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在邁向5G的當(dāng)下,為什么這個(gè)領(lǐng)域用上4G也是巨大的進(jìn)步?
導(dǎo)讀7月30日,哈啰出行聯(lián)合中國(guó)聯(lián)通、紫光展銳、廣和通三家企業(yè)共同宣布,率先在其共享兩輪出行服務(wù)中應(yīng)用4G Cat.1通訊網(wǎng)絡(luò)。在全社會(huì)推進(jìn)5G的當(dāng)下,為何用上了4G也是一個(gè)進(jìn)步?(文/觀察者網(wǎng) 一鳴)7月30日,哈啰出行聯(lián)合中國(guó)聯(lián)通、紫光展銳、廣和通三家企業(yè)共同宣布,率先在其共享兩輪出行服務(wù)中應(yīng)用4G Cat.1通訊網(wǎng)絡(luò)。
哈啰稱,首批1500輛搭載4G Cat.1bis模組的哈啰助力車已于今年7月投入使用,搭載4G Cat.1bis模組的哈啰單車也將于今年啟用。
搭載4G Cat.1bis模組的哈啰單車
此次上線的4G Cat.1bis哈啰助力車搭載了紫光展銳春藤8910DM芯片的廣和通4G Cat.1bis模組。
這是共享兩輪出行第一次應(yīng)用Cat.1通訊技術(shù),也標(biāo)志著共享兩輪出行從2G大規(guī)模邁入4G時(shí)代。
兩頭受氣的Cat.1
在全社會(huì)推進(jìn)5G的當(dāng)下,為何用上了4G就是一個(gè)進(jìn)步?要弄清這個(gè)問(wèn)題,首先要了解什么是Cat.1。
Cat.1全稱全稱為L(zhǎng)TE UE Category.1,是國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP用來(lái)衡量用戶終端設(shè)備的無(wú)線性能的標(biāo)準(zhǔn)。
其中Cat是Category(類別)的縮寫(xiě),指UE-Category(UE: User Equipment,用戶設(shè)備)。Cat 后面的數(shù)字即代表不同的種類。
根據(jù)3GPP Release的定義,UE-Category被劃分為1-15共15個(gè)等級(jí)。Cat.1-5是2009年3月3GPP發(fā)布Release8版本時(shí)推出;2011年發(fā)布Release 10時(shí)又定義了Cat.6-8;Cat.9-12和Cat.13-15則分別由Release 11和Release 12定義。
不同Category級(jí)別速率對(duì)應(yīng)表
其中,Cat.1主要針對(duì)的就是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的,其下行速率最高可達(dá)10Mbps,上行速率最高可達(dá)5Mbps。
但是,由于當(dāng)時(shí)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)相當(dāng)不友好。
為了應(yīng)對(duì)這一尷尬局面,GPP在Release 12和Release 13中針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了多次優(yōu)化。
其中,在Release 12版本中新增加了針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的新終端等級(jí)Cat.0,放棄了對(duì)MIMO(多天線)的支持,峰值速率降低為1Mbps,終端復(fù)雜度降低為Cat.1的50%左右。
雖然Cat.0終端的信道帶寬降至1.4MHz,但其射頻接收帶寬仍達(dá)到了和Cat.1一樣的20MHz。
在Release 13中,3GPP又新增科Cat.M1(即eMTC,enhanced Machine-Type Communication,增強(qiáng)型機(jī)器類型通信)等級(jí)的終端,信道帶寬和射頻接收帶寬均為1.4MHz,最高數(shù)據(jù)傳輸速率1Mbps,終端復(fù)雜度進(jìn)一步降低。
同時(shí)還新增了一個(gè)接收帶寬僅180kHz的Cat.NB-1,支持100Kbps以下速率傳輸?shù)土髁繑?shù)據(jù),就是常說(shuō)的NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄帶物聯(lián)網(wǎng))。
可以看到,在針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)中,NB-IoT的速率是最慢的,eMTC次之,Cat.1最快(也就5Mbps)。
隨著物聯(lián)網(wǎng)及可穿戴市場(chǎng)的爆發(fā),越來(lái)越凸顯了LTE缺乏單天線標(biāo)準(zhǔn)的缺憾。3GPP發(fā)布Release 14版本,單天線的Cat.1 bis正式被寫(xiě)進(jìn)規(guī)范。
基于Cat.1的相關(guān)產(chǎn)品面市也相當(dāng)早,高通、Sequans、Altair等芯片廠商在2015年就推出了Cat.1芯片,但Cat.1一開(kāi)始卻并不受歡迎。
得益于強(qiáng)連接、低功耗、低成本、高可靠性等優(yōu)勢(shì),NB-IoT得到了眾多運(yùn)營(yíng)商和物聯(lián)網(wǎng)廠商的力推,在智能抄表這類極低速率要求的場(chǎng)景上得到了廣泛應(yīng)用。
相比之下,Cat.1雖然具有傳輸速率更高、低延時(shí)、支持移動(dòng)性、支持VoLTE語(yǔ)音通信等優(yōu)勢(shì),但成本卻高出了很多。
一個(gè)典型的例子是Cat.1性能更強(qiáng)的Cat.4的擠壓,由于前者速率只有后者的10%-15%,但當(dāng)時(shí)兩者的模組價(jià)格幾乎一致,例如高通MDM9207-1芯片成本直追Cat.4,導(dǎo)致大部分主流模組廠家都把精力放到Cat.4上。
