文章首發(fā)于“物聯(lián)網(wǎng)學(xué)前班”公眾號熊赖。
奮斗了四年的 NB-IOT 怎么讓 Cat.1 成了最靚的仔？
NB-IOT 和 eMTC 怎么樣了虑椎？
Cat.1 是什么
首先 Cat 是 Category 的縮寫震鹉，中文意思是“類別，種類”捆姜，在 3GPP 中指 UE-Category（UE: User Equipment传趾，用戶設(shè)備）。
另外泥技，Cat 后面的數(shù)字即代表不同的種類浆兰，3GPP 將不同種類的網(wǎng)絡(luò)用 “Cat.X” 格式命名。根據(jù) 3GPP Release 定義珊豹，Cat.X 這個(gè)值是用來標(biāo)識設(shè)備無線性能等級的簸呈，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(jī) 4G 網(wǎng)絡(luò)用的是哪個(gè)類別店茶？
目前手機(jī)用的 4G 網(wǎng)絡(luò)基本上才普及到 Cat.6蜕便，大多還停留在 Cat.4，這要看運(yùn)營商和射頻終端的支持情況贩幻。
劃重點(diǎn)：
- 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(gè)類別轿腺，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 通訊速率丛楚，上行 5.2Mbps族壳，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 成了最亮的仔趣些？eMTC 又怎么樣了仿荆？
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)需求坏平，確有 60% 的超低速業(yè)務(wù)需求拢操。在高速場景中，LTE Cat.4 以上級別的蜂窩模塊可以滿足需求功茴；在超低速場景中庐冯，2G 蜂窩模塊可以滿足需求；在中低速場景中坎穿，有 2G/3G 蜂窩模塊可以滿足需求展父。
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玲昧、Cat.1栖茉、eMTC 來支撐呢？主要有以下幾個(gè)原因：
-
2G/3G 退網(wǎng)的必然
隨著2G孵延、3G的退網(wǎng)成為必然選擇吕漂，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。
-
5G 的建設(shè)尘应，以及更好地利用頻帶
手機(jī)等移動(dòng)終端最終會(huì)遷移到 4G/5G 及以上網(wǎng)絡(luò)惶凝，2G/3G 頻帶被閑置吼虎，4G 頻帶被 5G 分擔(dān)，為了更好的利用頻譜資源苍鲜，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)備思灰。
NB-IOT 無法滿足中速率及移動(dòng)特性需求
Cat.4 大材小用，成本高
-
政策
近日混滔，工信部辦公廳發(fā)布了 《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》 （以下簡稱《通知》）也明確表示洒疚，以 NB-IoT 與 Cat.1 協(xié)同承接 2G/3G 物聯(lián)連接，提升頻譜利用效率坯屿。
-
物聯(lián)網(wǎng)特性的需求
小尺寸
超低功耗
成本敏感
所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差
-
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)備油湖。
-
Cat.1 優(yōu)勢
- 無縫接入現(xiàn)有 3G/4G 網(wǎng)絡(luò)
- 擁有跟 Cat.4 相同的毫秒級傳輸時(shí)延，以及支持 100KM/H 以上的移動(dòng)速度领跛。
由于物聯(lián)網(wǎng)特性乏德，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 終端隔节。另外鹅经，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 終端怎诫。
2G/3G 退網(wǎng)瘾晃，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(dòng)場景幻妓，所以 Cat.1 很快就火了起來蹦误，未來很有可能成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的主要通信制式。
NB-IOT肉津、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强胰、Cat.M1、Cat.NB-1 三個(gè)等級妹沙。
Cat.0 放棄了對多天線的支持偶洋，簡化為半雙工，峰值速率降低為 1Mbit/s距糖，終端復(fù)雜度降低為普通 LTE 終端的 40%玄窝，初步達(dá)到了物聯(lián)網(wǎng)的成本要求；
Cat.M1 等級的終端信道帶寬和射頻接收帶寬均為 1.4MHz悍引，也就是我們常說的 eMTC（enhanced Machine-Type Communication恩脂，增強(qiáng)型機(jī)器類型通信）；
Cat.NB-1 接收帶寬僅 180kHz趣斤，就是我們的 NB-IoT（Narrow Band Internet of Things俩块，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)的玉凯。其中势腮，NB-IoT的速率最慢（200Kbps），eMTC 次之（1Mbps）壮啊，Cat.1 最快（也就上行 5Mbps）嫉鲸。
劃重點(diǎn)：
- NB-IOT 屬于 Cat.NB-1 類別
- eMTC 屬于 Cat.M1 類別
- 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 為什么沒有火歹啼？
