【清易观察】Cat.1和5G将分场景长期共存

随着5G建设高速推进，2G、3G退出舞台也是大势所趋。谁来填补2G网络退出后留下的空缺呢?从目前物联网发展的态势看，Cat.1承担物联网连接主力的时机已经开启。

Cat.1是什么?

Cat.1中的Cat其实是Category的缩写，是分类、类别的意思。Cat.1的全称是LTE UE-Category 1。LTE不用多说，UE是指User Equipment，用户终端。3GPP用Cat.1~20来衡量用户终端设备的无线性能，也就是划分终端速率等级。

根据3GPP Release定义，UE-Category被分为1-20共20个等级,Cat.1-5在R8组，Cat.6-8在R10组，Cat.9-10在R11组。在2009年，Cat.1-5是3GPP专门划分出来，面向于未来物联网应用市场的类别。这几个类别自下而上在上传、下载速率及MIMO天线数量要求上做了阶梯式的区分。其中Cat.1的上行峰值速率为5Mbit/s，下行峰值速率为10Mbit/s。其通信能力在所有的LTE标准中属于中低级档次。

Cat.1和4G的关系

Cat.1属于4G系列，可以重用现有的4G资源。尽管4G模块主要使用Cat.4，下载速率可以达到150m，但是大多数IoT场景并没有如此高的速率要求。随着成熟的4G产业链的发展，Cat.1作为4G的低端版本，需要对现有4G产品进行少量改动，就可以迅速推向市场并降低成本，达到行业预期范围。Cat.1是配置为低版本参数的用户终端级别，可让业界以低成本设计低端4G终端。

Cat.1优势在哪?

随着2G网络的承载能力进一步减弱，在新部署的物联网连接中NB-IoT、4G会逐步替代2G模组。相比NB-IoT，Cat.1在网络覆盖、速度和延迟上均有优势；相比传统的LTE Cat.4模组则拥有低成本和低功耗优势。同时，Cat.1适配于当前国内的4G网络，非常适合运用在对时延性、覆盖范围、通信速度有要求的运用场景。

为什么Cat.1现在地位越来越高？

简单来说，当初行业是这么打算的：像抄表这类极低速率要求的应用，NB-IoT上；像摄像头或一些需要较大速率的物联网应用，eMTC上。

结果，eMTC的发展不尽如人意。运营商不太愿意投钱，产业生态也没跟上，国内案例太少。大家想想，干脆找个替代品得了，于是乎，就把现成的Cat.1给推上了前台。

Cat.1基于现有的LTE网络，复用现有LTE资源，不需要增加额外投资。而且，Cat.1芯片及模组的成熟度更高，成本非常便宜，能够在短时间内形成规模效应。

随着2G/3G的加速退网，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，也是目前Cat.1日益火热的原因之一。

Cat.1模块功耗

Cat.1支持高达10Mbps的终端下行链路速率，从而能够以更低的功耗和更低的成本IoT设备连接到LTE网络。由于世界各地的4GLTE运营商均基于低3GPPRelease8协议版本进行部署，因此运营商无需升级网络，仅需要简单的参数配置即可允许Cat.1终端访问网络。

Cat.1模块的应用领域

Cat.1适用于对于宽带速率要求不高，但对功耗与数据传输稳定性有要求的场景，如穿戴式设备、共享支付，校园水控，充电桩，安防，智慧农业、家电、工业传感器、港口物流跟踪等。

对于许多物联网应用而言，低功耗广域网(LPWAN)、3G 和4G/LTE提供的带宽足以满足其数据传输需求。然而，随着2G蜂窝网络的退役以及NB-IoT对2G的替代变得越来越普遍，5G物联网的机会开始显现。但是，许多成熟的物联网应用对5G的功能没有要求，或者根本没有可以证明其成本合理的业务案例。因此，未来5-10年，Cat.1或是物联网主要通信制式。