早在2015年,高通、Sequans、Altair等芯片廠商就已經(jīng)推出了Cat.1芯片。
當時中國4G剛開始建設,2G/3G共存,4G網(wǎng)絡部署不成熟,而且,Cat.1的速率只有Cat.4的10%-15%,但是兩者的模組價格幾乎一致(例如高通MDM9207-1芯片,導致成本直追Cat.4),導致大部分主流模組廠家都把精力放到Cat.4上。
后來,Cat.4的模組價格持續(xù)降低,而Cat.1的模組價格卻居高不下。
2019年開始,隨著2G/3G減頻退網(wǎng)的條件逐漸成熟,翱捷科技(ASR)推出了Cat.1與GSM雙模的芯片ASR3601/1601,紫光展銳推出了全球首款LTE Cat.1 bis芯片平臺——春藤8910DM。
Cat.1模組的價格,才開始逐漸具有競爭力。
01、2G/3G退網(wǎng)捧紅Cat.1
Cat.1的全稱是UE-Category 1,UE是指 User Equipment(用戶終端),Category意為分類、類別。
根據(jù)3GPP的定義,Cat-X的值被用來衡量用戶終端設備的無線性能,也就是用來劃分終端速率(等級)。
其中,Cat.1上行峰值速率是5Mbit/s,下行峰值速率是10Mbit/s,屬于蜂窩物聯(lián)網(wǎng),用于中速蜂窩通信業(yè)務里,包括車載定位、可穿戴設備、共享設備、視頻監(jiān)控、金融支付、公網(wǎng)對講以及電力集中抄表等領域。
在近日舉行的RAN#88e全體會議上,3GPP宣布負責GERAN和UTRAN無線與協(xié)議工作的RAN6工作組正式關閉。而RAN6工作組此前一直負責研究2G和3G無線功能。
隨著2G、3G退網(wǎng),其連接功能將由4G和5G網(wǎng)絡承擔。
這個金字塔結構揭示了蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接的分布:
60%的物聯(lián)網(wǎng)連接需要窄帶網(wǎng)絡提供服務,而30%中低速業(yè)務的物聯(lián)網(wǎng)設備需要Cat.1或eMTC網(wǎng)絡提供服務,只有10%左右高速業(yè)務需要4G Cat 4以上或5G eMBB提供服務。
Cat.1和eMTC主要面向語音、中低速率和市場。但是eMTC需要基礎設施建設,運營商恐無暇顧及。
從目前蜂窩物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的態(tài)勢看,LTE Cat.1承擔4G物聯(lián)網(wǎng)連接主力的時機已經(jīng)開啟。
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2019年全國4G基站總數(shù)為544萬個,新建4G基站為172萬個,占4G基站總數(shù)近32%,遠遠超過往年。
4G基站的投入增加,為Cat.1的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
Cat 1不是突然躥紅。它的背后,有政策、產(chǎn)業(yè)多種合力共振,可以說是天時地利人和。
早在2015年1月,通信芯片廠商Sequans率先發(fā)布首款LTE Cat.1芯片——Calliope。
2015年下半年,Altair推出Cat.1的單模LTE芯片。
2016年3月,中興物聯(lián)與Altair合作,推出了Cat.1模塊產(chǎn)品ME3610。
2015年下半年,高通也推出了其首款Cat.1芯片——MDM9207-1。
但是,這幾款芯片的推行與當時的國內(nèi)市場情況不是很吻合,價格居高不下。
當時業(yè)界的Cat.1模組,主要都是基于高通MDM9207-1芯片的,成本超過百元。
時隔4年,2019年9月,翱捷科技(ASR)推出了Cat.1與GSM雙模的芯片ASR3601/1601。
ASR 在Cat.4的積累很深。2017年5月18日,ASR收購Marvell(美滿電子科技)MBU(移動通信部門),也一并收購了Marvell的終端基帶芯片,這些產(chǎn)品基于Marvell成熟的LTE Cat.4 和Cat.7技術。
