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科普知識(shí)：Cat.1火了？它是從哪來(lái)的？
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Cat.1好像突然火了。
近期，眾多大佬紛紛為其站臺(tái)背書，網(wǎng)上也是議論紛紛、一致看好。
究竟什么是Cat.1？它和我們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)的NB-IoT、eMTC有什么關(guān)系呢？我們還經(jīng)常說(shuō)Cat.M1和Cat.NB-1，它們是同一樣?xùn)|西嗎？
今天，小棗君給大家梳理一下來(lái)龍去脈。
正文開(kāi)始
首先我們來(lái)說(shuō)說(shuō)Cat。
這個(gè)Cat不是它：
也不是它：
而是英文單詞Category的縮寫。Category的意思，是類別、種類。
準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，“Cat.X”是指LTE UE-Category。
LTE就不用解釋了吧？UE，是指User Equipment，用戶終端。
所以，“Cat.X”是指LTE網(wǎng)絡(luò)下的用戶終端類別。
為什么LTE要對(duì)終端分類呢？
話說(shuō)，當(dāng)年3GPP組織制定LTE標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，有一個(gè)初衷，就是希望LTE能為不同用戶提供不同等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。所以，他們?cè)贚TE里提出了重要的QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）概念。
不同的業(yè)務(wù)，對(duì)于不同的QoS，網(wǎng)絡(luò)提供不同的帶寬和接入優(yōu)先級(jí)。
▲ 4G標(biāo)準(zhǔn)的QoS等級(jí)定義
除了網(wǎng)絡(luò)之外，3GPP還打算給用戶終端（包括手機(jī)、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等）也做個(gè)分類。
于是，2009年3月，3GPP發(fā)布Release8版本、正式提出LTE的時(shí)候，同步推出了LTE Cat.1、Cat.2、Cat.3、Cat.4、Cat.5一共5個(gè)終端類別。
后來(lái)，又在R10版本定義了Cat.6、Cat.7、Cat.8。在R11定義了Cat.9、Cat.10、Cat.11、Cat.12。在R12定義了Cat.13、Cat.14、Cat.15。
如下圖所示：
▲?不同的Cat，不同的速率
不對(duì)！眼尖的童鞋發(fā)現(xiàn)了，上表不是有16個(gè)Category嗎？怎么多了一個(gè)Cat.0？
沒(méi)錯(cuò)，確實(shí)有個(gè)Cat.0。
當(dāng)年出R8的時(shí)候，3GPP這幫人多了一個(gè)心眼。他們覺(jué)得，LTE只給手機(jī)用，是不夠的。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)一定是未來(lái)的趨勢(shì)，所以，應(yīng)該先“留一手”，搞個(gè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)終端等級(jí)。
于是，就有了上行峰值速率僅有5Mbit/s的終端等級(jí)Cat.1，專供物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。
在LTE發(fā)展初期，Cat.1并沒(méi)有被業(yè)界所關(guān)注。隨著可穿戴設(shè)備的逐漸普及，Cat.1才逐漸被業(yè)界重視。
但是，Cat.1終端需要使用2根天線，對(duì)體積敏感度極高的可穿戴設(shè)備來(lái)說(shuō)仍然“要求過(guò)高”（一般只配備1根天線）。
所以，在R12/R13中，3GPP多次針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。
首先是在R12中增加了新終端等級(jí)Cat.0，放棄了對(duì)MIMO（多天線）的支持，簡(jiǎn)化為半雙工，峰值速率降低為1Mbit/s，終端復(fù)雜度降低為普通LTE終端的40%。這樣一來(lái)，初步達(dá)到了物聯(lián)網(wǎng)的成本要求。
