Cat.1 是什么

? ? 首先 Cat 是 Category 的縮寫，中文意思是“類別，種類”，在 3GPP 中指 UE-Category（UE: User Equipment，用戶設(shè)備）。

? ? 另外，Cat 后面的數(shù)字即代表不同的種類，3GPP 將不同種類的網(wǎng)絡(luò)用 “Cat.X” 格式命名。根據(jù) 3GPP Release 定義，Cat.X 這個值是用來標(biāo)識設(shè)備無線性能等級的，根據(jù)終端通訊速率來劃分。

? ? 各種 “UE-Category” 和支持速率的對應(yīng)關(guān)系見下表：

? ? 手機 4G 網(wǎng)絡(luò)用的是哪個類別？

? ? 目前手機用的 4G 網(wǎng)絡(luò)基本上才普及到 Cat.6，大多還停留在 Cat.4，這要看運營商和射頻終端的支持情況。

? ? 劃重點：

? ? Cat.X 是用來描述用戶終端的能力等級

? ? Cat.1 是 4G LTE 網(wǎng)絡(luò)的一個類別，可以稱為“低配版”的 4G 終端

? ? Cat.1 屬于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，是廣域網(wǎng)

? ? Cat.1 通訊速率，上行 5.2Mbps，下行 10.3Mbps

Cat.1 為什么火了

? ? NB-IOT 大張旗鼓推了這么多年，為什么 Cat1 成了最亮的仔？eMTC 又怎么樣了？

? ? 這得從一張蜂窩物聯(lián)網(wǎng)金字塔圖開始說起：

? ? 在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景中，只有 10% 的高速業(yè)務(wù)需求，卻有 60% 的超低速業(yè)務(wù)需求。在高速場景中，LTE Cat.4 以上級別的蜂窩模塊可以滿足需求；在超低速場景中，2G 蜂窩模塊可以滿足需求；在中低速場景中，有 2G/3G 蜂窩模塊可以滿足需求。

? ??如上三種速率的應(yīng)用場景都有對應(yīng)的蜂窩模塊滿足要求，那為什么還需要 NB-IOT、Cat.1、eMTC 來支撐呢？主要有以下幾個原因：

? ? 1.2G/3G 退網(wǎng)的必然

? ? 2.隨著2G、3G的退網(wǎng)成為必然選擇，基于4G/5G（NB-IoT+4G+5GNR）的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將擔(dān)當(dāng)起開啟萬物互聯(lián)的大任。

? ? 3.5G 的建設(shè)，以及更好地利用頻帶

? ? 4.手機等移動終端最終會遷移到 4G/5G 及以上網(wǎng)絡(luò)，2G/3G 頻帶被閑置，4G 頻帶被 5G 分擔(dān)，為了更好的利用頻譜資源，那么需要將網(wǎng)絡(luò)接入能力開發(fā)給有網(wǎng)絡(luò)需求的眾多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

? ? 5. NB-IOT 無法滿足中速率及移動特性需求

? ? 6. Cat.4 大材小用，成本高

? ? 政策:

? ???近日，工信部辦公廳發(fā)布了?《關(guān)于深入推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》?（以下簡稱《通知》）也明確表示，以 NB-IoT 與 Cat.1 協(xié)同承接 2G/3G 物聯(lián)連接，提升頻譜利用效率。

? ? 物聯(lián)網(wǎng)特性的需求:

? ? 1.小尺寸

? ? 2.超低功耗

? ? 3. 成本敏感

? ? 4. 所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差

? ? 5.廣覆蓋和超大規(guī)模接入需求

? ?百億規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

? ? Cat.1 優(yōu)勢:

? ? 1.無縫接入現(xiàn)有 3G/4G 網(wǎng)絡(luò)

