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Cat.1和5G将分场景长期共存

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发表时间:2021-10-12 18:15
文章附图

随着5G建设高速推进,2G、3G退出舞台也是大势所趋。谁来填补2G网络退出后留下的空缺呢?从目前物联网发展的态势看,Cat.1承担物联网连接主力的时机已经开启。

首先Cat.1是什么?

Cat.1中的Cat其实是Category的缩写,是分类、类别的意思。Cat.1的全称是LTE UE-Category 1。LTE不用多说,UE是指User Equipment,用户终端。3GPP用Cat.1~20来衡量用户终端设备的无线性能,也就是划分终端速率等级。

根据3GPP Release定义,UE-Category被分为1-20共20个等级,Cat.1-5在R8组,Cat.6-8在R10组,Cat.9-10在R11组。在2009年,Cat.1-5是3GPP专门划分出来,面向于未来物联网应用市场的类别。这几个类别自下而上在上传、下载速率及MIMO天线数量要求上做了阶梯式的区分。其中Cat.1的上行峰值速率仅有5Mbit/s,下行峰值速率为10Mbit/s。其通信能力在所有的LTE标准中属于中低级档次。

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Cat.1和4G的关系

Cat.1属于4G系列,可以完全重用现有的4G资源。尽管4G模块主要使用Cat.4,下载速率可以达到150m,但是大多数IoT场景并没有如此高的速率要求。随着成熟的4G产业链的发展,Cat.1作为4G的低端版本,只需要对现有4G产品进行少量改动,就可以迅速推向市场并降低成本,达到行业预期范围。Cat.1是配置为最低版本参数的用户终端级别,可让业界以低成本设计低端4G终端。

Cat.1优势在哪?

随着2G网络的承载能力进一步减弱,在新部署的物联网连接中NB-IoT、4G会逐步替代2G模组。相比NB-IoT,Cat.1在网络覆盖、速度和延时上均有优势;相比传统的LTE Cat.4模组则拥有低成本和低功耗优势。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。

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为什么Cat.1现在地位越来越高?

简单来说,当初行业是这么打算的:像智能抄表这类极低速率要求的应用,NB-IoT上;像摄像头或一些需要较大速率的物联网应用,eMTC上。

结果,eMTC的发展不尽如人意。运营商不太愿意投钱,产业生态也没跟上,国内案例太少。大家想想,干脆找个替代品得了,于是乎,就把现成的Cat.1给推上了前台。

Cat.1基于现有的LTE网络,完全复用现有LTE资源,不需要增加额外投资。而且,Cat.1芯片及模组的成熟度更高,成本非常便宜,能够在短时间内形成规模效应。

随着2G/3G的加速退网,运营商们开始积极引导行业用户使用NB-IoT和Cat.1终端模组,也是目前Cat.1日益火热的原因之一。

Cat.1模块功耗

Cat.1支持高达10Mbps的终端下行链路速率,从而能够以更低的功耗和更低的成本IoT设备连接到LTE网络。由于世界各地的4GLTE运营商均基于最低3GPPRelease8协议版本进行部署,因此运营商无需升级网络,仅需要简单的参数配置即可允许Cat.1终端访问网络。Cat.1模块的应用领域

Cat.1适用于对于宽带速率要求不高,但对功耗与数据传输稳定性有一定要求的场景,如穿戴式设备、共享支付,校园水控,充电桩,智能安防,智慧农业、智能家电、工业传感器、港口物流跟踪等。

对于许多物联网应用而言,低功耗广域网(LPWAN)、3G 和4G/LTE提供的带宽足以满足其数据传输需求。然而,随着2G蜂窝网络的退役以及NB-IoT对2G的替代在全球范围内变得越来越普遍,5G物联网的机会开始显现。但是,许多成熟的物联网应用对5G的功能没有要求,或者根本没有可以证明其成本合理的业务案例。因此,未来5-10年,Cat.1或是物联网主要通信制式。

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