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)絡服務能力。所以，他們在 LTE 里提出了重要的 QoS（Quality of Service，服務質(zhì)量）概念。

不同的業(yè)務，對于不同的 QoS，網(wǎng)絡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)絡之外，3GPP 還打算給用戶終端（包括手機、可穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)設備等）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)界所關注。隨著可穿戴設備的逐漸普及，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。

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用，NB-IoT 上；像攝像頭或一些需要較大速率的物聯(lián)網(wǎng)應用，eMTC 上。

結果，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，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。

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，關于 Cat.1、Cat.M1 和 Cat.NB-1，你都搞明白了不？