Cat.1火速“上位”,成通信圈“新寵”

(記者 吳曉芳)近期,科技圈掀起一股“貓風”。

Cat.1火速“上位”,成通信圈“新寵”

通信企業、模組廠商、終端廠商都把目光聚焦在“Cat.1”上。Cat.1毫無徵兆地“受寵”,儼然成為了科技圈,尤其是通信圈和物聯網圈的“新晉網紅”。

Cat.1火速“上位”,成通信圈“新寵”

據悉,一些芯片公司、模組公司分別發佈Cat.1的新品。同時,搭載紫光展銳春藤8910DM的廣和通L610 LTE Cat 1模組順利完成了中國電信的測試入庫,是國內首個完成運營商入庫的國產芯Cat 1模組。那麼,忽然“走紅”的Cat.1到底是什麼?為何如此受關注?

Cat.1“上位”

此Cat實際上並非彼“喵星人Cat”,而是英文Category的縮寫,是類別、分類的意思。Cat.1的全稱是LTE UE-Category 1,是4G通信LTE網絡下用戶終端類別的一個標準。

3GPP用Cat.1-20來衡量用戶終端設備的無線性能,也就是劃分終端速率等級。

根據3GPP Release定義,UE-Category被分為1-10共10個等級,Cat.1-5在R8組,Cat.6-8在R10組,Cat.9-10在R11組。2009年,Cat.1-5是3GPP專門劃分出來,面向於未來物聯網應用市場的類別。其中Cat.1上行峰值速率5Mbit/s,下行峰值速率10Mbit/s。

隨著5G的建設加速,各大運營商面臨著2G/3G/4G/5G四張網絡並行、四代用戶兼營的運營挑戰,從長遠規劃來看實施2G/3G的退網清頻並向4G和5G網絡遷移在全球範圍內已是大勢所趨。

對此,去年10月,工信部表示:2G、3G的退網是移動通信更新換代的必然選擇,也是當前國際上各個國家的主要做法。目前,中國的移動通信網絡2G、3G退網的條件已經逐漸成熟。

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目前,在全球,由於4G、5G網絡的普及,已經有100多家運營企業實施了2G、3G的退網。

然而,在國內的蜂窩連接的市場分佈中,高速連接佔據10%的份額,中速率連接30%,低速率佔比60%。由此看,傳統2G網絡依舊具有覆蓋範圍廣、在網物聯網用戶數量龐大。

那麼,由誰來填補2G網絡退出後留下的空缺。此前,國內市場曾經力推NB-IoT。近幾年NB-IoT模組也確實得到廣泛應用,在智能水電煤氣表等基於靜態的、主動上報等場景中發揮了重要作用。

但是,2G網絡還涉及到許多實時性、移動性,需要一定帶寬傳輸能力,甚至支持語音通信能力的應用場景,如車載、移動支付、工業互聯、老人機等。這是上、下行速率只有100Kbps級別的NB-IoT所無法滿足的。因此,同樣面向物聯網市場的Cat.1脫穎而出,其能夠完美解決了移動制式多代同堂的痛點。截至2019年底,國內4G基站在國內部署達544萬個,基本成熟、完善,Cat.1只需接入和利用現有的LTE網絡即可。

Cat.1的忽然“上位”,與2G/3G退網轉4G有關,也跟其自身的成本優勢有關。

Cat.1基於現有的LTE網絡,完全複用現有LTE資源,不需要增加額外投資。而且,Cat.1芯片及模組的成熟度更高,成本非常便宜,能夠在短時間內形成規模效應。同時,它適配於當前國內的4G網絡,非常適合運用在對性價比、時延性、覆蓋範圍、通信速度有要求的運用場景。

大器晚成

LTE Cat.1不是一個新的技術,早在2009年發佈的3GPP Release 8中被正式定義了,並在2016年發佈的3GPP Release13中補充了LTE Cat.1 bis,與Cat.1全兼容。在通信技術飛速發展的時代,Cat.1是個不折不扣的 “老人”了,但從確立標準到現在一直沒有很好的發展起來。