不過(guò),雖然NB-IoT和Cat.4一度占據(jù)了市場(chǎng),但前者需要新建基站增加硬件資源投入,網(wǎng)絡(luò)覆蓋遠(yuǎn)低于LTE網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)傳輸速度和較弱;后者雖然是LTE最為成熟商用的技術(shù),但卻不適用于對(duì)速率要求不高、但對(duì)時(shí)延和成本較為敏感的行業(yè)應(yīng)用,如公網(wǎng)對(duì)講、共享經(jīng)濟(jì)、金融支付、智慧能源、工業(yè)控制等領(lǐng)域。
時(shí)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的Cat.1
這一情況直到去年才迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)。2019年10月,工業(yè)和信息化部新聞發(fā)言人、信息通信發(fā)展司司長(zhǎng)聞庫(kù)表示,我國(guó)移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)在2G/3G退網(wǎng)條件已經(jīng)逐步成熟。國(guó)內(nèi)的2G/3G網(wǎng)絡(luò)的退網(wǎng)開(kāi)始進(jìn)一步加速。
而工信部2020年3月10日發(fā)布的《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知(征求意見(jiàn)稿)》,更是成為引爆Cat.1市場(chǎng)的導(dǎo)火索。
《通知》明確提到,“鼓勵(lì)2G/3G用戶盡快遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)”,同時(shí)以NB-IoT與Cat.1協(xié)同承接2G/3G物聯(lián)連接,提升頻譜利用效率。
原來(lái),在未來(lái)數(shù)百億的物聯(lián)網(wǎng)連接中,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的能力需求是不一樣的,10%的節(jié)點(diǎn)需要大帶寬高速的通信技術(shù),如高速率4G(Cat.4 以上)、5G等,30%的節(jié)點(diǎn)需要中等速度傳輸技術(shù),60%的節(jié)點(diǎn)需要低速率的連接技術(shù),而Cat.1將承擔(dān)主要的中速率場(chǎng)景需求。
物聯(lián)網(wǎng)連接速率需求
翱捷科技(ASR)和紫光展銳兩款Cat.1芯片在2019相繼投入投產(chǎn),也使得Cat.1模組價(jià)格開(kāi)始在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。
2019年9月,翱捷科技(ASR)推出了Cat.1與GSM雙模的芯片ASR3601/1601,隨后大量模組廠商相繼推出基于ASR芯片的Cat.1模組,如移遠(yuǎn)通信、域格通信、芯訊通,高新興物聯(lián),信可,信位、銳騏等。
2019年11月,紫光展銳發(fā)布了全球首款LTE Cat.1 bis芯片平臺(tái)——春藤8910DM,這也是首款Cat.1定制芯片。
這款芯片采用28nm工藝,集成藍(lán)牙、Wi-Fi室內(nèi)定位,支持VoLTE,連接穩(wěn)定功耗也相當(dāng)?shù)汀?
隨著該芯片的推出,多看搭載該芯片的Cat.1模組產(chǎn)品相繼推出。2020年3月,基于春藤8910DM的廣和通LTE Cat.1模組L610完成中國(guó)電信測(cè)試入庫(kù)。隨后,龍尚、有方、美格、移柯、騏駿、合宙等模組廠家相繼都有產(chǎn)品投入量產(chǎn)。
文章開(kāi)頭提到的哈啰助力車使用的就是搭載了紫光展銳春藤8910DM芯片的廣和通4G Cat.1bis模組。
據(jù)了解,搭載4G Cat.1bis模組的哈啰單車可將開(kāi)關(guān)鎖耗時(shí)平均縮短30%以上,用戶能直觀感受到開(kāi)關(guān)鎖體驗(yàn)明顯提升。
同時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)速度的大幅提升,單車企業(yè)可以帶給用戶更豐富的車上服務(wù),比如基于LBS 的動(dòng)態(tài)天氣提醒,商圈廣告推送等。
在31日的哈啰發(fā)布會(huì)上,廣和通CEO應(yīng)凌鵬直言不諱:“在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,一定是應(yīng)用場(chǎng)景決定技術(shù)選擇,共享單車通信特別需要可靠和穩(wěn)定,走出2G之后的最佳選擇就是4G Cat.1?!?
紫光展銳工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)副總裁鮮苗也指出,紫光展銳推出的Cat.1bis芯片“春藤8910DM”很好地承載了存量物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的遷移,填補(bǔ)中速率場(chǎng)景空白,為包括共享單車在內(nèi)的多樣化場(chǎng)景提供優(yōu)異的覆蓋和連接速度。
由此可見(jiàn),Cat.1的突然走紅,是政策、產(chǎn)業(yè)多種合力共振結(jié)果??梢灶A(yù)見(jiàn),Cat.1未來(lái)會(huì)迎來(lái)更廣闊的前景,而不是曇花一現(xiàn)。
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