新晋“网红”Cat.1
Cat.1 好像突然火了。
最近，网上对 Cat.1 议论纷纷，一致看好。
为何Cat.1会一夜爆红？Cat.1会取代NB-IoT吗？
01
大器晚成-Cat.1
当初，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
网络之外，3GPP给用户终端（包括手机、可穿戴设备、物联网设备等）也做了个分类。
在3GPP发布Release8版本、正式提出LTE的时候，同步推出了LTE Cat.X的五个终端类别，用来衡量用户终端设备的无线性能，简言之就是终端速率等级。
根据3GPP Release定义：
▲ 如图所示：Cat.1-5在R8组；Cat.6-8在R10组；Cat.9-10在R11组；Cat.13-15在R12组；Cat.M1&Cat.NB-1在R13组。
这里面：Cat.1、Cat.M1（eMTC）和Cat.NB-1（NB-IoT）是专门针对物联网市场的，这三者的速率也是从高到低，其中Cat.1上行峰值速率仅有5Mbit/s，下行峰值速率为10Mbit/s。
不过，在蜂窝物联网市场上近几年一直都是NB-IoT与eMTC在暗暗较劲，反倒出世早的Cat.1并没有得到多少关注。
究其原因，NB-IoT与eMTC由于速率不同，应用市场也不同：NB-IoT适合智能抄表、路灯等低速率要求应用；eMTC适合电梯监控、可穿戴设备等中速率应用。
由于4G LTE运营商都是基于最低3GPP R8协议版本进行部署，若要使用eMTC势必要升级网络。
结果，eMTC在国内发展并不好（生态、产业链），而NB-IoT势头很猛，数据显示：截至2020年2月底，国内三大运营商NB－IoT连接数突破1亿。
这个时候必须有一个能替代eMTC的物联网制式。因此，Cat.1 走到台前。
02
2020年，Cat.1一夜爆火
Cat.1似乎一夜爆火，当然这跟其自身的成本优势有关，也跟2G/3G退网转4G有关。
在网络成本上，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或新建，也没有兼容的风险、网络覆盖成本很低。
在芯片上，基于Cat.1芯片平台的LTE Cat.1模组相比同等场景下的NB-IoT、2G模组，在速度和延时上具有较强优势；相比传统LTE Cat.4模组则拥有更高的集成度和更低的功耗，同时适配当前国内的4G网络。
据了解，Cat.1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。因此，国内大多模组厂商都有自己的Cat.1模组产品。
目前已经有部分厂商的Cat 1模组顺利完成了运营商的测试入库。
行业资讯机构TSR预测：LTE Cat.1将保持高速增长，在未来几年的年均出货量达到8000万台以上，而LTE Cat.1模组则在未来保持在3000万台以上的出货量。
去年，工信部信息通信发展司司长闻库表示：“我国移动通信的网络面临着2G、3G退网的条件已经逐渐成熟，鼓励运营企业积极引导用户迁移转网，将有限的频率资源和网络资源用到5G、4G移动通信网络发展当中，整体降低成本。”
截至今年2月底，我国4G用户规模达到12.62亿户，占移动电话用户总数的79.9%。
而三大运营商还在不断加快VoLTE商用步伐，同时配合测试相互之间的VoLTE互联互通，一旦三大运营商的VoLTE能够在全国实现互通，就能够加速2G、3G用户转4G。
另外，爱立信报告预测：到2025年，蜂窝物联网连接总数将从2019年底的13亿增加到50亿，复合年增长率为25％。
而NB-IoT和Cat-M技术将占这些蜂窝物联网连接的52％。
随着三大运营商加速2G/3G退网转4G，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，这也加速了Cat.1的爆火。
总而言之，2020年，Cat.1一夜爆火。
03
三大运营商顺势加码Cat.1
Cat.1的爆火，和2G/3G的退网，让三大运营商不管在芯片上还是补贴上，都开始加码Cat.1。
这其中，中国电信是最积极和热情的。
早在2016年就提前布局LTE Cat.1生态，推出LTE Cat.1 DTU，并借助自主研发的统一云平台，实现“终端+通道+平台”的端到端整体解决方案，该方案已在全国多类场景成功落地。
同时，当时还对物联网模块进行补贴，据悉Cat.1单模产品补贴额为40元/模块，NB-IoT 产品补贴额20元/模块。
尽管如此，由于芯片和模组成本太高（几乎达到百元），中国电信并未实现Cat.1的规模化商用。但，中国电信的Cat.1商用布局脚步并未停止。
如今，国产Cat.1模组成本已经可以控制在40元以内。因此，Cat.1的商用得以推进。
近日，搭载紫光展锐春藤8910DM的广和通L610LTECat1模组顺利完成了中国电信的测试入库，是国内首个完成运营商入库的国产芯Cat1模组。
去年底，中国电信表示5G终端不允许存在CDMA模式，2G/3G退网加速。目前电信4G覆盖率已达到96%以上。随着对800M的重耕，中国电信的NB-IoT和cat.1都会部署在800M黄金频段。
据了解，目前中国电信NB-IoT基站已部署超过40万站，支持Cat.1的基站超过150万站，已实现连续覆盖。
相比中国电信的坚持，中国移动对于Cat.1的态度是在3G基本完成退网、2G不再扩容后，才谨慎选择加码。当然，还有一个芯片成本下降的重要原因。
2019年中国移动全球合作伙伴大会期间，中国移动发布了OneMO管理平台，以及两款LTE模组ML302（Cat.1）和ML303（Cat.4）。
其中，ML302是2017年中国电信宣布商用LTE Cat.1后，再一次有国内运营商进军LTE Cat.1，基于LTE的蜂窝物联网连接，颇受业界关注。
而中国联通也正在进行Cat.1公网数字对讲PCBA集采，国产模组厂商美格智能基于紫光展锐9810DM的Cat.1芯片的PCBA方案成功中标，该项目总采购量50万片。
04
能否取代NB-IoT？
上文中提到，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。
那么，这是否意味着，NB-IoT会被Cat.1取代？
NB-IoT当然不会被Cat.1完全取代。
首先，在蜂窝连接的市场分布中，高速连接占据10%的份额、中速率连接占比30%、低速窄带连接占比60%。也就是说，NB-IoT目前市场份额占比60%远远超过Cat.1。
工信部数据显示：截至今年2月底，三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户达10.4亿户。
其次，相比Cat.1，NB-IoT产业链相对成熟。
第三，Cat.1与NB-IoT市场定位不同，无论从商用场景、网络特性还是模组成本，将两者进行比较毫无意义。
“Cat.1和NB-IoT会成为承接2G/3G转网业务的有效手段，NB-IoT承接低速需求，Cat.1承接中速需求和话音需求。”
因此，二者更有可能会长期共存。
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