网应用市场的话语权。

　　此外，在NB-IoT上实现“网运分离”之后，中国移动、中国电信和中国联通将能够更专注于推进其移动通信网络向前演进到5G。5G被定义为多场景的万物互联时代，业界公认5G时代的到来将会引发新一轮物联网革命。车联网、智慧医疗、VR等高附加值的物联网上层应用对传输带宽要求高、传输数据量极大并且要求超低时延，这些应用场景对网络技术提出了新需求，只有到5G规模化部署才能实现。

　　据统计，随着5G技术研发试验的推进，到2025年全球将产生1000亿的联接，预计将由此衍生出万亿元级的垂直行业应用。因此中国移动、中国电信和中国联通这三大运营商专注于推进5G技术，不仅能够继续推动移动互联网时代的发展，同时也能够带动垂直行业的物联网创新，推动物联网崭新时代的到来。正如中国移动总裁李跃在2016年(第七届)全球移动宽带论坛上所表示的：“5G将以万物互联的模式推进所有垂直行业的深度整合，真正实现工业化和信息化的深度融合。5G将给我们打开的，是一个面向垂直行业的、面向跨行业合作的万物互联的全新环境。”

　　按照物联网应用的分层划分对运营商的物联网建设和运营进行顶层设计，即中国移动、中国电信和中国联通这三大移动通信运营商专注于5G技术和5G网络带动物联网的中、上层应用，底层的NB-IoT网络由中国铁塔独家承建后输出能力给三大运营商共享，并通过物联网管理平台和应用业务市场的公平竞争促进物联网的发展和繁荣，符合我国加强供给侧改革的大方向，可以达到优化投资结构、提高运营效率、释放创新动能、促进产业繁荣的目标，希望相关部门予以重视和考虑。当然这一顶层设计在实际落地过程中，可能还存在着很多笔者没有考虑到的问题和困难，笔者也希望能由此在业界引起讨论和争鸣，集合通信行业和物联网行业的集体智慧，共同推动我国物联网事业的繁荣与发展。