Cat.1主要是针对物联网应用的,其下行速率可达10Mbps,上行速率可达5Mbps。但是,由于当时Cat.1终端需要使用2根天线,这在当时,对于一些对于体积要求较高的可穿戴设备来说并不友好。
为了应对物联网设备更为多样化的应用场景,3GPP还在Release 12版本中新增加了针对物联网市场的新终端设备的无线性能等级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1Mbps,终端复杂度降低为Cat.1的50%左右。虽然Cat.0终端的信道带宽降至1.4MHz,但其射频接收带宽仍达到了和Cat.1一样的20MHz。
常用于蜂窝物联网的网络标准有NB-IoT、Cat.1(eMTC在国内的发展并不乐观)、Cat.4等。其中,窄带业务市场和高速业务市场主要由NB-IoT和Cat.4分别占据着,而正在不断壮大的中速业务市场,低速的NB-IoT是“心有余而力不足”,而高成本、高速率的Cat.4则又显得“大材小用”。因此,Cat.1便承担起了中速业务市场的主力。
LTE Cat-1 设备
实际上在3GPP LTE很早期的标准里,EUTRAN规范(3GPP Release 8)里面包含了一种设备叫Category 1(Cat-1),这种设备的设计很简单并且很省电,它的速率只能达到10Mbps。为了降低复杂度,Cat-1是在2008年种可以使用单天线的设备类型,也是说它不支持MIMO(多进多出)。
LTE Cat 1模块特点:
设计简单:
集成度高,硬件架构简单。
硬件成本低:
模块所需硬件少。
网络覆盖成本低:
可以无缝接入现有LTE网络。
覆盖率高:
全国4G基站覆盖率有望于2020年提升至98%。
速率高:
上/下速率达5M/10M(NB-IoT的上/下行峰值速率只有40K/500K)。
时延低:
拥有和Cat.4相同的毫秒级传输时延。
Cat.1模块自身的优势之一
Cat.1支持高达10Mbps的终端下行链路速率,从而能够以更低的功耗和更低的成本IoT设备连接到LTE网络。由于世界各地的4GLTE运营商均基于3GPPRelease8协议版本进行部署,因此运营商无需升级网络,仅需要简单的参数配置即可允许Cat.1终端访问网络。
网络覆盖
根据工业和信息化部的数据,到2019年底,4G基站的数量已超过500万。基于这种成熟的LTE网络部署,无需重新铺设网络即可完成Cat1的升级。互联网速度高于2/3G,2/3G网络在静态物联网市场中拥有巨大的市场,但不适用于诸如实时语音之类的业务场景。Cat1产品的下行速率为10Mbps,上行速率为5Mbps。
市场优势
在未来的数百亿个IoT连接中,网络容量要求将有所不同。根据业界的说法,10%的节点需要高带宽和高速通信技术,例如高速4G,5G等。30%的节点需要中速传输技术,主要技术是Cat.1和eMTC;60%的节点需要低速连接技术,例如NB-IoT,LoRa等。
成本低于4G
尽管Cat4及更高版本的解决方案支持高速率,但对于物联网行业而言,其成本价格通常相对较高,并且Cat1的高度集成为客户提供了的性价比。
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