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天津特产:网红“Cat.1”的诞生:芯片厂/模组厂/运营商为何集体“示爱”?

04-05 科技

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对于物联网设备来说,通信模块肯定是必不可少。前几年的物联网市场,NB-IoT也一直是非常的火爆,不过自去年年底以来,Cat.1迅速成为了物联网领域的“网红”,芯片厂商、模组厂商、运营商都在纷纷力推Cat.1。那么,Cat.1真的是一个新的趋势吗?


什么是Cat.1?


Cat.1中的“Cat”并不是指“猫”,而是Category的缩写,Cat.1的全称是LTE UE-Category 1(UE是指User Equipment),是对于LTE网络下用户终端设备的无线性能的一种分类。


根据3GPP的定义,将UE-Category划分为1-15共15个等级,其中,Cat.1-5由2009年3月3GPP发布Release 8版本定义,Cat.6-8由2011年3GPP发布的Release 10定义。随后的Release 11定义了Cat.9-12,Release 12定义了Cat.13-15。



其中,Cat.1主要就是针对物联网应用的,其下行速率最高可达10Mbps,上行速率最高可达5Mbps。但是,由于当时Cat.1终端需要使用2根天线,这在当时,对于一些对于体积要求较高的可穿戴设备来说并不友好。


为了应对物联网设备更为多样化的应用场景,3GPP还在Release 12版本中新增加了针对物联网市场的新终端设备的无线性能等级Cat.0,放弃了对MIMO(多天线)的支持,简化为半双工,峰值速率降低为1Mbps,终端复杂度降低为Cat.1的50%左右。虽然Cat.0终端的信道带宽降至1.4MHz,但其射频接收带宽仍达到了和Cat.1一样的20MHz。



随后,3GPP在R13中又新增了Cat.M1(即eMTC,增强型机器类型通信)和Cat.NB-1(即NB-IoT)。其中,eMTC的信道带宽和射频接收带宽均为1.4MHz,最高数据传输速率1Mbps,终端复杂度进一步降低。而NB-IoT的带宽大约为180KHz,支持100Kbps以下速率传输低流量数据。


可以看到,eMTC和NB-IoT都主要是针对低速率、低功耗、低成本的物联网应用。而针对中速率的物联网应用市场,主要就是Cat.1。随着近年来物联网及可穿戴市场的爆发,越来越凸显了LTE缺乏单天线标准的缺憾。于是在2017年,LTE Cat.1 bis正式成为LTE单天线UE等级。


2G、3G加速退网,Cat.1的机会来了


众所周知,在前几年的物联网市场,NB-IoT得益于其强连接、高接入量、超低功耗、深度覆盖、低成本、高安全可靠性等优势,得到了全球众多运营商和物联网厂商的力推,并且已经在智能水表、电表、燃气表、路灯等众多场景得到了广泛应用。这类场景具有静止、数据量小、时延要求不高等特点,但对功耗、成本、网络覆盖等有较高的要求。

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