直到2016年,Cat.1被運營商重新提出,其中,中國電信就在當年提前開啟LTE Cat.1商業佈局,推出LTE Cat.1 DTU,並藉助自主研發的統一雲平臺,實現“終端+通道+平臺”的端到端整體解決方案。

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與此同時,就有國外芯片廠商推出相關芯片,僅支持4G,不能向下兼容。而當時中國4G剛開始建設不久,處於2G/3G共存,4G網絡部署不成熟的情況下,這些芯片不適用於中國市場,未能取得成功。可見,一款貼閤中國多代網絡共存特點的芯片,是Cat.1市場發展的先決條件。

加上在蜂窩物聯網市場上近幾年一直都是NB-IoT與eMTC在暗暗較勁,問世更早的Cat.1也因此沒有得到多少關注。

據瞭解,NB-IoT與eMTC由於速率不同,應用市場也不同:NB-IoT適合智能抄表、路燈等低速率要求應用;eMTC適合電梯監控、可穿戴設備等中速率應用。

由於4G LTE運營商都是基於最低3GPP R8協議版本進行部署,若要使用eMTC勢必要升級網絡。結果,eMTC在國內發展並不好(生態、產業鏈),而NB-IoT勢頭很猛,數據顯示:截至2020年2月底,國內三大運營商NB-IoT連接數突破1億。

Cat.1火速“上位”,成通信圈“新寵”

這個時候必須有一個能替代eMTC的物聯網制式。因此,Cat.1就走向臺前。

與NB-IoT互補

成本更低,在網絡覆蓋、速度和延時上均更有優勢。那麼,這是否意味著,Cat.1會替代NB-IoT?

有業內人士認為,兩者在短期內將形成互補作用,Cat.1取代NB-IoT的可能性不大。首先,產業鏈花了多年時間佈局NB-IoT,不可能輕易摒棄;其次,相比Cat.1,NB-IoT產業鏈相對成熟;第三,從標準的制定而言,Cat.1更多地傾向於支持實時性、移動性,需要一定帶寬的傳輸。NB-IoT成本很低,部署很靈活,支撐的是1Mbps以下市場的需求。

Cat.1火速“上位”,成通信圈“新寵”

但從長期看,NB-IoT的地位將被弱化,市場份額被Cat.1侵蝕是難以迴避的現實。根據Counterpoint IoT的最新研究,全球蜂窩物聯網模組的出貨量在2018年同比增長了79%,其中包括了共享單車、智能電錶、智能煙霧報警器等新型運用場景。研究還指出,在2025年,全球物聯網蜂窩連接數將突破50億大關。再看向國內,隨著2G、3G逐漸向4G的轉網趨勢,在未來3-5年,Cat.1或將是蜂窩物聯網主要的通訊制式,這也意味著Cat.1面對的將是千萬級甚至是億級的市場。

目前,三大運營商正在不斷加快VoLTE商用步伐,同時配合測試相互之間的VoLTE互聯互通,一旦三大運營商的VoLTE能夠在全國實現互通,就能夠加速2G、3G用戶轉4G。

另外,愛立信報告預測:到2025年,蜂窩物聯網連接總數將從2019年底的13億增加到50億,複合年增長率為25%。而NB-IoT和Cat-M技術將佔這些蜂窩物聯網連接的52%。

其中,Cat.1經過系統優化後,集成度更高、模組的硬件架構更簡單、外圍硬件成本更低。因此,國內大多模組廠商都有自己的Cat.1模組產品。

隨著三大運營商加速2G/3G退網轉4G,運營商們開始積極引導行業用戶使用NB-IoT和Cat.1終端模組。近日有媒體報道稱,搭載紫光展銳春藤8910DM的廣和通L610 LTE Cat 1模組順利完成了中國電信的測試入庫,是國內首個完成運營商入庫的國產芯Cat.1模組。


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