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)展并不樂觀座菠，eMTC 需要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)狸眼，而運(yùn)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)中浴滴，另外國內(nèi)應(yīng)用案例有限拓萌，可借鑒度不高，開發(fā)難度大升略。
而近日工信部的《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》也沒有過多提到 eMTC微王，估計(jì)涼涼。
NB-IOT 還香嗎
目前市場上有兩種聲音：
- Cat.1 擠占 NB-IOT 市場品嚣，NB-IOT 應(yīng)用場景狹窄炕倘，資費(fèi)不能平衡網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本，會(huì)淡出市場
- NB-IOT 與 Cat.1 屬于互補(bǔ)關(guān)系翰撑，且 NB-IOT 是未來 5G 非常重要的一個(gè)超大規(guī)模低速接入的切片
當(dāng)然罩旋，我更認(rèn)可后者，NB-IOT 在 5G 中扮演著非常重要的角色眶诈。5G 三大場景中的海量機(jī)器通信（mMTC）涨醋、超高可靠低時(shí)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)率先成熟逝撬，以及不涉及新空口技術(shù)等優(yōu)勢浴骂，會(huì)作為運(yùn)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(dòng)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(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系為總體目標(biāo)宪潮，在深化 4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋溯警、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坎炼，以 Cat.1 滿足中等速率物聯(lián)需求和話音需求愧膀，以 5G 技術(shù)滿足更高速率、低時(shí)延聯(lián)網(wǎng)需求谣光。
在工信部通知中明確提出 “推動(dòng) NB-IoT 標(biāo)準(zhǔn)納入 ITU IMT-2020 5G 標(biāo)準(zhǔn)”檩淋，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(gè)過渡性技術(shù)，做 NB-IoT 在 5G 時(shí)代將其長期存在蟀悦。
此次工信部同時(shí)為 NB-IOT 和 Cat.1 站臺(tái)做背書媚朦，足以表明 NB-IOT 依舊很香，Cat.1 前途大好日戈。
NB-IOT 主要特點(diǎn)：
- 廣覆蓋
- 超低功耗
- 低成本
- 大連接
- 低資費(fèi)
- 支持基站定位
- R14 支持 80KM/H 移動(dòng)速度
NBIOT 的主要應(yīng)用場景：
- 智能表計(jì)（水表询张、電表、燃?xì)獗恚?/li>
- 智慧井蓋
- 智慧煙感
- 智能環(huán)衛(wèi)（智能垃圾桶）
- 智能門鎖
Cat.1 現(xiàn)狀
隨著紫光展銳浙炼、ASR 等芯片廠商發(fā)布性價(jià)比更高的 Cat.1 芯片之后份氧，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(jià)格已經(jīng)迅速降至 45-60 元弯屈，玩家眾多蜗帜，競爭慘烈，基本重走 NB-IOT 的老路 —— 量未起资厉，價(jià)已跌厅缺。
Cat.1 芯片原廠：
- 高通 MDM9207-1(2016 年發(fā)布)
- 紫光展銳春藤 8910DM（28nm工藝，集成藍(lán)牙和WiFi 室內(nèi)定位）
- 翱捷 ASR3601
Cat.1 模組廠商（不完全統(tǒng)計(jì)）：
- 中移物聯(lián)網(wǎng)
- 移遠(yuǎn)通信
- 合宙電子
- 移柯通信
- 域格信息
- 廣和通
- 芯訊通
- 高新興物聯(lián)
- 美格智能
- 有方科技
- 有人信息
- 信位通訊
- 銳騏(廈門)電子
- 深圳信可通訊
Cat.1 優(yōu)勢：
- 相對 NB-IOT宴偿，其通信速率優(yōu)勢明顯
- 相對 eMTC湘捎，其網(wǎng)絡(luò)成本低
- 相對 Cat.4，其具有一定的成本優(yōu)勢
Cat.1 劣勢：
-
現(xiàn)階段芯片廠家少
國外以高通為主窄刘，輔以 Sequans窥妇、Altair。
國內(nèi)主要是展銳和翱捷都哭。
-
現(xiàn)階段價(jià)格偏高
NB-IoT秩伞、Cat.1、Cat.4 模組價(jià)格：
image
cat1 的主要市場和應(yīng)用場景：
Cat.1 仍處于商用初期欺矫，落地的應(yīng)用場景和案例還較少纱新，一些明確的場景包括了共享、金融支付穆趴、工業(yè)控制脸爱、車載支付、公網(wǎng)對講未妹、POS 等等簿废。
總結(jié)
工信部辦公廳發(fā)布了《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》（以下簡稱《通知》）同時(shí)為 NB-IOT 和 Cat.1 站臺(tái)，未來 NB-IOT 依舊很香络它，Cat.1 則前途大好族檬。
隨著新基建的啟動(dòng)，5G 打頭化戳，未來將是 NB-IOT单料、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)需求扫尖。
參考
本文基于互聯(lián)網(wǎng)及微信公眾號文章進(jìn)行匯總總結(jié)，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除沉颂，謝謝条摸。
