骁龙和 Qualcomm 品牌产品是 Qualcomm Technologies, Inc.和/或其子公司的产品。

如果您正在设计和开发物联网项目，那么，低吞吐量、低功耗肯定是您追求的目标之一。您希望有一种无线标准，能使停车计费器、资产跟踪器和电表等设备保持联网的同时，无需担忧会产生高昂的电费。另外，您还非常重视全球覆盖、定位准确和强有力的标准路线图。

我们研究了物联网低功耗广域网（LPWAN）标准，基于 3GPP Release 8 协议的 LTE Cat 1。研究发现，LTE Cat 1bis 最有希望满足物联网开发者、设计人员和制造商要求的，将加速全球物联网的普及。

因此，我们发布新的白皮书：《了解 LTE Cat 1bis 技术的优势》。本文主要介绍白皮书中的一些要点，并鼓励您在物联网项目中评估 LTE Cat 1bis 技术。

无需更改网络

eMTC 技术，比如 LTE Cat NB2（NB-IoT）和 LTE-M 等，要求运营商升级网络软件，这成为普及道路上的一大障碍。另一方面，LTE Cat 1bis 设备和手机使用相同的 LTE 网络。无需网络升级。

Cat 1bis 需要单独的接收（Rx）天线，而 Cat 1 使用两根天线，除此之外，LTE 网络处理 Cat 1bis 设备的方式与 Cat 1 设备完全相同。

与 eMTC 不同，无需为 LTE 共存而预留网络容量。Cat 1bis 设备不需要专用带宽；这些设备与常规 LTE Cat 1 设备、Cat 4 设备和智能手机使用相同的网络和频谱。

全球联网和漫游

如果您的应用程序要跟踪位于世界各地移动的资产，肯定不希望使用对 LTE-M 和 NB-IoT 进行缝缝补补后的技术。即使开了漫游，仍然不能覆盖全球，除非使用制造成本更高的多模设备。

而由于广泛的漫游关系， LTE 数据连接几乎无处不在。LTE Cat 1bis 设备在相同的网络上运行，并受益于手机的漫游协议。这样，您的 IoT 设备可以依赖一个服务提供商，就像消费类设备一样。

更低的功耗

电表和跟踪器等物联网设备大部分时间都处于非活动状态，只是偶尔唤醒以发送和接收数据。3GPP 引入了扩展不连续接收（eDRX）和省电模式（PSM）等功能，可以实现更长的休眠周期。这些功能通常用于 NB-IoT 和 LTE-M 网络，也适用于 Cat 1bis 设备。

但是，Cat 1bis 设备在设备必须处于活动模式完成数据事务的时间方面（或唤醒时间）具有一定的优势。使用 NB-IoT 和 LTE-M 上传或接收 500 字节的数据，设备唤醒时间分别为 400 毫秒和 40 毫秒。而相比之下，Cat 1bis 设备可以在 8 毫秒内以 500 Kbps 的吞吐量完成相同的数据事务。（请注意，500 kbps 是 Cat1bis 设备的潜在平均数据速率。）

下表为 Cat 1bis 和 LPWAN 的电流/功耗比较：

覆盖范围

与传统 LTE 技术相比，LTE-M 和 NB 技术使用 Layer-1 数据包重复（控制，包括数据通道），实现扩展覆盖范围。然而，其扩展 RF 覆盖范围是以降低频谱效率（即降低数据速率）为代价的，因为运营商必须为数据包重复和增加的延迟分配更多资源。

由于天线数量减少，与传统 LTE Cat 1 相比，LTE Cat 1bis 的天线信号强度会降低 2.5 - 3 dB。

定位更准确

设备的地理位置或定位是重要的物联网用例之一。

定位精度往往会随着检测到的蜂窝网络数量的增加而提高，而蜂窝网络检测需要更高的信道带宽。Cat 1bis 支持的包络为 20 Mhz，而 LTE Cat-M1 需要 6 个资源块（1.4 MHz）。

因此，在 10 Mhz 信道上运行的 Cat-M 设备检测到的蜂窝塔钟形曲线在有四个或五个信号塔时达到峰值，如下所示。

而 LTE Cat 1 设备检测到的蜂窝塔钟形曲线从 5 个塔时开始增加，10 个塔时到达峰值。因此，使用 Cat 1bis 检测 LTE 蜂窝网络进行定位的希望要大于 Cat-M1。由于定位更加准确，LTE Cat 1bis 是资产跟踪的更佳选择。

成本低于 Cat 1 设备

LTE Cat 1bis 模块和设备比 Cat 1 设备更加具有成本优势。Cat 1 设备需要两根天线，而 Cat 1bis 模块和设备仅需一根天线和一个接收射频链。因此，外形更小，构建设备更容易且成本更低。

由于通信半双工特性，不需要表面声波滤波器（即 SAW-less），LTE-M 和 NB-IoT 具有成本优势。不过，总体而言，Cat 1bis 的成本结构与 LTE-M 和 NB-IoT 的成本结构基本相当。

2020 年，全球销售的 Cat 1bis 和 LPWAN 组件的平均售价（ASP）约为 10 美元。此后，Cat 1bis 模块的价格已经下降到与 Cat-M/NB-IoT 设备相当。

强有力的标准路线图

未来，Cat 1bis 标准的会有什么样的发展？

3GPP 为网络架构确定了一个选项，允许升级的 LTE（eLTE）设备通过升级后的 eLTE NB（eNB）连接到 5G 核心（5GC）网络。这将确保在运营商逐步淘汰 4G 核心网络时，设备的服务连续性。Cat 1bis 用户设备（UE）可以与动态扩频（DSS）新无线电用户设备轮流共享频谱资源。这将确保当运营商为其他先进技术重新分配 LTE 频谱时，Cat 1bis 设备还能维持服务。

2023 年底，3GPP 将冻结 Rel-18 标准，其中包括 NR 增强降低能力（eRedCap），专为资源受限的物联网设备而设计。NR eRedCap 将扩展对最高 20 Mhz 的类似信道带宽的支持，并使用 Cat 1bis 相同的单天线架构，提供约 10 Mbps 的数据速率。当 eRedCap 设备推出后，LTE 将成为后备技术，支持在 LTE 上的 Cat 1bis 模式下运行。

阅读白皮书，继续关注第 2 部分

欢迎您下载我们的白皮书《了解 LTE Cat 1bis 技术的优势》。

我们相信 Cat 1bis 的技术和商业优势，并对其在全球物联网设备应用方面的前景充满信心。因此，我们推出了Qualcomm 216 LTE IoT 调制解调器，专门针对 LTE Cat 1bis 进行了优化。

这款调制解调器正在进行多家一流运营商认证，通过认证后，将和 Cat1 bis 成为下一轮物联网设备创新的候选技术。

在文章第 2 部分中，我将介绍有关 Qualcomm 216 LTE IoT 调制解调器和认证情况的更多信息。敬请关注 ！

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