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中速率物联网产业“风口”将至Cat1bis如何崛起?

作者:ca88  来源:ca88游戏官网  时间:2020-09-16 09:09  点击:

  今年 5 月,工信部办公厅发布了《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,明确表示,以 NB-IoT 与 Cat.1 协同承接 2G/3G 物联连接,提升频谱利用效率。在保障物联网终端网络服务水平的同时,引导新增物联网终端不再使用 2G/3G 网络,推动存量 2G/3G 物联网业务向 NB-IoT/4G(含 Cat.1)/5G 网络迁移。

  令人好奇的是,Cat.1 全称 LTE UE Category 1(LTE 终端能力等级 1),来自于 2009 年 3GPP Release 8 的初代 LTE 定义,距今已超十年的老兵,多年默默无闻,为何突然受到工信部的点名垂青焕发青春,背后的真实逻辑是什么,本文剖析如下。

  Cat.1bis 中的 bis 来源于拉丁语“第二次或再一次”之意,放在 Cat.1 之后寓意其是在传统 Cat.1 能力等级基础上的二次衍生。

  我们把时钟退回到 2015 年 4 月,第一代智能手表产品正式发售,开启可穿戴品类大幕。相信大家都还记得,早期可穿戴设备主要以智能手机伴侣形态出现,并不具备独立的蜂窝通信功能,还不是绝对意义上的独立品类。深纠其根源我们发现,可穿戴设备因追求极致尺寸有着强烈的小型化设计需求,而传统 4G 蜂窝终端必选的 2Rx(双接收天线)天线摆放异常艰难,即使强行放入,分集接收效果也会大打折扣。同时,截止到智能可穿戴设备兴起的时代,官方具备 1Rx(单接收天线)接收规格的终端能力等级仅限 Cat.0/Cat.M1/Cat.NB1,他们最高 1Mbps 的极限吞吐不足以满足可穿戴场景的用户体验。意味着,亟需制定适用于可穿戴品类的单天线终端能力新等级。

  有鉴于此,2016 年 6 月至 2017 年 3 月 3GPP RAN#73~#75 标准全会就该单天线终端能力新等级做了讨论与定义,最终在 2017 年 3 月 9 日 3GPP Release 13 LTE Cat.1bis 核心部分正式冻结,其将初代 LTE Cat.1 作为技术锚点,会同后续配套的标准性能部分和一致性认证部分,通过极低的标准修订成本,定义出了符合中速人联 / 物联应用场景且具备完善后向兼容能力的终端能力等级 --Cat.1bis。

  注:在 Cat.1bis 标准制定过程中,中国信息通信研究院和中国移动代表中国厂商提供了重要贡献。

  基于以上对照表可知,虽然其原始驱动力仅来自可穿戴品类,但 Cat.1bis 终端能力新等级既能满足中速人联 / 物联品类的数据吞吐量需求,又能提供相比传统 LTE 更优的成本与更小的尺寸,还能在现有 4G 接入网几乎零改造前提下实现快速部署。相应优势自然会被工信部主管部门留意到,顺理成章的有了本文开场的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》中将 Cat.1(bis)全面纳入物联场景推荐解决方案的指导意见。

  可穿戴设备的尺寸之殇带来对 single receiver 的刚需,通过对常规 Cat.1(2Rx)的最小化标准修订,低调问世

  凭借超高部署性价比(数据速率、终端成本与网络改造代价的较佳折衷)成为万物互联时代中低速率应用场景的最佳选择,5G 新时代与 eMBB、NB-IOT 并列新风口

  在 3GPP 标准先行后,接下来就是 Cat.1 向 Cat.1bis 创新发展的产品化、商用化历程。

  2017 年,3GPP Cat.1bis 标准讨论如火如荼之际,紫光展锐 Cat.1bis 芯片同步提上规划和设计日程。

  2018 年,展锐 Cat.1bis 芯片样片就已经开始针对战略客户进行推广、合作与开发。

  2019 年 8 月 15 日,中国通信标准化协会 TC5 WG9#100 次会议正式通过 Cat.1bis 写入通信行业标准《LTE 数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求(第四阶段)》。

  2019 年 11 月 16 日,在第 7 届全球合作伙伴大会上,紫光展锐重磅发布新一代物联网芯片平台—春藤 8910DM,这是全球首颗 LTE Cat.1bis 物联网芯片平台,可广泛应用于万物互联的多个领域。

