LTE Cat.1火了，NB-IoT呢？

近期，物联网届掀起了一阵“猫风”，那就是各通信运营商、模组厂商、终端厂商都很关注的Cat.1。

但这个Cat.1可不是喵星人一号的意思，Cat是Category的缩写，是分类、类别的意思。Cat.1的全称是LTE UE-Category 1。LTE不用解释了，UE是指 User Equipment，（用户终端等级）

从4G LTE时代开始，运营商开始为用户提供的非同质化服务，他们通过各种方式对用户进行分层分级，并提供不同的网络能力服务。如根据与用户签订的服务质量（QoS）协议，运营商会为用户提供专门定制化的服务，包括带宽、接入优先级等保障。

而业界最熟悉的分层分级服务，就是根据终端接入能力等级提供不同服务能力，即UE Category（用户终端等级）。

根据3GPP Release定义，UE-Category被分为1-10共10个等级，其中Cat.1-5在R8组，Cat.6-8在R10组，Cat.9-10在R11组，Cat.11-15和Cat.0归为Release12组，Cat.M1(eMTC)和Cat.NB-1(NB-IoT)归为Release13组。整个定义是连续性的。目前我们手机所使用的LTE网络主要指的是LTE Cat.4，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。

LTE在最初设计时是为了解决一个最主要的需求——它必须足够快。尽管该技术可以满足移动宽带通讯的需求，但是它无法在一些应用产品中得到很好的运用，比如穿戴式设备、工业传感器、家用电器等。这类设备的特点是尺寸小，电池供电，而且经常会被放在诸如地下室等网络覆盖不好或者甚至无信号的地方。于是，3GPP对LTE技术增加了几个增强型的标准，一些做了简化，一些是完全新的，用来实现连接IoT设备：

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。

2G/3G退网捧红Cat.1

在蜂窝连接的市场分布中，高速连接占据5%的份额，中速率连接35%，低速率占比60%。

2019年10月，工业和信息化部新闻发言人，信息通信发展司司长闻库表示，我国移动通信的网络在2G、3G退网条件已经逐步成熟。在全球，由于4G、5G网络的普及，已经有100多家运营企业实施了2G、3G的退网。在我国，随着5G建设高速推进，2G、3G退出舞台也将是大势所趋。

那么问题来了，在这个被2G、GSM、CDMA所占据大量基数的广域连接的物联网市场，将会如何演变？不可否认，一部分基于静态的、主动上报的应用场景，如智能表计，会继续沿用低功耗NB-IoT。但同时，还有更多的一部分具有实时性，移动性，需要一定带宽传输能力，甚至语音通信能力的应用场景，2G、3G退网以后，该被什么所替代呢？

毫无疑问NB-IoT会填补2G退网留下的空白，在2019年出货量达到5000万，2020年上看1亿。而3G退网，Cat.1和eMTC（Cat.M）也能够承载其主要面向语音、中低速率和市场。这块介于连网高速率（5G和4G LTE）和低速率（2G GPRS和NB-IoT）之间的中速率市场正在兴起。

相比eMTC和NB-IoT，Cat.1在国内的机会更大，因为eMTC需要基础设施建设，而运营商现在正将更多的资源投入到5G建设中，很难有多余的资金投入到eMTC。

而NB-IoT由于是窄带物联网(带宽仅180kHz)，因“低速率”的特性，虽可承接部分2G市场，却难以承接2G/3G“语音通话、中速率、移动连接”等需求。

Cat.1甚至可能取代NB-IoT？

Cat.1 相比NB-IoT，2G模组，在网络覆盖、速度和延时上均有优势，相比传统的LTE Cat.4模组则更拥有低成本和低功耗的优势，并且拥有相同的毫秒级传输时延，以及支持100KM/H以上的移动速度。

鉴于此，有人提出“NB-IoT是否会关闭”的疑问，《点子工程专辑》兄弟媒体《国际电子商情》针对该话题采访了一些行业人士，得到更多的回复是“话题太敏感，不好说”，也有行业人士认为短期内NB-IoT被替代的可能性不大，因为产业链花了多年时间布局NB-IoT，不可能轻易摒弃。其次NB-IoT仍有“不可替代”的价值。但长期来看NB-IoT的地位将被弱化，市场份额被Cat.1侵蚀也是难以回避的现实。更详细的分析请阅读：NB-IoT会被Cat.1替代吗？受访者：“话题太敏感”！

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。例如网络建设上，现在LTE Cat.1可以无缝接入现有LTE网络当中，无需针对基站进行软硬件的升级，网络覆盖成本很低。芯片成本上，经过系统优化后，集成度更高，模组的硬件架构更简单，外围硬件成本更低。

LTE Cat.1可以说承担了4G物联网连接主力的使命，作为最低版参数配置的用户终端等级，Cat 1让业界能够低成本地设计“低配版”4G终端。因此发展Cat 1网络及相关产业，对于补齐物联网主要场景需求很有意义。

Cat.1有望开启下一个亿级市场？

根据Counterpoint IoT的最新研究，全球蜂窝物联网模组的出货量在2018年同比增长了79%，其中包括了共享单车、智能电表、智能烟雾报警器等新型运用场景。研究还指出，在2025年，全球物联网蜂窝连接数将突破50亿大关。再看向国内，随着2G、3G逐渐向4G的转网趋势，在未来3-5年，Cat.1或将是蜂窝物联网主要的通讯制式，这也意味着Cat.1面对的将是千万级甚至是亿级的市场。

目前，中国移动在全国拥有280万个4G基站，覆盖98%的区域，包括广大的农村区域，服务超过7亿用户。中国移动提出5G+4G协同发展，4G网络作为主要的业务承载网将进行持续不断的优化，打造4G精品网络。Cat.1产品已完成30个省、直辖市，海外完成65个国家和地区的网络测试，已经是一张成熟的网络。

Cat.1具备一定的成本优势，例如网络建设上，现在LTE Cat.1可以无缝接入现有LTE网络当中，无需针对基站进行软硬件的升级，网络覆盖成本很低。芯片成本上，经过系统优化后，集成度更高，模组的硬件架构更简单，外围硬件成本更低。在时延方面，拥有跟LTE Cat.4相同的毫秒级传输时延，以及支持100KM/H以上的移动速度。

来源：电子工程专辑 责编：Luffy Liu