全球首款 Cat.1bis 物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái) 它的優(yōu)勢(shì)在哪兒？

今年 5，工信部辦公廳發(fā)布了《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》，明確表示，以 NB-IoT 與 Cat.1 協(xié)同承接 2G/3G 物聯(lián)連接，提升頻譜利用效率。在保障存量物聯(lián)網(wǎng)終端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平的同時(shí)，引導(dǎo)新增物聯(lián)網(wǎng)終端不再使用 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)存量 2G/3G 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)向 NB-IoT/4G（含 Cat.1）/5G 網(wǎng)絡(luò)遷移。

令人好奇的是，Cat.1 全稱 LTE UE Category 1（LTE 終端能力等級(jí) 1），來(lái)自于 2009 年 3GPP Release 8 的初代 LTE 定義，距今已超十年的老兵，多年默默無(wú)聞，為何突然受到工信部的點(diǎn)名垂青煥發(fā)青春，背后的真實(shí)邏輯是什么，本文剖析如下。

事實(shí)上，2020 年 5 月工信部發(fā)文中提及的 Cat.1 已不再是狹義的初代 LTE 定義，而是新增包含 Release 13 Cat.1bis 內(nèi)涵的廣義名詞。

Cat.1bis 名稱的由來(lái)？

Cat.1bis 中的 bis 來(lái)源于拉丁語(yǔ)”第二次或再一次”之意，放在 Cat.1 之后寓意其是在傳統(tǒng) Cat.1 能力等級(jí)基礎(chǔ)上的二次衍生。

Cat.1 和 Cat.1bis 是什么關(guān)系呢？

我們把時(shí)鐘退回到 2015 年 4 月，第一代智能手表產(chǎn)品正式發(fā)售，開(kāi)啟可穿戴品類大幕。相信大家都還記得，早期可穿戴設(shè)備主要以智能手機(jī)伴侶形態(tài)出現(xiàn)，并不具備獨(dú)立的蜂窩通信功能，還不是絕對(duì)意義上的獨(dú)立品類。深糾其根源我們發(fā)現(xiàn)，可穿戴設(shè)備因追求極致尺寸有著強(qiáng)烈的小型化設(shè)計(jì)需求，而傳統(tǒng) 4G 蜂窩終端必選的 2Rx（雙接收天線）天線擺放異常艱難，即使強(qiáng)行放入，分集接收效果也會(huì)大打折扣。同時(shí)，截止到智能可穿戴設(shè)備興起的時(shí)代，官方具備 1Rx（單接收天線）接收規(guī)格的終端能力等級(jí)僅限 Cat.0/Cat.M1/Cat.NB1，他們最高 1Mbps 的極限吞吐不足以滿足可穿戴場(chǎng)景的用戶體驗(yàn)。意味著，亟需制定適用于可穿戴品類的單天線終端能力新等級(jí)。

有鑒于此，2016 年 6 月至 2017 年 3 月 3GPP RAN#73~#75 標(biāo)準(zhǔn)全會(huì)就該單天線終端能力新等級(jí)做了討論與定義，最終在 2017 年 3 月 9 日 3GPP Release 13 LTE Cat.1bis 核心部分正式凍結(jié)，其將初代 LTE Cat.1 作為技術(shù)錨點(diǎn)，會(huì)同后續(xù)配套的標(biāo)準(zhǔn)性能部分和一致性認(rèn)證部分，通過(guò)極低的標(biāo)準(zhǔn)修訂成本，定義出了符合中速人聯(lián) / 物聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)景且具備完善后向兼容能力的終端能力等級(jí) --Cat.1bis。

注：在 Cat.1bis 標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，中國(guó)信息通信研究院和中國(guó)移動(dòng)代表中國(guó)廠商提供了重要貢獻(xiàn)。

基于以上對(duì)照表可知，雖然其原始驅(qū)動(dòng)力僅來(lái)自可穿戴品類，但 Cat.1bis 終端能力新等級(jí)既能滿足中速人聯(lián) / 物聯(lián)品類的數(shù)據(jù)吞吐量需求，又能提供相比傳統(tǒng) LTE 更優(yōu)的成本與更小的尺寸，還能在現(xiàn)有 4G 接入網(wǎng)幾乎零改造前提下實(shí)現(xiàn)快速部署。相應(yīng)優(yōu)勢(shì)自然會(huì)被工信部主管部門留意到，順理成章的有了本文開(kāi)場(chǎng)的《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》中將 Cat.1（bis）全面納入物聯(lián)場(chǎng)景推薦解決方案的指導(dǎo)意見(jiàn)。

