蜂窝网物联网方案的更替分析与4G Cat-1方案介绍

上海润欣科技股份有限公司创研社

前言

基于2G和3G蜂窝网的物联网数据业务在工业、农业、市政、车联网、智能穿戴等行业应用上被大量采用，尤其2G网络以其超低价格的优势成为了最优选的方案。然而，2G/3G网络退网已经是大势所趋，大部分国家地区已经明确退网时间会在未来5年内完成，而在很多国家的主要发达地区目前已经没有了2G和3G网络。

蜂窝网络

蜂窝网络又称移动网络，是一种移动通信硬件架构，分为模拟蜂窝网络和数字蜂窝网络。由于构成网络覆盖的各通信基地台的信号覆盖呈六边形，从而使整个网络像一个蜂窝而得名。1G是模拟技术，仅支持语音呼叫，数据业务的支持从2G网络开始。

蜂窝网

2G网络是指第二代无线蜂窝电话通讯协议，是以无线通讯数字化为代表，能够进行窄带数据通讯，传输速度很慢。2G数据模块上行速率为42.8Kbps（2信道）或者85.6kbps（4信道），而下行4信道为85.6kbps。

3G网络是第三代无线蜂窝电话通讯协议，主要是在2G的基础上发展了高带宽的数据通信，并提高了语音通话安全性。3G一般的数据通信带宽都在500Kb/s以上。目前3G常用的有3种标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，传速速度相对较快，如2Mbps左右。

4G网络是指第四代无线蜂窝电话通讯协议，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，以及20Mbps的上传速度。在4G网络中作为数据模块应用的以Cat-1和Cat-4为主，Cat-1上行5Mbps下行10Mbps，而Cat-4上行50Mbps而下行150Mbps。

当然，除了以上几代蜂窝网络，目前还有窄带物联网NB-IOT和大吞吐量超低时延的5G网络。其中NB-IOT上行为15～150kbps的速率，下行25～120kbps的速率，可以很好地与2G网络形成一个更替迭代，不过从全球基础设施配备和成本考虑，对于小数据量蜂窝网络需求，4G Cat-1是2G网络物联网数据应用迭代方案的更优选择。

4G Cat-1方案

目前4G网络已经基本实现了全球覆盖，只在极少数的几个欠发达的国家和地区还没有部署，润欣科技所推荐的4G Cat-1模块方案在POS/POC/共享/DTU/新零售等应用场景已经有高达千万级出货量，并支持全球认证。4G Cat-1数据模块时延为100ms以下，远远低于2G方案，功耗在idle状态下小于12mA，在sleep状态下更是小于1.5mA；同时模块支持小区自动切换，无论从网络覆盖、技术成熟度、成本、速率性能、以及生命周期上都会有非常大的优势。同时基于open的SDK为各种应用定制和二次开发提供了平台保障，可以让用户快速而有效地进行产品迭代的同时又能增添新的功能点和个性化业务。

4G Cat-1模块参数