当前是否是LTE Cat.1终端商用部署的最好时机？

近期在物联网与通信圈，除了5G手艺之外，LTE Cat.1风头正盛。一些芯片公司、模组公司离别发布Cat.1的新品，财富各方也纷纷对Cat.1进行解读，颇有“乱用渐欲迷人眼”之势。Cat.1的春天来了吗？

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要知道，手艺生来是要为应用来办事的，一个手艺的鼓起到规模商用，首先要找到对的场景。有了对的场景，还要受到财富政策、财富链成熟度、获得成本等诸多身分影响，尤其在蜂窝通信方面，收集是由运营商扶植和运维的，其笼盖、容量、资费等多方面身分都邑对手艺的应用布置发生直接影响。

今天，本实在事求是、为恢弘物联网应用厂商答疑解惑的立场，我们来深入探究一下，在当前纷纷攘攘的外象下，企业是否到了选择商用布置Cat.1的最好时机。

跟着VoLTE的成熟，2G收集语音买卖慢慢被4G所替代，2G收集根基成为长周期低ARPU值的物联网应用为主。从运营商的角度来看，2G占有了精良的低频资源，但频谱行使效率很低。运营商2G/3G/4G/5G“四代同堂”，对收集维护和运营也带来不小的压力。

对此，2019年10月，工信部信息通信成长司已经明确透露，2G、3G的退网是移动通信更新换代的必然选择，中国的移动通信收集2G、3G退网的前提已经逐渐成熟。在2G承载的物联网保持转移上，由NB-IoT和LTE分管再合适不外，LTE Cat.1是以也正式被再度“提”上日程。

LTE Cat.1不是一个新的手艺，早在2009年发布的3GPP Release 8中被正式界说了，并在2016年发布的3GPP Release13中增补了LTE Cat.1 bis，与Cat.1全兼容。在通信手艺飞速成长的时代，Cat.1已经不折不扣的是个“白叟”了，但从确立尺度到如今一向没有很好的成长起来。

现在，NB-IoT和Cat.1谁能更好承担接替2G物联网保持的重任？让我们首先针对2G以及NB-IoT、Cat.1的手艺做一个直观的对比。

图注：2G、NB-IoT、Cat.1手艺直观的对比

从手艺上指标来看，NB-IoT在R14版本之后能够支撑120kbps以上的传输速度，已经跨越2G的能力，而且其功耗、深度笼盖能力则远远优于2G。独一不足的是，NB-IoT在语音支撑能力以及需要高频传送的能力上不及2G。

再来看Cat.1，其传输速度在10Mbps，显着高于2G和NB-IoT，用来替代2G的纯数据类买卖颇有些牛鼎烹鸡，但其笼盖能力却比2G还要小3个dB，这是对照令人担心的一点。语音支撑能力是Cat.1的强项，抛却笼盖能力，单从手艺来看语音类买卖能够考虑由Cat.1来承载。

我们再从行业应用的维度上，对2G承载的物联网买卖做一个梳理。

图注：2G承载的物联网买卖需乞降替代手艺剖析

从上表中能够看出，2G重点承载的Top买卖从共享单车、物流监控、POS机以及设备监控类，均不需要语音支撑，数据交互的频度也不高，这部门完全能够由NB-IoT来承载。只有语音类、高频度传输类买卖如“两客一危类”买卖，超出了NB-IoT的能力局限，但这类买卖也只占到了2G承载买卖量的10%摆布。

再从获得成本上来看，通信模组的价钱则直接关系到物联网应用的终端成本，让我们简洁再做一个对照。

图注：三种IoT模组的价钱与财富进度

NB-IoT从2016年起头试点成长到今天，已经跑出了博尔特百米冲刺的成长速度，如今无论在运营商笼盖照样在模组的价钱、资费上，已经做到了媲美2G的水准。

而Cat.1当前的财富链还远谈不上成熟，而且按照如今主流Cat.1芯片的设计，尽量规模上量后，也弗成能做到与2G模组相当的价钱水平。模组价钱过高，将成为影响Cat.1规模商用的首要制约身分。

物联网的买卖中，除了占60%摆布的低速度买卖外，还有快要30%的中高速度买卖需要LTE手艺的承载，今朝首要是LTE Cat.4在承载这一重任。

履历了长时间的磨合和运营，Cat.4已经是非常成熟不乱的中高速承载手艺。在近期Cat.1的商议中，针对中速场景如视频监控等，使用Cat.1替代Cat.4也是人人感乐趣的一点。

单从手艺上来看，Cat.4上行最高50Mbps、下行最高150Mbps的速度更高，但Cat.4模组在功耗、集成度、价钱方面都有些高配。而Cat.1兼顾机能、功耗、成本等优势，在10Mbps以下的中速场景中切实能够跟Cat.4一较高下。

比来有运营商启动了Cat.1模组的招标，但运营商是否真正预备好迎接Cat.1？

首先看一下根蒂的通信机能示意。好多人认为LTE收集的笼盖已经很完美了，但这个前提是在网的LTE物联网终端都是支撑双天线领受的。我们对几款主流的Cat.1模组的公开资料做了剖析，发现主流厂商的Cat.1模组均是做了单天线的设计。

经由较量，比拟Cat.4双天线领受，Cat.1/Cat.1 bis领受活络度小3dB，下行笼盖距离损失18%，笼盖面积损失33%。在当前LTE收集未针对Cat.1做优化的情形下，Cat.1单天线终端在LTE小区边缘是否会显现接入难题、掉网等现象呢？

再看下运营商收集的情形，当前LTE收集中的物联网终端根基上都为Cat.4终端，在Cat.1终端接入后，假设两者数量一致，会对LTE现网容量带来如何的转变，如下为一些仿真的究竟。

能够看到，在引入Cat.1之后，LTE整个小区的容量恶化快要15%。这将给运营商带来很大的收集压力。那运营商收集是否已经预备好应对Cat.1带来的挑战？

我们认为没有，当前中国运营商投资扶植的重点在5G，2019年5G基站的数量为13万站，到2020年估计将会达到75万站，是以推想LTE收集当前应该照样以维持策略为主。

据GSMA估量，2019年LTE基站数量为519万站，LTE的用户承载占比在2019年为50%。我们做了一个简洁的测算，在用户侧，依据GSMA的数据，到2020岁尾，估计LTE用户数承载占比将增加5%。在基站侧，若是2019年完成布置的13万5G基站也同步开通LTE的话，相较于LTE站点数新增2.5%。

能够看出，站点数增进的比例远不及用户数增加的比例，LTE的收集压力进一步加大。此时若是Cat.1大量入网，将会进一步加剧收集压力和机能恶化。

到了2021年，估计LTE用户数承载占比将增加8%，而2020年新增的62万个5G基站同步开通LTE的话，相当于LTE站点新增12.6%，能够看出站点增加比例已经跨越了终端增加比例，LTE收集压力显现释放拐点，此时再将Cat.1终端引入，才是准确的时机。

图注：终端保持比例，数据起原GSMA

图注：2021岁尾4G现网压力显现拐点

综合以上粗略的剖析，我们认为，以NB-IoT和Cat.1的组合来承接2G退网的低速物联网行业应用是合适的，而首要以NB-IoT为主。

在中高速买卖的成家上，2020-2021年的商用物联网终端照样建议以成熟不乱的Cat.4为主，固然Cat.1在成本、尺寸、功耗上具备必然优势，但在本年5G投资扶植的大潮下，Cat.1的进入不是一个合适的时机，若是大量引入收集，或者会是行业应用埋怨旌旗欠好，而运营商也头痛收集压力的双输局势。