  2019 年 12 月,研究院组织的 Cat.1/1bis 现网兼容性测试验证中,春藤 8910DM 率先通过与全部六家主流基站厂商的现网测试项。

  2020 年 3 月,春藤 8910DM 全额中标联通物联网有限责任公司公网数字对讲 PCBA 采购项目,该项目是联通物联网有限责任公司的首个 Cat.1 产品招标项目。

  2020 年 4 月,广和通基于春藤 8910DM 芯片的模组产品 L610,率先实现 CCC、SRRC、NAL、中国电信运营商认证大满贯,成为国内首家具备量产出货资质的 Cat.1bis 模组产品。

  2020 年 6 月,由联通物联网公司、物联网研究院、紫光展锐共同联合 Cat.1/1bis产业链 12 家合作伙伴编写的《联通物联网 Cat.1 白皮书 V1.0》正式发布,这是物联网行业首个 Cat.1/1bis 白皮书,紫光展锐是白皮书主编单位中唯一的芯片企业。

  2020 年 7 月,哈啰出行联合、紫光展锐、三家企业共同宣布:哈啰出行率先在其共享两轮出行服务中应用 4G Cat.1bis 技术,搭载 4G Cat.1bis 模组的 1500 辆哈啰助力车已正式投入使用。这是共享两轮出行领域第一次应用 Cat.1bis 通讯技术,也标志着共享两轮出行将大规模迈入 4G 时代。

  2020 年 8 月,备受业界期待的中国联通Cat.1 芯片集中比选项目结果出炉,紫光展锐独家中标。根据公布的招标信息显示,本次采购规模为 500 万套,是截至目前运营商 Cat.1 芯片招标中规模最大的项目之一。此次大规模采购,对 Cat.1产业链乃至整个蜂窝物联网产业具有积极的影响作用,将推动 Cat.1 产业的快速规模化发展。此次项目的成功中标,再一次印证了展锐在 Cat.1 领域的全面领先优势。

  截至 2020 年 8 月,已有数十款搭载春藤 8910DM 芯片的 Cat.1bis 模组上市并在多领域、多场景落地应用。包括中国移动、、,有方科技、美格智能、合宙、龙尚、有人物联网等多家模组厂商伙伴们,都选择了展锐的春藤 8910DM 芯片,推出一系列 Cat.1bis 模组,可广泛应用于共享经济、金融支付、公网对讲、能源、工业控制等场景。

  从 Cat.1 到 Cat.1bis,3GPP 标准规范在持续的升级演进,并且逐渐被包括运营商、芯片厂家、模组厂家、终端厂家等在内的整个物联网生态圈所接受和广泛应用。从一个纸上的技术标准转变为现实世界中构建万物互联的产品和应用,衍生出基于 Cat.1bis 的一系列细分市场和产业生态,聚合成一个巨大的规模市场。

  随着 5G 的正式商用,实施 2G/3G 的清频退网并向 4G/5G 网络迁移,这在全球范围内已是大势所趋。作为全球首款 LTE Cat.1bis 物联网芯片平台,春藤 8910DM 的推出解决了物联网连接中的痛点,填补了低功耗窄带物联网与传统宽带物联网之间的蜂窝通信方案空白,其相比 NB-IoT、2G 模组在网络覆盖、速度和延时上具有优势,相比传统 LTE Cat.4 模组则拥有更低的成本和功耗,同时适配当前国内的 4G 网络,非常适用于对性价比、时延性、覆盖范围、通信速度有要求的应用场景。

  紫光展锐春藤 8910DM 采用 28nm 成熟工艺,支持 LTE Cat.1bis 和 GSM 双模,上行速率达 5Mbps,下行速率达 10Mbps,并拥有高集成度,同时集成了蓝牙通讯和 Wi-Fi 室内定位,可实现更稳定的连接,支持 VoLTE,同时通过系统优化设计,使得春藤 8910DM 可实现显著的低功耗优势。春藤 8910DM 以更广的覆盖、更快的速度、更低的延时,帮助客户实现更多产品特性,是兼顾制式、性能、功耗、成本的优选物联网解决方案。

  结合物联部署可能高达 5~10 年的长周期特征,8910DM 协议版本支持到 R14 并预留充分的特性扩展空间(包含但不限于 PSM/eDRX/CE/SC-PTM/VoLTEenh……),将主动权交给运营商伙伴按需部署所需特性,实现网络服务增值与差异化。

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