LTE Cat 1

什么是LTE Cat 1？

LTE Cat 1 规范是长期演进（LTE）蜂窝技术标准中的一个类别，专为需要中等数据速率的物联网（IoT）应用而设计。随着 2G 和 3G 的逐步淘汰，4G LTE 现已成为全球覆盖最广泛的唯一蜂窝通信标准。

LTE Cat 1 势头强劲，发展势头不减

LTE Cat 1 专为大量功能丰富的物联网应用而设计，这些应用需要中等数据速率、较低功耗、完全移动性以及语音支持。作为成本最低且全球通用的 LTE 类别，它仍能提供支持视频流媒体所需的速度，下行速率高达 10 Mbit/s，上行速率高达 5 Mbit/s。

高速LTE类别——LTE Cat 4及以上——由于功耗更高且技术更复杂（例如通过更多天线实现的MIMO技术），导致总体成本更高。 另一方面，专门为物联网（IoT）和机器对机器（M2M）应用开发的蜂窝低功耗广域网（LPWAN）类别，可提供优化的长电池寿命和更强的室内穿透能力。然而，它们受限于较低的数据速率和区域性覆盖范围，同时也缺乏语音支持和移动性用例所必需的关键功能。

LTE Cat 1 支持 VoLTE 和移动性

LTE Cat 1 是取代传统 2G 和 3G 蜂窝技术的理想候选方案。除了出色的数据吞吐量外，LTE Cat 1 还支持 LTE 语音（VoLTE），该功能已在全球几乎所有 LTE 网络中实现。

LTE Cat 1采用标准LTE信道化，并受益于网络通信切换功能。切换是指将正在进行的通话（语音或数据）从一个小区节点无缝且对用户透明地转移到另一个小区节点的能力，从而避免设备移动时出现连接中断。

与LTE-M或NB-IoT等物联网专用技术相比，LTE Cat 1支持：

• LTE语音（VoLTE）
• 增强的数据速率
• 低延迟应用
• 全球覆盖，因为它可连接到任何 LTE 网络
• 移动连接和切换（LTE-M 支持切换，但 NB-IoT 不支持）

与Cat 4及以上等高速4G LTE类别相比，LTE Cat 1具有以下特点：

• 低功耗，并具备延长的空闲和睡眠模式
• 结构更简单，从而实现成本优化的芯片组
• 更低的解决方案实施成本，尤其是采用LTE Cat 1bis时

2G和3G的逐步淘汰

得益于其全球覆盖范围，2G和3G技术在物联网生态系统中一直延续到了2020年代。但如今，大多数移动网络运营商（MNOs）已宣布或已实施2G/3G网络关闭，并将相关频段迁移至4G/5G。 由于蜂窝LPWA技术（窄带物联网（NB-IoT）和长期演进机器类通信（LTE-M））提供的覆盖并不均匀，LTE Cat 1是实现全球覆盖最具成本效益的蜂窝技术。

蜂窝技术演进

 

LTE Cat 1的特点

• 全球覆盖与漫游
• 通过VoLTE支持语音通话
• 低延迟，传输迅捷
• 低功耗，电池续航时间长达5年
• 完全移动性及车载切换
• 连续数据流传输

LTE Cat 1bis 是否适合您的应用场景？

LTE Cat 1bis提供与 LTE Cat 1 相同的吞吐量和功能，但仅需一根接收天线，而非两根。LTE Cat 1bis 的硬件结构更简单，其集成所需的工作量更少、所需部件更少，从而降低了整体解决方案成本。

仅使用一根接收天线（而非两根）的注意事项

如果小区边缘的覆盖能力至关重要，则需注意：与标准 Cat 1 相比，LTE Cat 1bis 设备的接收灵敏度会降低 3 分贝（dB）。

另一个重要考虑因素是，LTE Cat 1 已获得全球移动网络运营商（MNO）的认可，而 LTE Cat 1bis 设备尚未通过部分移动网络运营商的认证，且其功能受到其他运营商的限制。例如，北美移动网络运营商不为 Cat 1bis 设备提供语音通话认证。 尽管从理论上讲，LTE Cat 1bis 设备在漫游时可以进行语音通话，但网络无法区分设备是 Cat 1 还是 Cat 1bis。另一个例子是，一些澳大利亚移动网络运营商将 Cat 1bis 的认证范围限制在可穿戴设备的使用场景内。 

令人深思的成本差异

LTE Cat 1 与 LTE Cat 1bis 之间的成本差异显著，这导致 LTE Cat 1bis 在历史上一直依赖 LTE Cat 1 的低端解决方案中得到了广泛采用。

LTE Cat 1bis设备的成本将接近LTE-M，并且随着市场采用范围的扩大，在不久的将来其成本竞争力可能会进一步增强。

这种价格差距的缩小，加上最新 LTE Cat 1bis 平台的低功耗特性，使其适合在同样支持 LTE-M 的地区部署。 

低功耗

大多数 LTE Cat 1bis 芯片组都支持节能模式 (PSM) 和扩展间歇接收 (eDRX) 等低功耗模式，这些模式可将功耗降低到与 LTE-M 相当的水平。 然而，尽管大多数LTE-M网络支持PSM和eDRX是标准配置，但并非所有LTE Cat 1网络都支持这些低功耗模式。因此，物联网（IoT）设计人员必须仔细权衡低功耗功能的重要性，以及设备可能运行的网络环境。

点击此处深入了解作为低功耗广域网（LPWA）应用选项的LTE Cat 1bis：u-blox 洞察。

应用领域

工业自动化与监控。LTE Cat 1 技术可提供充足的数据传输速率和低延迟，满足许多工业应用的需求，例如过程监控、过程控制或门禁系统。该技术还支持基于 VoLTE 的视频和语音功能，例如门禁系统（远程开门）和报警服务。

车联网。车队车辆和资产的许多基本方面已通过蜂窝LTE网络覆盖进行监控。 重要的监测参数包括里程、位置、停靠点、发动机使用情况、服务时长以及用于监测车辆状况的诊断信息。LTE Cat 1 支持车载蜂窝网络切换，这意味着在车辆行驶过程中不会丢失连接。

支付与自动售货。联网的便携式 POS 系统、ATM 和自动售货机依赖低延迟数据通信来验证 ATM 或信用卡信息。LTE Cat 1 的低延迟特性结合低功耗，使其非常适合用于零售或酒店业应用。

智慧城市/视频监控。许多市政部门正在使用视频监控和交通摄像头来保障公共安全。通常情况下，很难通过有线连接将这些摄像头连接起来。作为 3GPP 授权的技术，蜂窝网络连接能够以足够高的速度提供可靠、安全的服务，足以传输高质量的高清视频。

智能建筑/智能家居。Cat 1 技术的数据传输速率足以满足许多视频监控应用场景的需求，同时还支持通过 VoLTE（LTE 语音）提供语音服务。 许多报警服务在紧急情况下需要语音连接，许多家庭监控解决方案也利用连接到蜂窝网络的固定式高清摄像头，让人们在外出时也能监控自己的家、财物甚至宠物。

医疗保健。VoLTE也是许多联网健康应用的重要功能，特别是对于居家护理解决方案、门诊监测和移动医疗警报系统，它使老年人及其他有医疗需求的人群能够直接与服务中心或家人进行沟通。在大多数地区，LTE Cat 1 通过现有的 LTE 网络实现了广泛的覆盖，从而减轻了人们对连接中断的担忧。