我是誰(shuí)？

3GPP R13 官方終端能力等級(jí)中與 Cat.0/Cat.M1/Cat.NB1 并列的 single receiver 類別，能夠在保持 DL/UL 10Mbps/5Mbps 峰值速率的前提下實(shí)現(xiàn)較優(yōu)成本

我從哪里來(lái)？

可穿戴設(shè)備的尺寸之殤帶來(lái)對(duì) single receiver 的剛需，通過(guò)對(duì)常規(guī) Cat.1（2Rx）的最小化標(biāo)準(zhǔn)修訂，低調(diào)問(wèn)世

要到哪里去？

憑借超高部署性價(jià)比（數(shù)據(jù)速率、終端成本與網(wǎng)絡(luò)改造代價(jià)的較佳折衷）成為萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代中低速率應(yīng)用場(chǎng)景的最佳選擇，5G 新時(shí)代與 eMBB、NB-IOT 并列新風(fēng)口

Cat.1bis 的產(chǎn)品化、商用化歷程

在 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)先行后，接下來(lái)就是 Cat.1 向 Cat.1bis 創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)品化、商用化歷程。

2017 年，3GPP Cat.1bis 標(biāo)準(zhǔn)討論如火如荼之際，紫光展銳 Cat.1bis 芯片同步提上規(guī)劃和設(shè)計(jì)日程。

2018 年，展銳 Cat.1bis 芯片樣片就已經(jīng)開(kāi)始針對(duì)戰(zhàn)略客戶進(jìn)行推廣、合作與開(kāi)發(fā)。

2019 年 4 月 10 日，全球認(rèn)證論壇 GCF CAG#58 次會(huì)議展銳聯(lián)合羅德與施瓦茨，成功激活 Cat.1bis GCF WI-299，開(kāi)啟 Cat.1bis GCF 認(rèn)證及一致性測(cè)試生態(tài)。

2019 年 8 月 15 日，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) TC5 WG9#100 次會(huì)議正式通過(guò) Cat.1bis 寫(xiě)入通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《LTE 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)終端設(shè)備技術(shù)要求（第四階段）》。

2019 年 11 月 16 日，在第 7 屆中國(guó)移動(dòng)全球合作伙伴大會(huì)上，紫光展銳重磅發(fā)布新一代物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái)—春藤 8910DM，這是全球首顆 LTE Cat.1bis 物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái)，可廣泛應(yīng)用于萬(wàn)物互聯(lián)的多個(gè)領(lǐng)域。

2019 年 12 月，中國(guó)移動(dòng)研究院組織的 Cat.1/1bis 現(xiàn)網(wǎng)兼容性測(cè)試驗(yàn)證中，春藤 8910DM 率先通過(guò)與全部六家主流基站廠商的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試項(xiàng)。

2020 年 3 月，春藤 8910DM 全額中標(biāo)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)有限責(zé)任公司公網(wǎng)數(shù)字對(duì)講 PCBA 采購(gòu)項(xiàng)目，該項(xiàng)目是聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)有限責(zé)任公司的首個(gè) Cat.1 產(chǎn)品招標(biāo)項(xiàng)目。

2020 年 4 月，廣和通基于春藤 8910DM 芯片的模組產(chǎn)品 L610，率先實(shí)現(xiàn) CCC、SRRC、NAL、中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商認(rèn)證大滿貫，成為國(guó)內(nèi)首家具備量產(chǎn)出貨資質(zhì)的 Cat.1bis 模組產(chǎn)品。

2020 年 6 月，中國(guó)聯(lián)通重磅發(fā)布搭載春藤 8910DM 芯片的業(yè)內(nèi)第一款支持 LTE Cat.1bis 且與主流 Cat.4 模塊軟硬件兼容的雁飛 Cat.1 模組。

2020 年 6 月，由聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)公司、中國(guó)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)研究院、紫光展銳共同聯(lián)合 Cat.1/1bis 產(chǎn)業(yè)鏈 12 家合作伙伴編寫(xiě)的《聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng) Cat.1 白皮書(shū) V1.0》正式發(fā)布，這是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)首個(gè) Cat.1/1bis 白皮書(shū)，紫光展銳是白皮書(shū)主編單位中唯一的芯片企業(yè)。

