4G vs LTE vs 5G? What's the difference?

4G vs LTE vs 5G？有什麼不同？

LTE Category (Cat) 1 為各種用例，提供更低的複雜性和更高的效率，包括車隊管理、基於使用的保險 (UBI)、自動售貨機，和支持語音的醫療物聯網設備。它在全球範圍內可用，並允許無縫全球漫遊。

Telit 的 Marco Stracuzzi 和 Joe Braga，回答了有關該標準的最常見問題：它是什麼、它的好處、用例和應用，以及它如何幫助你的企業無縫過渡到 5G。

1. 什麼是 Cat 1，它對 IoT 佈署意味著什麼？

Marco Stracuzzi： LTE 利用用戶設備 (UE) 類別來定義性能規範。具體來說，UE Category 定義了一個組合的上下行能力：UE Category 越高，設備的數據吞吐能力就越高。同樣，UE 類別越低，設備的數據吞吐能力就越低。

LTE Cat 1 標準於 2008年在3GPP 版本 (Rel) 8 中引入。它成為 LTE 的第一個物聯網 (IoT) 特定變體。它是在數據流量和功能方面，要求更高的物聯網用例的堅實基礎。LTE Cat 1 目前被視為第一個，在某些地區，它仍然是唯一實用和商業化的蜂窩物聯網技術，我們預計在未來幾年內，將在許多物聯網解決方案中，使用該技術。LTE Cat 1 調製解調器已經上市一段時間，使其成為一種經過現場驗證的技術。由於擴展了空閒和睡眠模式，LTE Cat 1 提供了比常規 LTE UE 更好的電源效率。它還具有較低的複雜性，更易於大規模物聯網佈署。

根據實際最大數據速率，LTE Cat 1 的下載和上傳，分別為 10 Mbps 和 5 Mbps。這使得 LTE Cat 1 適用於頻寬密集型物聯網應用，尤其是在峰值速率需要達到該水平的情況下。

與其他 LTE IoT 標準（即 LTE Cat M1，也稱為 LTE-M）和 NB1/NB2 (NB-IoT) 相比，LTE Cat 1 提供更低的延遲（50 到 100 毫秒），其延遲在幾秒。如果數據流是要求之一，並且語音通信的 LTE 語音 (VoLTE) 為最終應用增加了價值，那麼它就是一個可行的解決方案。LTE Cat 1 提供語音功能，即使沒有針對廣泛的物聯網用例進行全面優化，也使其成為市場就緒的多功能選項。與其他蜂窩物聯網替代方案相比，LTE Cat 1 中更高的數據速率，和雙天線會增加功耗。

2. Cat 1 如何幫助企業無縫過渡到 5G？

Joe Braga： Cat 1 是一種 LTE 標準，兼具中等性能和整合複雜性。它在一些非常有代表性的垂直行業中，找到了採用者的「甜蜜點」，特別是那些對行動性和語音有重要要求的行業，例如車隊管理和售後遠端資訊處理。由於採用率仍在增長，因此行動營運商將繼續非常謹慎地發展，和梳理其 Cat 1 網路，直到 5G 新無線電 (NR) 中的等效服務，採用稱為 NR-光。NR-Light 可能會在 2022 年開始在特定市場推出，而 Cat 1 應該很容易為其用戶享受至少十年的遷移跑道。

3. Cat 1 有什麼好處？

Marco Stracuzzi： 由於新的 LTE IoT 標準仍在世界某些地區（即 LTE Cat M1 和 NB1/NB2）商業推出過程中，LTE Cat 1 是在所有 LTE 網路中，廣泛佈署的最低層 LTE 類別在全球範圍內，這可以確保在所有國家無縫漫遊。

LTE Cat 1 可用，允許全球漫遊，並支持物聯網設備的完全行動性，這些設備在四處走動時需要持續連接，從人們在公園裡步行或慢跑，到在路上行駛的卡車。

此外，LTE Cat 1 在下載鏈路和上傳鏈路中，支持每秒幾兆比特的高數據速率，甚至適用於影像串流。

LTE Cat 1 還支持 LTE 語音 (VoLTE)，以提供具有服務品質的對話語音。最後，最新一代 LTE Cat 1 調製解調器，提供所有這些功能，而且物聯網開發人員可以負擔得起的價格。

