Cat.1bis 你懂了么

（一飛/文）今年5月，工信部辦公廳發(fā)布了《關于深入推進移動物聯(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)絡服務水平的同時，引導新增物聯(lián)網(wǎng)終端不再使用2G/3G網(wǎng)絡，推動存量2G/3G物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務向NB-IoT/4G（含Cat.1）/5G網(wǎng)絡遷移。

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

事實上，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內涵的廣義名詞。

Cat.1bis名稱的由來？

Cat.1bis中的bis來源于拉丁語"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能力等級基礎上的二次衍生。

Cat.1和Cat.1bis是什么關系呢？

我們把時鐘退回到2015年4月，第一代智能手表產(chǎn)品正式發(fā)售，開啟可穿戴品類大幕。相信大家都還記得，早期可穿戴設備主要以智能手機伴侶形態(tài)出現(xiàn)，并不具備獨立的蜂窩通信功能，還不是絕對意義上的獨立品類。深糾其根源我們發(fā)現(xiàn)，可穿戴設備因追求極致尺寸有著強烈的小型化設計需求，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，即使強行放入，分集接收效果也會大打折扣。同時，截止到智能可穿戴設備興起的時代，官方具備1Rx（單接收天線）接收規(guī)格的終端能力等級僅限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景的用戶體驗。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。

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

注：在Cat.1bis標準制定過程中，中國信息通信研究院和中國移動代表中國廠商提供了重要貢獻。

3GPP R8 Cat.1 VS. R13 Cat.1bis

基于以上對照表可知，雖然其原始驅動力僅來自可穿戴品類，但Cat.1bis終端能力新等級既能滿足中速人聯(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現(xiàn)快速部署。相應優(yōu)勢自然會被工信部主管部門留意到，順理成章的有了本文開場的《關于深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》中將Cat.1(bis)全面納入物聯(lián)場景推薦解決方案的指導意見。

· 我是誰

· 3GPP R13官方終端能力等級中與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現(xiàn)較優(yōu)成本

· 我從哪里來？

· 可穿戴設備的尺寸之殤帶來對single receiver的剛需，通過對常規(guī)Cat.1(2Rx)的最小化標準修訂，低調問世

· 要到哪里去？

· 憑借超高部署性價比（數(shù)據(jù)速率、終端成本與網(wǎng)絡改造代價的較佳折衷）成為萬物互聯(lián)時代中低速率應用場景的最佳選擇，5G新時代與eMBB、NB-IOT并列新風口

Cat.1bis的產(chǎn)品化、商用化歷程

在3GPP標準先行后，接下來就是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標準討論如火如荼之際，紫光展銳Cat.1bis芯片同步提上規(guī)劃和設計日程。

· 2018年，展銳Cat.1bis芯片樣片就已經(jīng)開始針對戰(zhàn)略客戶進行推廣、合作與開發(fā)。

· 2019年4月10日，全球認證論壇GCF CAG#58次會議展銳聯(lián)合羅德與施瓦茨，成功激活Cat.1bis GCF WI-299，開啟Cat.1bis GCF認證及一致性測試生態(tài)。

· 2019年8月15日，中國通信標準化協(xié)會TC5 WG9#100次會議正式通過Cat.1bis寫入通信行業(yè)標準《LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)終端設備技術要求（第四階段）》。

· 2019年11月16日，在第7屆中國移動全球合作伙伴大會上，紫光展銳重磅發(fā)布新一代物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺—春藤8910DM，這是全球首顆LTE Cat.1bis物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺，可廣泛應用于萬物互聯(lián)的多個領域。

· 2019年12月，中國移動研究院組織的Cat.1/1bis現(xiàn)網(wǎng)兼容性測試驗證中，春藤8910DM率先通過與全部六家主流基站廠商的現(xiàn)網(wǎng)測試項。

· 2020年3月，春藤8910DM全額中標聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)有限責任公司公網(wǎng)數(shù)字對講PCBA采購項目，該項目是聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)有限責任公司的首個Cat.1產(chǎn)品招標項目。

· 2020年4月，廣和通基于春藤8910DM芯片的模組產(chǎn)品L610，率先實現(xiàn)CCC、SRRC、NAL、中國電信運營商認證大滿貫，成為國內首家具備量產(chǎn)出貨資質的Cat.1bis模組產(chǎn)品。

· 2020年6月，中國聯(lián)通重磅發(fā)布搭載春藤8910DM芯片的業(yè)內第一款支持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家合作伙伴編寫的《聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)Cat.1白皮書V1.0》正式發(fā)布，這是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)首個Cat.1/1bis白皮書，紫光展銳是白皮書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中應用4G Cat.1bis技術，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域第一次應用Cat.1bis通訊技術，也標志著共享兩輪出行將大規(guī)模邁入4G時代。

· 2020年8月，備受業(yè)界期待的中國聯(lián)通Cat.1芯片集中比選項目結果出爐，紫光展銳獨家中標。根據(jù)公布的招標信息顯示，本次采購規(guī)模為500萬套，是截至目前運營商Cat.1芯片招標中規(guī)模最大的項目之一。此次大規(guī)模采購，對Cat.1產(chǎn)業(yè)鏈乃至整個蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有積極的影響作用，將推動Cat.1產(chǎn)業(yè)的快速規(guī)模化發(fā)展。此次項目的成功中標，再一次印證了展銳在Cat.1領域的全面領先優(yōu)勢。

截至2020年8月，已有數(shù)十款搭載春藤8910DM芯片的Cat.1bis模組上市并在多領域、多場景落地應用。包括中國移動、中國聯(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，可廣泛應用于共享經(jīng)濟、金融支付、公網(wǎng)對講、能源、工業(yè)控制等場景。

從Cat.1到Cat.1bis，3GPP標準規(guī)范在持續(xù)的升級演進，并且逐漸被包括運營商、芯片廠家、模組廠家、終端廠家等在內的整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈所接受和廣泛應用。從一個紙上的技術標準轉變?yōu)楝F(xiàn)實世界中構建萬物互聯(lián)的產(chǎn)品和應用，衍生出基于Cat.1bis的一系列細分市場和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，聚合成一個巨大的規(guī)模市場。

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

隨著5G的正式商用，實施2G/3G的清頻退網(wǎng)并向4G/5G網(wǎng)絡遷移，這在全球范圍內已是大勢所趨。作為全球首款LTE Cat.1bis物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺，春藤8910DM的推出解決了物聯(lián)網(wǎng)連接中的痛點，填補了低功耗窄帶物聯(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)絡覆蓋、速度和延時上具有優(yōu)勢，相比傳統(tǒng)LTE Cat.4模組則擁有更低的成本和功耗，同時適配當前國內的4G網(wǎng)絡，非常適用于對性價比、時延性、覆蓋范圍、通信速度有要求的應用場景。

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5Mbps，下行速率達10Mbps，并擁有高集成度，同時集成了藍牙通訊和Wi-Fi室內定位，可實現(xiàn)更穩(wěn)定的連接，支持VoLTE，同時通過系統(tǒng)優(yōu)化設計，使得春藤8910DM可實現(xiàn)顯著的低功耗優(yōu)勢。春藤8910DM以更廣的覆蓋、更快的速度、更低的延時，幫助客戶實現(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。

結合物聯(lián)部署可能高達5~10年的長周期特征，8910DM協(xié)議版本支持到R14并預留充分的特性擴展空間（包含但不限于PSM/eDRX/CE/SC-PTM/VoLTEenh……），將主動權交給運營商伙伴按需部署所需特性，實現(xiàn)網(wǎng)絡服務增值與差異化。