網(wǎng)上有很多關于pos機的lte模塊有什么用,當前是否是LTE Cat.1終端商用部署的最好時機的知識，也有很多人為大家解答關于pos機的lte模塊有什么用的問題，今天pos機之家(m.dsth100338.com)為大家整理了關于這方面的知識，讓我們一起來看下吧!
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pos機的lte模塊有什么用
文/黃海峰
近期在物聯(lián)網(wǎng)與通信圈，除了5G技術之外，LTE Cat.1風頭正盛。一些芯片公司、模組公司分別發(fā)布Cat.1的新品，產(chǎn)業(yè)各方也紛紛對Cat.1進行解讀，頗有“亂花漸欲迷人眼”之勢。Cat.1的春天來了嗎？
要知道，技術生來是要為應用來服務的，一個技術的興起到規(guī)模商用，首先要找到對的場景。有了對的場景，還要受到產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)鏈成熟度、獲得成本等諸多因素影響，尤其在蜂窩通信方面，網(wǎng)絡是由運營商建設和運維的，其覆蓋、容量、資費等多方面因素都會對技術的應用部署產(chǎn)生直接影響。
今天，本著實事求是、為廣大物聯(lián)網(wǎng)應用廠商答疑解惑的態(tài)度，我們來深入探究一下，在當前紛紛攘攘的外象下，企業(yè)是否到了選擇商用部署Cat.1的最好時機。
一、2G面臨退網(wǎng)的大背景下， NB-IoT是最佳替代技術，Cat.1可做補充
隨著VoLTE的成熟，2G網(wǎng)絡語音業(yè)務逐步被4G所替代，2G網(wǎng)絡基本成為長周期低ARPU值的物聯(lián)網(wǎng)應用為主。從運營商的角度來看，2G占據(jù)了優(yōu)秀的低頻資源，但頻譜利用效率很低。運營商2G/3G/4G/5G“四代同堂”，對網(wǎng)絡維護和運營也帶來不小的壓力。
對此，2019年10月，工信部信息通信發(fā)展司已經(jīng)明確表示，2G、3G的退網(wǎng)是移動通信更新?lián)Q代的必然選擇，中國的移動通信網(wǎng)絡2G、3G退網(wǎng)的條件已經(jīng)逐漸成熟。在2G承載的物聯(lián)網(wǎng)連接轉移上，由NB-IoT和LTE分擔再合適不過，LTE Cat.1因此也正式被再度“提”上日程。
LTE Cat.1不是一個新的技術，早在2009年發(fā)布的3GPP Release 8中被正式定義了，并在2016年發(fā)布的3GPP Release13中補充了LTE Cat.1 bis，與Cat.1全兼容。在通信技術飛速發(fā)展的時代，Cat.1已經(jīng)不折不扣的是個“老人”了，但從確立標準到現(xiàn)在一直沒有很好的發(fā)展起來。
如今，NB-IoT和Cat.1誰能更好承擔接替2G物聯(lián)網(wǎng)連接的重任？讓我們首先針對2G以及NB-IoT、Cat.1的技術做一個直觀的對比。
圖注：2G、NB-IoT、Cat.1技術直觀的對比
從技術上指標來看，NB-IoT在R14版本之后可以支持120kbps以上的傳輸速率，已經(jīng)超過2G的能力，并且其功耗、深度覆蓋能力則遠遠優(yōu)于2G。唯一不足的是，NB-IoT在語音支持能力以及需要高頻傳送的能力上不及2G。
再來看Cat.1，其傳輸速率在10Mbps，明顯高于2G和NB-IoT，用來替換2G的純數(shù)據(jù)類業(yè)務頗有些大材小用，但其覆蓋能力卻比2G還要小3個dB，這是比較令人擔心的一點。語音支持能力是Cat.1的強項，拋卻覆蓋能力，單從技術來看語音類業(yè)務可以考慮由Cat.1來承載。
我們再從行業(yè)應用的維度上，對2G承載的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務做一個梳理。
圖注：2G承載的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務需求和替代技術分析
從上表中可以看出，2G重點承載的Top業(yè)務從共享單車、物流監(jiān)控、POS機以及設備監(jiān)控類，均不需要語音支持，數(shù)據(jù)交互的頻度也不高，這部分完全可以由NB-IoT來承載。只有語音類、高頻度傳輸類業(yè)務如“兩客一危類”業(yè)務，超出了NB-IoT的能力范圍，但這類業(yè)務也只占到了2G承載業(yè)務量的10%左右。
再從獲得成本上來看，通信模組的價格則直接關系到物聯(lián)網(wǎng)應用的終端成本，讓我們簡單再做一個比較。
圖注：三種IoT模組的價格與產(chǎn)業(yè)進度
NB-IoT從2016年開始試點發(fā)展到今天，已經(jīng)跑出了博爾特百米沖刺的發(fā)展速度，現(xiàn)在無論在運營商覆蓋還是在模組的價格、資費上，已經(jīng)做到了媲美2G的水準。
