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Cat|在迈向5G的当下，为什么这个领域用上4G也是巨大的进步？

_原题为 在迈向5G的当下 ， 为什么这个领域用上4G也是巨大的进步？
（文/观察者网 一鸣）7月30日 ， 哈啰出行联合中国联通、紫光展锐、广和通三家企业共同宣布 ， 率先在其共享两轮出行服务中应用4G Cat.1通讯网络 。
哈啰称 ， 首批1500辆搭载4G Cat.1bis模组的哈啰助力车已于今年7月投入使用 ， 搭载4G Cat.1bis模组的哈啰单车也将于今年启用 。
Cat|在迈向5G的当下，为什么这个领域用上4G也是巨大的进步？
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搭载4G Cat.1bis模组的哈啰单车
此次上线的4G Cat.1bis哈啰助力车搭载了紫光展锐春藤8910DM芯片的广和通4G Cat.1bis模组 。
这是共享两轮出行第一次应用Cat.1通讯技术 ， 也标志着共享两轮出行从2G大规模迈入4G时代 。
两头受气的Cat.1
在全社会推进5G的当下 ， 为何用上了4G就是一个进步？要弄清这个问题 ， 首先要了解什么是Cat.1 。
Cat.1全称全称为LTE UE Category.1 ， 是国际通信标准组织3GPP用来衡量用户终端设备的无线性能的标准 。
其中Cat是Category（类别）的缩写 ， 指UE-Category（UE: User Equipment ， 用户设备） 。 Cat 后面的数字即代表不同的种类 。
根据3GPP Release的定义 ， UE-Category被划分为1-15共15个等级 。 Cat.1-5是2009年3月3GPP发布Release8版本时推出；2011年发布Release 10时又定义了Cat.6-8；Cat.9-12和Cat.13-15则分别由Release 11和Release 12定义 。
Cat|在迈向5G的当下，为什么这个领域用上4G也是巨大的进步？
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不同Category级别速率对应表
其中 ， Cat.1主要针对的就是物联网应用的 ， 其下行速率最高可达10Mbps ， 上行速率最高可达5Mbps 。
但是 ， 由于当时Cat.1终端需要使用2根天线 ， 对体积敏感度极高的可穿戴设备来说相当不友好 。
为了应对这一尴尬局面 ， GPP在Release 12和Release 13中针对物联网进行了多次优化 。
其中 ， 在Release 12版本中新增加了针对物联网市场的新终端等级Cat.0 ， 放弃了对MIMO（多天线）的支持 ， 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 。
在Release 13中 ， 3GPP又新增科Cat.M1（即eMTC ， enhanced Machine-Type Communication ， 增强型机器类型通信）等级的终端 ， 信道带宽和射频接收带宽均为1.4MHz ， 最高数据传输速率1Mbps ， 终端复杂度进一步降低 。
同时还新增了一个接收带宽仅180kHz的Cat.NB-1 ， 支持100Kbps以下速率传输低流量数据 ， 就是常说的NB-IoT（Narrow Band Internet of Things ， 窄带物联网） 。

可以看到 ， 在针对物联网的标准中 ， NB-IoT的速率是最慢的 ， eMTC次之 ， Cat.1最快（也就5Mbps） 。
【Cat|在迈向5G的当下，为什么这个领域用上4G也是巨大的进步？】随着物联网及可穿戴市场的爆发 ， 越来越凸显了LTE缺乏单天线标准的缺憾 。 3GPP发布Release 14版本 ， 单天线的Cat.1 bis正式被写进规范 。
基于Cat.1的相关产品面市也相当早 ， 高通、Sequans、Altair等芯片厂商在2015年就推出了Cat.1芯片 ， 但Cat.1一开始却并不受欢迎 。
得益于强连接、低功耗、低成本、高可靠性等优势 ， NB-IoT得到了众多运营商和物联网厂商的力推 ， 在智能抄表这类极低速率要求的场景上得到了广泛应用 。
相比之下 ， Cat.1虽然具有传输速率更高、低延时、支持移动性、支持VoLTE语音通信等优势 ， 但成本却高出了很多 。
一个典型的例子是Cat.1性能更强的Cat.4的挤压 ， 由于前者速率只有后者的10%-15% ， 但当时两者的模组价格几乎一致 ， 例如高通MDM9207-1芯片成本直追Cat.4 ， 导致大部分主流模组厂家都把精力放到Cat.4上 。
不过 ， 虽然NB-IoT和Cat.4一度占据了市场 ， 但前者需要新建基站增加硬件资源投入 ， 网络覆盖远低于LTE网络 ， 数据传输速度和较弱；后者虽然是LTE最为成熟商用的技术 ， 但却不适用于对速率要求不高、但对时延和成本较为敏感的行业应用 ， 如公网对讲、共享经济、金融支付、智慧能源、工业控制等领域 。
时来运转的Cat.1
这一情况直到去年才迎来转机 。 2019年10月 ， 工业和信息化部新闻发言人、信息通信发展司司长闻库表示 ， 我国移动通信的网络在2G/3G退网条件已经逐步成熟 。 国内的2G/3G网络的退网开始进一步加速 。
而工信部2020年3月10日发布的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知（征求意见稿）》 ， 更是成为引爆Cat.1市场的导火索 。
《通知》明确提到 ， “鼓励2G/3G用户尽快迁移转网” ， 同时以NB-IoT与Cat.1协同承接2G/3G物联连接 ， 提升频谱利用效率 。
原来 ， 在未来数百亿的物联网连接中 ， 对于网络的能力需求是不一样的 ， 10%的节点需要大带宽高速的通信技术 ， 如高速率4G（Cat.4 以上）、5G等 ， 30%的节点需要中等速度传输技术 ， 60%的节点需要低速率的连接技术 ， 而Cat.1将承担主要的中速率场景需求 。


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