但是，雖然Cat.0終端的信道帶寬降至1.4MHz，但射頻的接收帶寬仍為20MHz（太大）。
于是，3GPP在R13中又新增Cat.M1等級(jí)的終端，信道帶寬和射頻接收帶寬均為1.4MHz，終端復(fù)雜度進(jìn)一步降低。
而Cat.M1，也就是我們之前常說(shuō)的eMTC（enhanced Machine-Type Communication，增強(qiáng)型機(jī)器類型通信）。
此外，3GPP在R13中同時(shí)新增了一個(gè)Cat.NB-1，它的接收帶寬僅180kHz。
這個(gè)Cat.NB-1，就是我們的NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯(lián)網(wǎng)）。
eMTC還有一個(gè)名字，叫做LTE-M，LTE-Machine-to-Machine，LTE-機(jī)器到機(jī)器。也就是說(shuō)，是機(jī)器之間用LTE通信，非常直白了，適用于物聯(lián)的LTE網(wǎng)絡(luò)。
搭車說(shuō)一下，Machine-to-Machine通常簡(jiǎn)寫為M2M，大家可能也聽(tīng)說(shuō)過(guò)。
看明白了吧？Cat.1、Cat.M1（eMTC）和Cat.NB-1（NB-IoT），這三兄弟都是3GPP這一個(gè)媽生的，全都是用于物聯(lián)網(wǎng)的。
三兄弟里面，NB-IoT的速率是最慢的，eMTC次之，Cat.1最快（也就5Mbps）。它們和其它Cat的定位，通過(guò)下圖一目了然：
為什么Cat.1現(xiàn)在地位越來(lái)越高？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)初行業(yè)是這么打算的：像智能抄表這類極低速率要求的應(yīng)用，NB-IoT上；像攝像頭或一些需要較大速率的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，eMTC上。
結(jié)果，eMTC的發(fā)展不盡如人意。運(yùn)營(yíng)商不太愿意投錢，產(chǎn)業(yè)生態(tài)也沒(méi)跟上，國(guó)內(nèi)案例太少。大家想想，干脆找個(gè)替代品得了，于是乎，就把現(xiàn)成的Cat.1給推上了前臺(tái)。
Cat.1基于現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)，完全復(fù)用現(xiàn)有LTE資源，不需要增加額外投資。而且，Cat.1芯片及模組的成熟度更高，成本非常便宜，能夠在短時(shí)間內(nèi)形成規(guī)模效應(yīng)。
隨著2G/3G的加速退網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商們開(kāi)始積極引導(dǎo)行業(yè)用戶使用NB-IoT和Cat.1終端模組，也是目前Cat.1日益火熱的原因之一。
好了，關(guān)于Cat.1、Cat.M1和Cat.NB-1，你都搞明白了不？
?
近期，眾多大佬紛紛為其站臺(tái)背書，網(wǎng)上也是議論紛紛、一致看好。
究竟什么是Cat.1？它和我們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)的NB-IoT、eMTC有什么關(guān)系呢？我們還經(jīng)常說(shuō)Cat.M1和Cat.NB-1，它們是同一樣?xùn)|西嗎？
今天，小棗君給大家梳理一下來(lái)龍去脈。
正文開(kāi)始
首先我們來(lái)說(shuō)說(shuō)Cat。
這個(gè)Cat不是它：
LTE就不用解釋了吧？UE，是指User Equipment，用戶終端。
所以，“Cat.X”是指LTE網(wǎng)絡(luò)下的用戶終端類別。
為什么LTE要對(duì)終端分類呢？
話說(shuō)，當(dāng)年3GPP組織制定LTE標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，有一個(gè)初衷，就是希望LTE能為不同用戶提供不同等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。所以，他們?cè)贚TE里提出了重要的QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）概念。
不同的業(yè)務(wù)，對(duì)于不同的QoS，網(wǎng)絡(luò)提供不同的帶寬和接入優(yōu)先級(jí)。
▲ 4G標(biāo)準(zhǔn)的QoS等級(jí)定義于是，2009年3月，3GPP發(fā)布Release8版本、正式提出LTE的時(shí)候，同步推出了LTE Cat.1、Cat.2、Cat.3、Cat.4、Cat.5一共5個(gè)終端類別。