從行動網路營運商 (MNO) 的角度來看，LTE Cat 1 完全重用了標準商用網路，用於消費者 LTE 應用（即行動電話）。它不需要在網路基礎設施方面，進行任何進一步投資來支持物聯網應用案例。

4. Cat 1 的缺點是什麼？

Joe Braga：整合複雜性和功耗是主要缺點。由於 Cat 1 是 LTE 用戶設備的簡化形式，因此它不是許多物聯網應用的理想平台，儘管許多主要市場的營運商都採用了額外的簡化，來支持在單個天線上運行的 Cat 1 變體。此外，作為常規 LTE 系列的一部分，它消耗的功率高於電池操作通常可接受的功率，例如可以使用 LTE M1、NB1 和 NB2 完成，這些標準稱為蜂窩低功耗廣域 (蜂窩 LPWA) 。

5. Cat 1 有哪些應用或案例？

Marco Stracuzzi： LTE Cat 1 最適合售後遠端資訊處理應用，例如車隊管理、UBI、被盜車輛追踪和恢復 (SVT/SVR) 以及汽車數位錄影機 (DVR，也稱為行車記錄器)，這些應用需要連續用於車載遙測、追踪和記錄的行動性數據連接。

行動銷售點設備 (POS)、自動櫃員機 (ATM) 和自動售貨機，通常在靜態環境中工作。他們不需要行動連接；然而，他們仍然可以受益於 LTE Cat 1 在全球所有蜂窩網路中的廣泛可用性，以及其與支付系統交換數據，以即時驗證 ATM 或信用卡資訊的低延遲能力。

由於其強大的 VoLTE 功能，需要在緊急情況下，撥打語音電話的物聯網設備，也使用 LTE Cat 1：從智慧家居和智慧建築環境中的警報面板，或用於連接電梯的警報面板，到行動個人應急響應系統 (mPERS) ，為獨立的老年人、獨自工作或旅行的人或兒童，提供個人保護，只需按一下按鈕，或其他類型的支持語音的連接醫療設備，即可進行全蜂窩雙向語音通信。

6. Cat 1 為 EMEA 市場帶來了什麼？

Marco Stracuzzi：由於歐洲主要行動網路營運商，在各個國家採用不同的策略採用 LTE Cat M1 或 NB1/NB2，有些仍在佈署這些新技術，因此 LTE Cat 1 是當今唯一可用的泛歐蜂窩技術，用於物聯網設備。LTE Cat 1 是最適合現場所有需要，從傳統以及 2G 和 3G 技術，進行長期升級的物聯網連接對象的技術。大多數歐洲 3G 網路，將在未來幾年內逐步淘汰，2025 年後將無法保證 2G 的可用性。

7. Cat 1 生命週期成本如何與 NB-IoT 和 LTE-M 設計相容？

Joe Braga： 直到最近，在主要由 LTE-M 和 NB-IoT 頑固緩慢成長，引起的一些意外事件中，它們一直是天壤之別。隨著 2G 和 3G 在未來五年左右，在全球逐漸消失，Cat 1（與 2G 的覆蓋水平幾乎與任何其他標準相同）進行了溫和的技術演進改造，使其更易於整合，認證和認證成本更低。批量生產。這使其更接近支持 LTE-M 和 NB-IoT 的商業模式曲線，減去低功耗。

8. Cat 1 與 LPWA 同類產品相比如何？

Joe Braga：由於這一技術簡化升級、全球覆蓋以及 Cat 1 模組和 Cat 1 連接計劃的價格點下降，該標準正在迅速將其用例組合，擴展到通常為蜂窩 LPWA 保留的應用領域。一個這樣的細分市場，是非常適合 LTE-M 的家庭和商業警報面板，它支持語音，同時成本低、複雜性低，在 Cat 1 中看到了相當多的吸引力，很可能一直保持原位到 NR-Light。其他對成本、整合工作和功率要求不那麼嚴格的典型應用蜂窩 LPWA 用例，都是 Cat 1 使用的候選者，這是一個龐大的案例集。