4G 物联网连接主力--- LTE Cat1

现在5G备受关注，不过在未来几年中4G还会承担蜂窝物联网连接很大的一个份额，也是运营商蜂窝物联网收入的主要来源。其中LTE Cat1是介于高速LTE类别及低速物联网之间的一种IoT指定类别，LTE Cat 1是一个值得关注的分支。从目前蜂窝物联网发展的态势看，LTE Cat 1承担4G物联网连接主力的时机已经开启。
根据3GPP相关标准规范，UE category是一系列的在上行/下行中可变的无线性能参数的集合，包含了很多的无线特性，其中最重要的一个就是用户设备支持的速率。各种“UE Category”和支持速率的对应关系如下表中所示：

一般来说，基站和用户终端之间通过UE Category各种参数来确定终端的传输能力，基站根据UE Category来调整自身的参数设定，合理地和用户终端进行通信。从这个角度来看，UE Category也是产业链产品设计各类不同等级终端的依据。其中，Category 1作为最低版参数配置的用户终端等级，让业界能够低成本地设计“低配版”的4G终端，一般简称Cat 1。
当然，“低配版”的4G终端Cat 1在业界也发挥着重要的作用，比如一些手机厂商就考虑用Cat 1芯片来推出4G老人智能手机，因为很多老人机仅需基本通话和数据功能，Cat 1支持VoLTE和低速率数据且成本较低，给手机厂商提供一个新的选择。不过，Cat 1在物联网领域的意义或许更为重要，物联网业界的各位从业者对于类似于以下这个图片应该比较熟悉：

这个金字塔结构揭示了蜂窝物联网连接的分布：60%的物联网连接需要窄带网络提供服务，而中低速率的物联网设备需要Cat 1或eMTC网络提供服务，只有10%左右高速业务需要4G Cat 4以上或5G eMBB提供服务。回顾我们目前蜂窝物联网产业生态，可以明显的看出，窄带业务和高速业务已有成熟的网络和产业生态，而占比30%的中低速率物联网网络和相关产业生态还相对空白。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。

2016年，中国电信曾发布Cat 1的商用规划，并推出Cat1模组补贴计划，但过去几年中，Cat 1并未迎来预期中的规模化连接出现。当然，彼时或许并非一个最好时机，而过去几年整个产业发生了很多变化，目前再次推进Cat 1是否一个更好的时机？

蜂窝物联网连接方式代际迁移已经开启。根据市场研究机构Counterpoint的数据，未来几年中，蜂窝物联网连接数会经历从2G+4G为主向着NB-IoT+4G为主迁移。

此前，国内运营商2G/3G退网的正式规划虽然并未对外发布，但业界已经对其有了明确的预期。由于物联网设备生命周期较长，在2G/3G退网风险下，用户在决策时可能会考虑不采用2G/3G的连接方式，但彼时NB-IoT网络覆盖和产业链还不成熟，加上中低速率的物联网应用缺乏新的连接方式，用户并没有太多可选项，导致其还是只能选择传统的2G/3G。
不过，目前NB-IoT产业生态已准备就绪，若Cat 1目前能够发力，则确实是一个较好的机会来推动蜂窝物联网代际迁移。新增的中低速率终端通过Cat 1连接，存量的中低速率2G/3G终端在2025年前也有相当部分已到生命周期终结，可以替换成Cat 1，从而将2G/3G的部分连接迁移到4G上。

模组硬件价格成本进一步下降近几年4G物联网产业生态得到快速发展，芯片、模组设计生产工艺更加成熟稳定，硬件成本大幅下降，参与者的数量也比较丰富，4G物联网模组价格已开始进入70元以下区间。
由于Cat 1隶属于4G系列，完全可以直接复用4G现有资源。在目前背景下，借助已成熟的4G产业链，Cat 1作为低配版4G，仅需在现有4G产品上做小幅裁剪改动，就有可能快速推向市场并将成本降至业界预期的区间。

其中，北京奇迹物联的AM430是一款 LTE CAT1 的无线物联网模块，采用ASR 3601芯片平台，支持 LTE-FDD/LTE-TDD/GSM。支持 VoLTE 语音，支持数据通讯，预留了USB、USIM、SDIO、PWM、UART、外围接口，易于集成。

在过去几年中，中国的运营商建成了全球规模最大的4G网络，网络覆盖广度和深度远远领先于海外运营商。根据工信部最新数据，截止今年9月底全国4G基站总数已经达到519万个，占所有基站数比例为64.2%。如此规模的网络基础设施，为全国移动通信用户提供一个可以随时随地接入的环境。Cat 1借助4G网络基础设施的建设，同样可以为物联网用户提供随时随地接入的机会，可以说是其网络基础设施不弱于2G/3G以及NB-IoT，为物联网连接向Cat 1迁移打下较好基础。并且中低速率蜂窝物联网的连接方案暂时没有太多替代方案，这也是Cat 1能够快速发展的一个机遇。