目前,有大部分模組廠商相繼推出基于ASR芯片的Cat.1模組,如移遠通信、域格通信、芯訊通,高新興物聯(lián),信可,信位、銳騏等。
圖注:來源網(wǎng)絡
2019年11月,紫光展銳發(fā)布了全球首款LTE Cat.1 bis芯片平臺——春藤8910DM。這是首款Cat.1定制芯片,首次為Cat.1提供了更高性價比的選擇。
春藤8910DM采用28nm成熟工藝,支持LTE Cat.1 BIS、GSM雙模,上行速率達5Mbps,下行速率達10Mbps,同時集成藍牙、Wi-Fi室內(nèi)定位,連接更穩(wěn)定,還支持VoLTE,功耗也非常低。
據(jù)了解,紫光展銳目前擁有成熟的eMTC、NB-IoT、LTE Cat.1 bis、Cat.4產(chǎn)品解決方案。展銳的 Cat.1 陣營也不弱。
2020年3月,基于春藤8910DM的廣和通LTE Cat.1 模組L610完成中國電信測試入庫。
目前已有十余款搭載春藤8910DM的LTE Cat.1模組產(chǎn)品正式推出,其中包括龍尚、有方、美格、移柯、騏駿、合宙等,這些模組廠家的 Cat.1 模組都已經(jīng)宣布量產(chǎn),聲勢絲毫不弱于 ASR。
Cat.1會火也是有原因的,主要取決于幾個因素:
1、成熟的網(wǎng)絡覆蓋。
工信部最新數(shù)據(jù)顯示,截止2019年底,4G基站數(shù)超500萬,基于如此成熟的LTE網(wǎng)絡部署,推廣Cat.1無需重新布網(wǎng)即可完成新舊更迭;
2、高于2/3G的網(wǎng)速。
2/3G網(wǎng)絡在靜態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)市場擁有巨大市場,但針對實時性高的語音等業(yè)務場景卻并不合適。而Cat.1 產(chǎn)品最大下行速率可達10Mbps,最大上行速率可達5Mbps,解決了這一問題;
3、低于4G的成本。
Cat 4及以上方案雖然支持速率高,但對于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)而言,其成本價格還普遍較貴。Cat.1的高集成為客戶提供了最佳性價比;
4、功耗小,終端側的芯片復雜度降低(采用專用的Cat.1芯片,硬件架構更簡單),能夠有效降低功耗;(據(jù)移遠通信透露,其Cat.1模組在空閑模式下,功耗比Cat.4降低了50%;工作模式下,功耗也比Cat.4降低了50%。)
Cat.1 劣勢:
1、現(xiàn)階段芯片廠家少
國外以高通為主,輔以 Sequans、Altair。國內(nèi)主要是展銳和翱捷。
2、現(xiàn)階段價格偏高
2016年6月,高通的IoT物聯(lián)網(wǎng)芯片獲得了全球60多家OEM廠商的采納,贏得了超過100項產(chǎn)品設計,可見當時高通在Cat.1領域的強勢。
在 Cat.4 時代,國內(nèi)的模組廠商所推的Cat.1模組大部分基于高通芯片方案。但是現(xiàn)在,從上圖匯總可見,2020年模組廠商主要是基于展銳和ASR 之間的選擇,儼然成了國內(nèi)兩家大廠的角逐。
展銳和ASR怎么出牌,很大程度決定了這個市場的走向。
近日,聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)有限責任公司發(fā)布Cat.1芯片集中比選項目(二次)比選公告,擬采購500萬套Cat.1芯片,但是也限定了最高限價,為3.9美元/套。
隨著后續(xù)Cat.1出貨量的持續(xù)增加,其成本或將降到與NB-IoT模組相近的水平,預計時間點在明年。
Cat.1是否會對NB-IoT形成替代?二者之間究竟是競爭關系,還是互補關系?圍繞這些問題,目前還有很多爭議。不管怎么說,Cat.1確實已經(jīng)對eMTC形成了擠壓。
▼Cat.1芯片、模組、產(chǎn)品列表
圖注:來源芯聞路1號匯總、制圖
注:本文轉載自“芯聞路1號”,首發(fā)于2020年7月21日。
參考閱讀:Cat.1火了?它是從哪來的?
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