Cat.1火了？它是從哪來的？

Cat.1 好像突然火了。

近期，眾多大佬紛紛為其站臺背書，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)常聽說的 NB-IoT、eMTC 有什么關(guān)系呢？我們還經(jīng)常說 Cat.M1 和 Cat.NB-1，它們是同一樣東西嗎？

今天，小棗君給大家梳理一下來龍去脈。

正文開始

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首先我們來說說 Cat。

這個 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。

準確來說，“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 要對終端分類呢？

話說，當年 3GPP 組織制定 LTE 標準的時候，有一個初衷，就是希望 LTE 能為不同用戶提供不同等級的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。所以，他們在 LTE 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)，對于不同的 QoS，網(wǎng)絡(luò)提供不同的帶寬和接入優(yōu)先級。

4G 標準的 QoS 等級定義

除了網(wǎng)絡(luò)之外，3GPP 還打算給用戶終端（包括手機、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等）也做個分類。

于是，2009 年 3 月，3GPP 發(fā)布 Release8 版本、正式提出 LTE 的時候，同步推出了 LTE Cat.1、Cat.2、Cat.3、Cat.4、Cat.5 一共 5 個終端類別。

后來，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！眼尖的童鞋發(fā)現(xiàn)了，上表不是有 16 個 Category 嗎？怎么多了一個 Cat.0？

有貓膩！

沒錯，確實有個 Cat.0。

當年出 R8 的時候，3GPP 這幫人多了一個心眼。他們覺得，LTE 只給手機用，是不夠的。物聯(lián)網(wǎng)市場一定是未來的趨勢，所以，應(yīng)該先“留一手”，搞個物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)終端等級。

于是，就有了上行峰值速率僅有 5Mbit/s 的終端等級 Cat.1，專供物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。

在 LTE 發(fā)展初期，Cat.1 并沒有被業(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，對體積敏感度極高的可穿戴設(shè)備來說仍然“要求過高”（一般只配備 1 根天線）。

所以，在 R12/R13 中，3GPP 多次針對物聯(lián)網(wǎng)進行優(yōu)化。

首先是在 R12 中增加了新終端等級 Cat.0，放棄了對 MIMO（多天線）的支持，簡化為半雙工，峰值速率降低為 1Mbit/s，終端復雜度降低為普通 LTE 終端的 40%。這樣一來，初步達到了物聯(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 等級的終端，信道帶寬和射頻接收帶寬均為 1.4MHz，終端復雜度進一步降低。

而 Cat.M1，也就是我們之前常說的 eMTC（enhanced Machine-Type Communication，增強型機器類型通信）。

此外，3GPP 在 R13 中同時新增了一個 Cat.NB-1，它的接收帶寬僅 180kHz。

這個 Cat.NB-1，就是我們的 NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯(lián)網(wǎng)）。

eMTC 還有一個名字，叫做 LTE-M，LTE-Machine-to-Machine，LTE- 機器到機器。也就是說，是機器之間用 LTE 通信，非常直白了，適用于物聯(lián)的 LTE 網(wǎng)絡(luò)。

搭車說一下，Machine-to-Machine 通常簡寫為 M2M，大家可能也聽說過。

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，通過下圖一目了然：

為什么 Cat.1 現(xiàn)在地位越來越高？

簡單來說，當初行業(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。運營商不太愿意投錢，產(chǎn)業(yè)生態(tài)也沒跟上，國內(nèi)案例太少。大家想想，干脆找個替代品得了，于是乎，就把現(xiàn)成的 Cat.1 給推上了前臺。

Cat.1 基于現(xiàn)有的 LTE 網(wǎng)絡(luò)，完全復用現(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，能夠在短時間內(nèi)形成規(guī)模效應(yīng)。

隨著 2G/3G 的加速退網(wǎng)，運營商們開始積極引導行業(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？