而Cat.1當前的產(chǎn)業(yè)鏈還遠談不上成熟，并且按照現(xiàn)在主流Cat.1芯片的設計，即便規(guī)模上量后，也不可能做到與2G模組相當?shù)膬r格水平。模組價格過高，將成為影響Cat.1規(guī)模商用的首要制約因素。
二、運營商的LTE網(wǎng)絡承壓很重，還沒有準備好迎接Cat.1終端的大量入網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務中，除了占60%左右的低速率業(yè)務外，還有將近30%的中高速率業(yè)務需要LTE技術的承載，目前主要是LTE Cat.4在承載這一重任。
經(jīng)歷了長時間的磨合和運營，Cat.4已經(jīng)是非常成熟穩(wěn)定的中高速承載技術。在近期Cat.1的討論中，針對中速場景如視頻監(jiān)控等，使用Cat.1替代Cat.4也是大家感興趣的一點。
單從技術上來看，Cat.4上行最高50Mbps、下行最高150Mbps的速率更高，但Cat.4模組在功耗、集成度、價格方面都有些高配。而Cat.1兼顧性能、功耗、成本等優(yōu)勢，在10Mbps以下的中速場景中的確可以跟Cat.4一較高下。
最近有運營商啟動了Cat.1模組的招標，但運營商是否真正準備好迎接Cat.1？
首先看一下基礎的通信性能表現(xiàn)。很多人認為LTE網(wǎng)絡的覆蓋已經(jīng)很完善了，但這個前提是在網(wǎng)的LTE物聯(lián)網(wǎng)終端都是支持雙天線接收的。我們對幾款主流的Cat.1模組的公開資料做了分析，發(fā)現(xiàn)主流廠商的Cat.1模組均是做了單天線的設計。
通過計算，相比Cat.4雙天線接收，Cat.1/Cat.1 bis接收靈敏度小3dB，下行覆蓋距離損失18%，覆蓋面積損失33%。在當前LTE網(wǎng)絡未針對Cat.1做優(yōu)化的情況下，Cat.1單天線終端在LTE小區(qū)邊緣是否會出現(xiàn)接入困難、掉網(wǎng)等現(xiàn)象呢？
再看下運營商網(wǎng)絡的情況，當前LTE網(wǎng)絡中的物聯(lián)網(wǎng)終端基本上都為Cat.4終端，在Cat.1終端接入后，假設兩者數(shù)量一致，會對LTE現(xiàn)網(wǎng)容量帶來怎樣的變化，如下為一些仿真的結果。
可以看到，在引入Cat.1之后，LTE整個小區(qū)的容量惡化將近15%。這將給運營商帶來很大的網(wǎng)絡壓力。那運營商網(wǎng)絡是否已經(jīng)準備好應對Cat.1帶來的挑戰(zhàn)？
我們認為沒有，當前中國運營商投資建設的重點在5G，2019年5G基站的數(shù)量為13萬站，到2020年預計將會達到75萬站，因此推測LTE網(wǎng)絡當前應該還是以維持策略為主。
據(jù)GSMA估計，2019年LTE基站數(shù)量為519萬站，LTE的用戶承載占比在2019年為50%。我們做了一個簡單的測算，在用戶側，依據(jù)GSMA的數(shù)據(jù)，到2020年底，預計LTE用戶數(shù)承載占比將增加5%。在基站側，如果2019年完成部署的13萬5G基站也同步開通LTE的話，相較于LTE站點數(shù)新增2.5%。
可以看出，站點數(shù)增長的比例遠不及用戶數(shù)增加的比例，LTE的網(wǎng)絡壓力進一步加大。此時如果Cat.1大量入網(wǎng)，將會進一步加劇網(wǎng)絡壓力和性能惡化。
到了2021年，預計LTE用戶數(shù)承載占比將增加8%，而2020年新增的62萬個5G基站同步開通LTE的話，相當于LTE站點新增12.6%，可以看出站點增加比例已經(jīng)超過了終端增加比例，LTE網(wǎng)絡壓力出現(xiàn)釋放拐點，此時再將Cat.1終端引入，才是正確的時機。
圖注：終端連接比例，數(shù)據(jù)來源GSMA
圖注：2021年底4G現(xiàn)網(wǎng)壓力出現(xiàn)拐點
三、Cat.1雖好，但火候未到，少量嘗鮮可以，規(guī)模商用建議在2021年之后
綜合以上粗略的分析，我們認為，以NB-IoT和Cat.1的組合來承接2G退網(wǎng)的低速物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用是合適的，而主要以NB-IoT為主。
在中高速業(yè)務的匹配上，2020-2021年的商用物聯(lián)網(wǎng)終端還是建議以成熟穩(wěn)定的Cat.4為主，雖然Cat.1在成本、尺寸、功耗上具備一定優(yōu)勢，但在今年5G投資建設的大潮下，Cat.1的進入不是一個合適的時機，如果大量引入網(wǎng)絡，可能會是行業(yè)應用抱怨信號不好，而運營商也頭痛網(wǎng)絡壓力的雙輸局面。
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