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(文/觀察者網 一鳴)7月30日,哈囉出行聯合中國聯通、紫光展銳、廣和通三家企業共同宣布,率先在其共享兩輪出行服務中應用4G Cat.1通訊網路。
哈囉稱,首批1500輛搭載4G Cat.1bis模組的哈囉助力車已於今年7月投入使用,搭載4G Cat.1bis模組的哈囉單車也將於今年啟用。
搭載4G Cat.1bis模組的哈囉單車
此次上線的4G Cat.1bis哈囉助力車搭載了紫光展銳春藤8910DM晶片的廣和通4G Cat.1bis模組。
這是共享兩輪出行第一次應用Cat.1通訊技術,也標誌著共享兩輪出行從2G大規模邁入4G時代。
兩頭受氣的Cat.1
在全社會推進5G的當下,為何用上了4G就是一個進步?要弄清這個問題,首先要了解什麼是Cat.1。
Cat.1全稱全稱為LTE UE Category.1,是國際通訊標準組織3GPP用來衡量用戶終端設備的無線性能的標準。
其中Cat是Category(類別)的縮寫,指UE-Category(UE: User Equipment,用戶設備)。Cat 後面的數字即代表不同的種類。
根據3GPP Release的定義,UE-Category被劃分為1-15共15個等級。Cat.1-5是2009年3月3GPP發布Release8版本時推出;2011年發布Release 10時又定義了Cat.6-8;Cat.9-12和Cat.13-15則分別由Release 11和Release 12定義。
不同Category級別速率對應表
其中,Cat.1主要針對的就是物聯網應用的,其下行速率最高可達10Mbps,上行速率最高可達5Mbps。
但是,由於當時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備來說相當不友好。
為了應對這一尷尬局面,GPP在Release 12和Release 13中針對物聯網進行了多次優化。
其中,在Release 12版本中新增加了針對物聯網市場的新終端等級Cat.0,放棄了對MIMO(多天線)的支持,峰值速率降低為1Mbps,終端龐雜度降低為Cat.1的50%左右。
雖然Cat.0終端的信道頻寬降至1.4MHz,但其射頻接收頻寬仍達到了和Cat.1一樣的20MHz。
在Release 13中,3GPP又新增科Cat.M1(即eMTC,enhanced Machine-Type Communication,增強型機器類型通訊)等級的終端,信道頻寬和射頻接收頻寬均為1.4MHz,最高數據傳輸速率1Mbps,終端龐雜度進一步降低。
同時還新增了一個接收頻寬僅180kHz的Cat.NB-1,支持100Kbps以下速率傳輸低流量數據,就是常說的NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄帶物聯網)。
可以看到,在針對物聯網的標準中,NB-IoT的速率是最慢的,eMTC次之,Cat.1最快(也就5Mbps)。
隨著物聯網及可穿戴市場的爆發,越來越凸顯了LTE缺乏單天線標準的缺憾。3GPP發布Release 14版本,單天線的Cat.1 bis正式被寫進規范。
基於Cat.1的相幹產品面市也相當早,高通、Sequans、Altair等晶片廠商在2015年就推出了Cat.1晶片,但Cat.1一開始卻並不受歡迎。
得益於強連接、低功耗、低成本、高可靠性等優勢,NB-IoT得到了眾多運營商和物聯網廠商的力推,在智能抄表這類極低速率要求的場景上得到了廣泛應用。
相比之下,Cat.1雖然具有傳輸速率更高、低延時、支持移動性、支持VoLTE語音通訊等優勢,但成本卻高出了很多。
一個典型的例子是Cat.1性能更強的Cat.4的擠壓,由於前者速率只有後者的10%-15%,但當時兩者的模組價格幾乎一致,例如高通MDM9207-1晶片成本直追Cat.4,導致大部分主流模組廠家都把精力放到Cat.4上。
不過,雖然NB-IoT和Cat.4一度占據了市場,但前者需要新建基站增加硬件資源投入,網路覆蓋遠低於LTE網路,數據傳輸速度和較弱;後者雖然是LTE最為成熟商用的技術,但卻不適用於對速率要求不高、但對時延和成本較為敏感的行業應用,如公網對講、共享經濟、金融支付、智慧能源、工業控制等領域。
時來運轉的Cat.1
這一情況直到去年才迎來轉機。2019年10月,工業和資訊化部新聞發言人、資訊通訊發展司司長聞庫表示,我國移動通訊的網路在2G/3G退網條件已經逐步成熟。國內的2G/3G網路的退網開始進一步加速。
而工信部2020年3月10日發布的《關於深入推進移動物聯網全面發展的通知(征求意見稿)》,更是成為引爆Cat.1市場的導火索。
《通知》明確提到,「鼓勵2G/3G用戶盡快遷移轉網」,同時以NB-IoT與Cat.1協同承接2G/3G物聯連接,提升頻譜利用效率。
原來,在未來數百億的物聯網連接中,對於網路的能力需求是不一樣的,10%的節點需要大頻寬高速的通訊技術,如高速率4G(Cat.4 以上)、5G等,30%的節點需要中等速度傳輸技術,60%的節點需要低速率的連接技術,而Cat.1將承擔主要的中速率場景需求。
物聯網連接速率需求
翱捷科技(ASR)和紫光展銳兩款Cat.1晶片在2019相繼投入投產,也使得Cat.1模組價格開始在市場上具有競爭力。
2019年9月,翱捷科技(ASR)推出了Cat.1與GSM雙模的晶片ASR3601/1601,隨後大量模組廠商相繼推出基於ASR晶片的Cat.1模組,如移遠通訊、域格通訊、芯訊通,高新興物聯,信可,信位、銳騏等。
2019年11月,紫光展銳發布了全球首款LTE Cat.1 bis晶片平臺——春藤8910DM,這也是首款Cat.1定制晶片。
這款晶片採用28nm工藝,集成藍牙、Wi-Fi室內定位,支持VoLTE,連接穩定功耗也相當低。
隨著該晶片的推出,多看搭載該晶片的Cat.1模組產品相繼推出。2020年3月,基於春藤8910DM的廣和通LTE Cat.1模組L610完成中國電信測試入庫。隨後,龍尚、有方、美格、移柯、騏駿、合宙等模組廠家相繼都有產品投入量產。
文章開頭提到的哈囉助力車使用的就是搭載了紫光展銳春藤8910DM晶片的廣和通4G Cat.1bis模組。
據了解,搭載4G Cat.1bis模組的哈囉單車可將開關鎖耗時平均縮短30%以上,用戶能直觀感受到開關鎖體驗明顯提升。
同時,由於網路速度的大幅提升,單車企業可以帶給用戶更豐富的車上服務,比如基於LBS 的動態天氣提醒,商圈廣告推送等。
在31日的哈囉發布會上,廣和通CEO應凌鵬直言不諱:「在行業應用領域,一定是應用場景決定技術選擇,共享單車通訊特別需要可靠和穩定,走出2G之後的最佳選擇就是4G Cat.1。」
紫光展銳工業物聯網副總裁鮮苗也指出,紫光展銳推出的Cat.1bis晶片「春藤8910DM」很好地承載了存量物聯網業務的遷移,填補中速率場景空白,為包括共享單車在內的多樣化場景提供優異的覆蓋和連接速度。
由此可見,Cat.1的突然走紅,是政策、產業多種合力共振結果。可以預見,Cat.1未來會迎來更廣闊的前景,而不是曇花一現。
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