2020 年 7 月，哈啰出行聯(lián)合中國(guó)聯(lián)通、紫光展銳、廣和通三家企業(yè)共同宣布：哈啰出行率先在其共享兩輪出行服務(wù)中應(yīng)用 4G Cat.1bis 技術(shù)，搭載 4G Cat.1bis 模組的 1500 輛哈啰助力車已正式投入使用。這是共享兩輪出行領(lǐng)域第一次應(yīng)用 Cat.1bis 通訊技術(shù)，也標(biāo)志著共享兩輪出行將大規(guī)模邁入 4G 時(shí)代。

2020 年 8 月，備受業(yè)界期待的中國(guó)聯(lián)通 Cat.1 芯片集中比選項(xiàng)目結(jié)果出爐，紫光展銳獨(dú)家中標(biāo)。根據(jù)公布的招標(biāo)信息顯示，本次采購(gòu)規(guī)模為 500 萬(wàn)套，是截至目前運(yùn)營(yíng)商 Cat.1 芯片招標(biāo)中規(guī)模最大的項(xiàng)目之一。此次大規(guī)模采購(gòu)，對(duì) Cat.1 產(chǎn)業(yè)鏈乃至整個(gè)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有積極的影響作用，將推動(dòng) Cat.1 產(chǎn)業(yè)的快速規(guī)?；l(fā)展。此次項(xiàng)目的成功中標(biāo)，再一次印證了展銳在 Cat.1 領(lǐng)域的全面領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

截至 2020 年 8 月，已有數(shù)十款搭載春藤 8910DM 芯片的 Cat.1bis 模組上市并在多領(lǐng)域、多場(chǎng)景落地應(yīng)用。包括中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、廣和通，有方科技、美格智能、合宙、龍尚、有人物聯(lián)網(wǎng)等多家模組廠商伙伴們，都選擇了展銳的春藤 8910DM 芯片，推出一系列 Cat.1bis 模組，可廣泛應(yīng)用于共享經(jīng)濟(jì)、金融支付、公網(wǎng)對(duì)講、能源、工業(yè)控制等場(chǎng)景。

從 Cat.1 到 Cat.1bis，3GPP 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在持續(xù)的升級(jí)演進(jìn)，并且逐漸被包括運(yùn)營(yíng)商、芯片廠家、模組廠家、終端廠家等在內(nèi)的整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈所接受和廣泛應(yīng)用。從一個(gè)紙上的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)世界中構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)的產(chǎn)品和應(yīng)用，衍生出基于 Cat.1bis 的一系列細(xì)分市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，聚合成一個(gè)巨大的規(guī)模市場(chǎng)。

全球首款 Cat.1bis 物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái) 它的優(yōu)勢(shì)在哪兒？

隨著 5G 的正式商用，實(shí)施 2G/3G 的清頻退網(wǎng)并向 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)遷移，這在全球范圍內(nèi)已是大勢(shì)所趨。作為全球首款 LTE Cat.1bis 物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái)，春藤 8910DM 的推出解決了物聯(lián)網(wǎng)連接中的痛點(diǎn)，填補(bǔ)了低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)寬帶物聯(lián)網(wǎng)之間的蜂窩通信方案空白，其相比 NB-IoT、2G 模組在網(wǎng)絡(luò)覆蓋、速度和延時(shí)上具有優(yōu)勢(shì)，相比傳統(tǒng) LTE Cat.4 模組則擁有更低的成本和功耗，同時(shí)適配當(dāng)前國(guó)內(nèi)的 4G 網(wǎng)絡(luò)，非常適用于對(duì)性價(jià)比、時(shí)延性、覆蓋范圍、通信速度有要求的應(yīng)用場(chǎng)景。

紫光展銳春藤 8910DM 采用 28nm 成熟工藝，支持 LTE Cat.1bis 和 GSM 雙模，上行速率達(dá) 5Mbps，下行速率達(dá) 10Mbps，并擁有高集成度，同時(shí)集成了藍(lán)牙通訊和 Wi-Fi 室內(nèi)定位，可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的連接，支持 VoLTE，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得春藤 8910DM 可實(shí)現(xiàn)顯著的低功耗優(yōu)勢(shì)。春藤 8910DM 以更廣的覆蓋、更快的速度、更低的延時(shí)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)更多產(chǎn)品特性，是兼顧制式、性能、功耗、成本的優(yōu)選物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
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