? ? 2.擁有跟 Cat.4 相同的毫秒級傳輸時延，以及支持 100KM/H 以上的移動速度。

? ? 由于物聯(lián)網(wǎng)特性，3GPP 定義了 Cat.NB-1 級別的 NB-IOT 來承載超低速率應(yīng)用場景的需求，主要是替代 2G 終端。另外，為了滿足中低速物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)需求，使用 3GPP 定義的 Cat.1 和 Cat.M1（eMTC）來替代 Cat.4 級別的 3G/4G 終端。

? ? 2G/3G 退網(wǎng)，已經(jīng)建設(shè)多年的 NB-IOT 又無法滿足中低速率場景的網(wǎng)絡(luò)需求，而且 NB-IOT 又無法滿足高速移動場景，所以 Cat.1 很快就火了起來，未來很有可能成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的主要通信制式。

NB-IOT、eMTC 啥情況

? ? NB-IOT 和 eMTC 在 3GPP 中的級別定義

? ? 3GPP 在 Release12/Release13 中增加了 Cat0、Cat.M1、Cat.NB-1 三個等級。

? ? 1.Cat.0 放棄了對多天線的支持，簡化為半雙工，峰值速率降低為 1Mbit/s，終端復(fù)雜度降低為普通 LTE 終端的 40%，初步達(dá)到了物聯(lián)網(wǎng)的成本要求；

? ? 2.Cat.M1 等級的終端信道帶寬和射頻接收帶寬均為 1.4MHz，也就是我們常說的 eMTC（enhanced Machine-Type Communication，增強型機器類型通信）；

? ? 3.Cat.NB-1 接收帶寬僅 180kHz，就是我們的 NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯(lián)網(wǎng)）。

? ? Cat.1、Cat.M1（eMTC）和 Cat.NB-1（NB-IoT）全都是用于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的。其中，NB-IoT的速率最慢（200Kbps），eMTC 次之（1Mbps），Cat.1 最快（也就上行 5Mbps）。

? ? 劃重點：

? ? 1.NB-IOT 屬于 Cat.NB-1 類別

? ? 2.eMTC 屬于 Cat.M1 類別

? ? 3.速率：Cat.1 > eMTC > NB-IOT

? ? 為什么 eMTC 沒有火

? ? 從上文中可以看到 eMTC 和 Cat.1 共同承載中低速率的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)需求，但 eMTC 為什么沒有火？

? ? 上海域格信息技術(shù)有限公司市場總監(jiān)朱凱分析說，eMTC 在國內(nèi)的發(fā)展并不樂觀，eMTC 需要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而運營商現(xiàn)在正將更多的資源投入到 5G 建設(shè)中，很難有多余的資金投入到 eMTC 建設(shè)中，另外國內(nèi)應(yīng)用案例有限，可借鑒度不高，開發(fā)難度大。

? ? 而近日工信部的《關(guān)于深入推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》也沒有過多提到 eMTC，估計涼涼。

? ? NB-IOT 還香嗎

? ? 目前市場上有兩種聲音：

? ? 1.Cat.1 擠占 NB-IOT 市場，NB-IOT 應(yīng)用場景狹窄，資費不能平衡網(wǎng)絡(luò)運營成本，會淡出市場

? ? 2.NB-IOT 與 Cat.1 屬于互補關(guān)系，且 NB-IOT 是未來 5G 非常重要的一個超大規(guī)模低速接入的切片

? ? 當(dāng)然，我更認(rèn)可后者，NB-IOT 在 5G 中扮演著非常重要的角色。5G 三大場景中的海量機器通信（mMTC）、超高可靠低時延通信（uRLLC）均和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)。其中 mMTC 將隨著 NB-IoT 技術(shù)率先成熟，以及不涉及新空口技術(shù)等優(yōu)勢，會作為運營商 5G 優(yōu)先發(fā)展的應(yīng)用場景。

? ? 并且在近日工信部《關(guān)于深入推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》也?明確了建立 NB-IoT/4G(含 Cat.1)/5G 協(xié)同發(fā)展的移動物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系為總體目標(biāo)，在深化 4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋、加快 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上，以 NB-IoT 滿足大部分低速率場景需求，以 Cat.1 滿足中等速率物聯(lián)需求和話音需求，以 5G 技術(shù)滿足更高速率、低時延聯(lián)網(wǎng)需求。

