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29 Jun 2023

LTE Cat 1

LTE Cat 1 是一种中速 LTE 标准,专为需要更高的数据传输速度、功能更丰富的 IoT 应用而设计。

什么是 LTE Cat 1?

LTE Cat 1 规格是长期演进(LTE)蜂窝通信技术标准的一个类别,专为需要中等数据速度的物联网应用而设计。随着 2G 和 3G 的日落西山,4G LTE 成为目前唯一具有广泛全球覆盖范围的蜂窝通信模块标准。

 

移动网络代系及相关蜂窝通信模块, 蜂窝通信技术

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LTE Cat 1 由盛转衰,方兴未艾

LTE Cat 1 专为大量要求中等数据速度、低功耗、完全移动性和语音支持的功能丰富的 IoT 应用而设计,是成本最低、全球可用的 LTE 类别,仍能提供支持视频流所需的速度,下行链路高达 10 Mbit/s,上行链路高达 5 Mbit/s。

高速 LTE 类别--LTE Cat 4及以上--具有更高的功耗和复杂性,如 MIMO(通过更多天线实现多输入多输出),从而导致总成本更高。另外,专为物联网和机器对机器 (M2M) 应用开发的蜂窝通信模块、蜂窝通信和低功耗广域 (LPWAN) 类别可提供优化的长电池续航时间和更高的楼宇内渗透率。然而,它们受到低数据传输速率和区域覆盖范围的限制。它们还缺少对语音支持和移动性用例至关重要的功能。

LTE Cat 1 支持 VoLTE 和移动性

LTE Cat 1 作为替代传统 2G 和 3G 蜂窝通信模块的理想候选技术,正日益受到重视。除了良好的数据吞吐量外,LTE Cat 1 还支持 LTE 高清语音 (VoLTE),全球几乎所有的 LTE 网络都支持这种语音。

LTE Cat 1 采用标准级,标准 LTE 信道化,并受益于网络通信切换。转场(handover)是指将正在进行的通话(语音或数据)从一个小区节点无缝、透明地转移到另一个小区节点的能力,可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 高清语音 (VoLTE)
  • 增强的数据传输速率
  • 低延迟应用
  • 全球覆盖范围,可根据语境译成技术,模块,通信等。
  • 移动通信和切换(LTE-M 支持切换,但 NB-IoT 不支持切换)

 

与 Cat 4 及以上的高速 4G LTE 类别相比,LTE Cat 1 提供了以下优势

  • 通过延长空闲和睡眠模式实现低功耗
  • 复杂性更低,从而实现了芯片组的成本优化
  • 解决方案实施成本更低,尤其是 LTE Cat 1bis

2G 和 3G 的日落

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存活到 2020 年代。但现在,大多数移动网络运营商(MNOs)正在宣布或已经执行2G/3G 切换,并将相关频率迁移到 4G/5G。由于蜂窝 LPWA 技术--窄带物联网 通信(NB-IoT)和长期演进机器型通信(LTE-M)--提供的覆盖范围并不单一,因此 LTE Cat 1 是全球覆盖范围内最具成本效益的蜂窝通信技术。

蜂窝通信模块, 蜂窝通信

LTE Cat 1 – chart presenting cellular technology evolution in 5G era

LTE Cat 1bis 能否满足您的用例|使用场景|场景?

LTE Cat 1bis 提供与 LTE Cat 1 相同的吞吐量和功能,但只需要一个 RX 天线,而不是两个。LTE Cat 1bis 硬件更简单,集成所需的工作量更少,所需的部件更少,从而降低了解决方案的总成本。

LTE Cat 1 – visual presenting difference between LTE Cat 1bis and LTE Cat 1

使用一根而非两根 RX 天线的考虑因素

如果小区(在通信模块语境中)边缘的覆盖范围至关重要,就必须考虑到 LTE Cat 1bis 设备的 RX 灵敏度比标准级 Cat 1 低 3 分贝(dB)。

另一个重要的考虑因素是,LTE Cat 1 已被全球移动网络运营商所接受,而 LTE Cat 1bis 设备目前尚未获得北美移动网络运营商的认证。不过,这种情况很快就会改变,预计到 2023 年第三季度,北美移动网络运营商将对 LTE Cat 1bis 设备进行认证。

相当大的成本差异

LTE Cat 1 和 LTE Cat 1bis 之间的成本差异显著,极大等于是让过去瞄准 LTE Cat 1 的低层解决方案大规模采用 LTE Cat 1bis。

LTE Cat 1bis 设备的成本将介于 LTE Cat 1 和 LTE-M 之间,但将更接近 LTE-M。

由于价格差距的缩小,LTE Cat 1bis 也可被那些计划部署在 LTE-M 也存在的地区的应用所采用,但这些应用对设备寿命的要求不会超过 4G LTE 网络可用性的持续时间,并且可以永久或频繁地插在电源线上。

相反,如果长期网络可用性是一个关键因素,而深度渗透是另一个需要考虑的重要因素,那么毫无疑问,LTE-M 是最佳选择,因为它属于 5G 范畴。

点击此处深入了解 LTE Cat 1bis 作为低功耗广域应用的一种选择:u-blox insights

LTE Cat 1 的功能

  • 全球覆盖范围和漫游
  • 通过 VoLTE 支持语音
  • 低延迟,可实现快速传输
  • 低功耗,电池续航时间长达 5 年
  • 完全移动性和车内切换
  • 连续数据流

 

key features of LTE Cat 1

充分利用 LTE Cat 1 的用例|使用场景|场景

man with the tablet in smart factory

Industrial automation and monitoring

LTE Cat 1 technology offers sufficient data speeds and the low latency required for many industrial applications, such as process monitoring, process control, or access control systems. Video and voice support over VoLTE are also supported, such as for access control systems (remote door opening) and alarm services.

man in front of the fleet of trucks

Telematics

Many basic aspects of a fleet’s vehicles and assets are already being monitored using cellular LTE coverage. Parameters of importance include mileage, location, stops, engine usage, hours of service, and diagnostic information for monitoring the condition of the vehicle. LTE Cat 1 provides cellular in-vehicle handover, which means connections aren't lost in a moving vehicle.

contactless payment via credit card

Payments and vending

Connected and portable POS systems, ATMs, and vending machines rely on low latency data communication to validate ATM or credit card information. LTE Cat 1’s low latency capability coupled with low power consumption make it very suitable for use in retail or hospitality applications.

street camera hanging on the lamp

Smart city / video surveillance

Many municipalities are using video surveillance and traffic cameras for public safety functions. Often it is difficult to connect these cameras through a wired connection. As a 3GPP-licensed technology, cellular connectivity provides reliable, secure service at speeds that are high enough to transmit high quality HD video.

woman setting up smart panel in her smart home

Smart buildings / smart home

Cat 1 technology has sufficient data speeds for many video surveillance use cases, while also supporting voice services via VoLTE (Voice over LTE). Many alarm services require a voice connection in case of an emergency and many home surveillance solutions make use of fixed‑position HD cameras connected to the cellular network, which allow people to monitor their homes, belongings and even pets, while they’re away from home.

patient in hospital hooked up to monitoring devices

Healthcare

VoLTE is also an important feature for many connected health applications, especially for stay-in-place solutions, outpatient monitoring and mobile medical alert systems, allowing seniors and others with medical needs to communicate directly with a service center or family member. In most regions, LTE Cat 1 has broad coverage through existing LTE networks, limiting concerns about gaps in connectivity.

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点击此处深入了解 LTE Cat 1bis 作为低功耗广域应用的一种选择:u-blox insights