Cat.1 好像突然火了。
近期,众多大佬纷纷为其站台背书,网上也是议论纷纷、一致看好。
究竟什么是 Cat.1?它和我们经常听说的 NB-IoT、eMTC 有什么关系呢?我们还经常说 Cat.M1 和 Cat.NB-1,它们是同一样东西吗?
今天,小枣君给大家梳理一下来龙去脉。
正文开始
首先我们来说说 Cat。
这个 Cat 不是它:
也不是它:
而是英文单词 Category 的缩写。Category 的意思,是类别、种类。
准确来说,“Cat.X”是指 LTEUE-Category。
LTE 就不用解释了吧?UE,是指 User Equipment,用户终端。
所以,“Cat.X”是指 LTE 网络下的用户终端类别。
为什么 LTE 要对终端分类呢?
话说,当年 3GPP组织制定 LTE 标准的时候,有一个初衷,就是希望 LTE 能为不同用户提供不同等级的网络服务能力。所以,他们在 LTE 里提出了重要的 QoS(Quality of Service,服务质量)概念。
不同的业务,对于不同的 QoS,网络提供不同的带宽和接入优先级。
4G 标准的 QoS 等级定义
除了网络之外,3GPP 还打算给用户终端(包括手机、可穿戴设备、物联网设备等)也做个分类。
于是,2009 年 3 月,3GPP 发布 Release8 版本、正式提出 LTE 的时候,同步推出了 LTE Cat.1、Cat.2、Cat.3、Cat.4、Cat.5 一共 5 个终端类别。
后来,又在 R10 版本定义了 Cat.6、Cat.7、Cat.8。在 R11 定义了 Cat.9、Cat.10、Cat.11、Cat.12。在 R12 定义了 Cat.13、Cat.14、Cat.15。
如下图所示:
不同的 Cat,不同的速率
不对!眼尖的童鞋发现了,上表不是有 16 个 Category 吗?怎么多了一个 Cat.0?
有猫腻!
没错,确实有个 Cat.0。
当年出 R8 的时候,3GPP 这帮人多了一个心眼。他们觉得,LTE 只给手机用,是不够的。物联网市场一定是未来的趋势,所以,应该先“留一手”,搞个物联网专业终端等级。
于是,就有了上行峰值速率仅有 5Mbit/s 的终端等级 Cat.1,专供物联网行业。
在 LTE 发展初期,Cat.1 并没有被业界所关注。随着可穿戴设备的逐渐普及,Cat.1 才逐渐被业界重视。
但是,Cat.1 终端需要使用 2 根天线,对体积敏感度极高的可穿戴设备来说仍然“要求过高”(一般只配备 1 根天线)。
所以,在 R12/R13 中,3GPP 多次针对物联网进行优化。
首先是在 R12 中增加了新终端等级 Cat.0,放弃了对 MIMO(多天线)的支持,简化为半双工,峰值速率降低为 1Mbit/s,终端复杂度降低为普通 LTE 终端的 40%。这样一来,初步达到了物联网的成本要求。
但是,虽然 Cat.0 终端的信道带宽降至 1.4MHz,但射频的接收带宽仍为 20MHz(太大)。
于是,3GPP 在 R13 中又新增 Cat.M1 等级的终端,信道带宽和射频接收带宽均为 1.4MHz,终端复杂度进一步降低。
而 Cat.M1,也就是我们之前常说的 eMTC(enhanced Machine-Type Communication,增强型机器类型通信)。
此外,3GPP 在 R13 中同时新增了一个 Cat.NB-1,它的接收带宽仅 180kHz。
这个 Cat.NB-1,就是我们的 NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网)。
eMTC 还有一个名字,叫做 LTE-M,LTE-Machine-to-Machine,LTE- 机器到机器。也就是说,是机器之间用 LTE 通信,非常直白了,适用于物联的 LTE 网络。
搭车说一下,Machine-to-Machine 通常简写为 M2M,大家可能也听说过。
看明白了吧?Cat.1、Cat.M1(eMTC)和 Cat.NB-1(NB-IoT),这三兄弟都是 3GPP 这一个妈生的,全都是用于物联网的。
三兄弟里面,NB-IoT 的速率是最慢的,eMTC 次之,Cat.1 最快(也就 5Mbps)。它们和其它 Cat 的定位,通过下图一目了然:
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。
好了,关于 Cat.1、Cat.M1 和 Cat.NB-1,你都搞明白了不?
閱讀更多 與非網 的文章