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物聯網
2020/5/9 09:46

你真的了解LTE Cat.1到底是什么嗎?

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Cat.1最近頻繁出現在行業新聞中,成為通信運營商、各模組廠商、各終端廠商的關注對象。在交流中,我們發現許多行業伙伴并不了解LTE Cat.1,更不了解Cat.1與NB-IoT和LTE Cat.4之間的聯系與區別。

物聯網設備通信方案與LTE技術

用在物聯網應用中的技術解決方案非常多,各種各樣的行業、技術標準組織都在制定對應的物聯網技術方案,有的在制定中,有的還在原型測試,有的具有獨立知識產權的技術方案已經在市場中應用。

物聯網設備其實主要具備如下6大特點:

o 設計簡單:系統復雜度低能保證IoT設備在惡劣環境下正常工作;

o 成本低廉:IoT設備一般部署量大,所以需要成本可控;

o 大覆蓋范圍:要保證一些在地下室的儀表、設備的數據能傳輸出去;

o 低功耗:大部分應用場景都需要使用電池功能,而且需要能工作好幾年;

o 低速率:比如一些抄表的應用中,一天也只需要傳輸幾十個字節就足夠了;

o 海量設備接入:你可以想象一下一個小區里面的各種儀表和機器的數量是上萬的;

盡管2G曾經是,現在仍舊是很多物聯網通訊使用的技術,但是這個技術太陳舊,其承載能力不斷變弱。LTE網絡是目前主流的通信網絡,覆蓋完整、技術成熟,未來大量物聯網設備都需要在LTE網絡中實現通訊功能。

什么是LTE Cat.X?

我們常說的Cat.X指的就是UE-Category,UE是用戶設備(user equipment),Category是分類、類別的意思。所以Cat.X這個值是用來衡量用戶終端設備無線性能的,說白了就是用來劃分終端速率(等級)。根據3GPP Release定義,UE-Category被分為1-10共10個等級,其中Cat.1-5在R8組,Cat.6-8在R10組,Cat.9-10在R11組。目前我們手機所使用的LTE網絡主要指的是LTE Cat.4。

常見的LTE Cat.4無法滿足部分物聯網設備通信需求

LTE在最初設計時是為了解決一個最主要的需求--它必須足夠快。盡管該技術可以滿足移動寬帶通訊的需求,但是它無法在一些應用產品中得到很好的運用,比如穿戴式設備、工業傳感器、家用電器等。這類設備的特點是尺寸小,電池供電,而且經常會被放在諸如地下室等網絡覆蓋不好或者甚至無信號的地方。于是,3GPP對LTE技術增加了幾個增強型的標準,一些做了簡化,一些是完全新的,用來實現連接IoT設備:

(1)LTE Cat.1這種設備可以速率達到10Mbps;

(2)LTE Cat.M1這種設備速率可以達到1Mbps,并且在降低功耗方面上做了優化;

(3)LTE Cat.M2也被稱為Narrow-Band IoT(NB-IoT),這種設備速率只有幾百Kbps,但是在功耗上做了很大的優化,并且可以擴大室內覆蓋范圍。

LTE Cat.1具備獨特的優勢

相較于Cat.4,Cat.1具備一定的成本優勢,例如網絡建設上,現在LTE Cat.1可以無縫接入現有LTE網絡當中,無需針對基站進行軟硬件的升級,網絡覆蓋成本很低。芯片成本上,經過系統優化后,集成度更高,模組的硬件架構更簡單,外圍硬件成本更低。

相較于Cat.M2(NB-IoT),Cat.1具備一定速率、時延和移動性方面的優勢,擁有跟LTE Cat.4相同的毫秒級傳輸時延,以及支持100KM/H以上的移動速度。

在某些應用上,可由Cat.4遷移至Cat.1,收益明顯。例如對講機、玩具機器人等采用4G做語音交互的場景,之前用Cat.4完全可以轉用Cat.1。許多在語音功能以及中速率連接的場景,都將有Cat.1的發揮之處。這些場景包括了共享、金融支付、工業控制、車載支付、公網對講、pos等等。

LTE Cat.1,選中國移動

中國移動基于紫光展銳Cat.1定制芯片推出了一款廣受關注的Cat.1模組產品--ML302。ML302采用LCC+LGA封裝方式,支持TD-LTE/FDD-LTE通信制式,可以直接部署在現有4G網絡下。豐富的Internet 協議、行業標準接口和功能,支持Windows、Linux 和Android 驅動。ML302可廣泛應用到M2M多個領域中。

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