? ? 在工信部通知中明確提出?“推動 NB-IoT 標(biāo)準(zhǔn)納入 ITU IMT-2020 5G 標(biāo)準(zhǔn)”，這無疑給 NB-IoT 技術(shù)產(chǎn)業(yè)吃了一顆定心丸。不用擔(dān)心 NB-IoT 只是一個過渡性技術(shù)，做 NB-IoT 在 5G 時代將其長期存在。

? ? 此次工信部同時為 NB-IOT 和 Cat.1 站臺做背書，足以表明?NB-IOT 依舊很香，Cat.1 前途大好。

? ? NB-IOT 主要特點：

? ? 1.廣覆蓋

? ? 2.超低功耗

? ? 3.低成本

? ? 4.大連接

? ? 5.低資費

? ? 6.支持基站定位

? ? 7.R14 支持 80KM/H 移動速度

? ? NBIOT 的主要應(yīng)用場景：

? ? 1.智能表計（水表、電表、燃?xì)獗恚?/span>

? ? 2.智慧井蓋

? ? 3.智慧煙感

? ? 4.智能環(huán)衛(wèi)（智能垃圾桶）

? ? 5.智能門鎖

Cat.1 現(xiàn)狀

? ? 隨著紫光展銳、ASR 等芯片廠商發(fā)布性價比更高的 Cat.1 芯片之后，Cat.1 模組廠商扎堆發(fā)布了自家的模組，使得市場上的 Cat.1 模組價格已經(jīng)迅速降至 45-60 元，玩家眾多，競爭慘烈，基本重走 NB-IOT 的老路 —— 量未起，價已跌。

? ? Cat.1 芯片原廠：

? ? 1.高通 MDM9207-1(2016 年發(fā)布)

? ? 2.紫光展銳春藤 8910DM（28nm工藝，集成藍(lán)牙和WiFi 室內(nèi)定位）

? ? 3.翱捷 ASR3601

? ? Cat.1 模組廠商（不完全統(tǒng)計）：

? ? 1.中移物聯(lián)網(wǎng)

? ? 2.移遠(yuǎn)通信

? ? 3.合宙電子

? ? 4.移柯通信

? ? 5.域格信息

? ? 6.廣和通

? ? 7.芯訊通

? ? 8.高新興物聯(lián)

? ? 9.美格智能

? ? 10有方科技

? ? 11.有人信息

? ? 12.信位通訊

? ? 13.銳騏(廈門)電子

? ? 14.深圳信可通訊

? ? Cat.1 優(yōu)勢：

? ?1.相對 NB-IOT，其通信速率優(yōu)勢明顯

? ?2.相對 eMTC，其網(wǎng)絡(luò)成本低

? ?3.相對 Cat.4，其具有一定的成本優(yōu)勢

? ? Cat.1 劣勢：

? ? 1.現(xiàn)階段芯片廠家少

? ? 2.國外以高通為主，輔以 Sequans、Altair。

? ? 國內(nèi)主要是展銳和翱捷。

? ? 現(xiàn)階段價格偏高

? ? NB-IoT、Cat.1、Cat.4 模組價格：

? ? cat1 的主要市場和應(yīng)用場景：

? ? Cat.1 仍處于商用初期，落地的應(yīng)用場景和案例還較少，一些明確的場景包括了共享、金融支付、工業(yè)控制、車載支付、公網(wǎng)對講、POS 等等。

總結(jié)

? ? 工信部辦公廳發(fā)布了《關(guān)于深入推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》（以下簡稱《通知》）同時為 NB-IOT 和 Cat.1 站臺，未來 NB-IOT 依舊很香，Cat.1 則前途大好。

? ? 隨著新基建的啟動，5G 打頭，未來將是 NB-IOT、4G（包括 Cat.1）、5G 共同承載蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的連接，以應(yīng)對不同層次的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。