后來(lái)，又在R10版本定義了Cat.6、Cat.7、Cat.8。在R11定義了Cat.9、Cat.10、Cat.11、Cat.12。在R12定義了Cat.13、Cat.14、Cat.15。
如下圖所示：
▲?不同的Cat，不同的速率當(dāng)年出R8的時(shí)候，3GPP這幫人多了一個(gè)心眼。他們覺(jué)得，LTE只給手機(jī)用，是不夠的。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)一定是未來(lái)的趨勢(shì)，所以，應(yīng)該先“留一手”，搞個(gè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)終端等級(jí)。
于是，就有了上行峰值速率僅有5Mbit/s的終端等級(jí)Cat.1，專供物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。
在LTE發(fā)展初期，Cat.1并沒(méi)有被業(yè)界所關(guān)注。隨著可穿戴設(shè)備的逐漸普及，Cat.1才逐漸被業(yè)界重視。
但是，Cat.1終端需要使用2根天線，對(duì)體積敏感度極高的可穿戴設(shè)備來(lái)說(shuō)仍然“要求過(guò)高”（一般只配備1根天線）。
所以，在R12/R13中，3GPP多次針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。
首先是在R12中增加了新終端等級(jí)Cat.0，放棄了對(duì)MIMO（多天線）的支持，簡(jiǎn)化為半雙工，峰值速率降低為1Mbit/s，終端復(fù)雜度降低為普通LTE終端的40%。這樣一來(lái)，初步達(dá)到了物聯(lián)網(wǎng)的成本要求。
但是，雖然Cat.0終端的信道帶寬降至1.4MHz，但射頻的接收帶寬仍為20MHz（太大）。
于是，3GPP在R13中又新增Cat.M1等級(jí)的終端，信道帶寬和射頻接收帶寬均為1.4MHz，終端復(fù)雜度進(jìn)一步降低。
而Cat.M1，也就是我們之前常說(shuō)的eMTC（enhanced Machine-Type Communication，增強(qiáng)型機(jī)器類型通信）。
此外，3GPP在R13中同時(shí)新增了一個(gè)Cat.NB-1，它的接收帶寬僅180kHz。
這個(gè)Cat.NB-1，就是我們的NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯(lián)網(wǎng)）。
搭車說(shuō)一下，Machine-to-Machine通常簡(jiǎn)寫為M2M，大家可能也聽(tīng)說(shuō)過(guò)。
看明白了吧？Cat.1、Cat.M1（eMTC）和Cat.NB-1（NB-IoT），這三兄弟都是3GPP這一個(gè)媽生的，全都是用于物聯(lián)網(wǎng)的。
為什么Cat.1現(xiàn)在地位越來(lái)越高？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)初行業(yè)是這么打算的：像智能抄表這類極低速率要求的應(yīng)用，NB-IoT上；像攝像頭或一些需要較大速率的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，eMTC上。
結(jié)果，eMTC的發(fā)展不盡如人意。運(yùn)營(yíng)商不太愿意投錢，產(chǎn)業(yè)生態(tài)也沒(méi)跟上，國(guó)內(nèi)案例太少。大家想想，干脆找個(gè)替代品得了，于是乎，就把現(xiàn)成的Cat.1給推上了前臺(tái)。
Cat.1基于現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)，完全復(fù)用現(xiàn)有LTE資源，不需要增加額外投資。而且，Cat.1芯片及模組的成熟度更高，成本非常便宜，能夠在短時(shí)間內(nèi)形成規(guī)模效應(yīng)。
隨著2G/3G的加速退網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商們開(kāi)始積極引導(dǎo)行業(yè)用戶使用NB-IoT和Cat.1終端模組，也是目前Cat.1日益火熱的原因之一。
好了，關(guān)于Cat.1、Cat.M1和Cat.NB-1，你都搞明白了不？
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