NB-IoT、LTE-M、Cat-1 bis 与 Cat-4
Cat 号不是排名。载荷、上报间隔、移动性和目的地频段决定承载方式。选模组之前先把这四件事摆清楚。
NB-IoT、LTE-M、Cat-1 bis 和 Cat-4 是四种蜂窝承载方式，在载荷、功耗、移动性和覆盖上各有取舍。Cat 号描述的是峰值能力，不是适配度。选型要看设备发多少、多久发一次、会不会移动，以及目的地运营商跑哪些频段。
要点
- Cat-4 下行最高 150 Mbps、上行 50 Mbps，Cat-1 bis 下行 10 Mbps、上行 5 Mbps。
- NB-IoT 用 180 kHz 信道，LTE-M 用 1.4 MHz，嵌在 LTE 栅格里。
- NB-IoT 面向固定设备，LTE-M、Cat-1 bis 和 Cat-4 支持移动。
- 省电靠 PSM、eDRX 和无线本身，光看承载方式定不了续航。
本页内容
Cat 号不是排名
Cat-4 不比 Cat-1 bis 高级，Cat-1 bis 也不比 LTE-M 高级。每个标签描述的是吞吐、功耗、移动性和覆盖之间的一种平衡。水表和摄像头都要蜂窝数据，但它们对无线的要求正好相反。挑最高的数字，换来的可能是设备并不需要的耗电和模组体积。
从流量和安装环境出发，不要从类别出发。每天从地下室发一次 40 字节的设备，和一动就上传照片的设备，画像完全不同。前者可以睡上好几天，需要更深的覆盖。后者需要上行容量，也需要网络能处理小区切换。
四种承载方式并排看
| 项目 | NB-IoT | LTE-M | Cat-1 bis | Cat-4 |
|---|---|---|---|---|
| 载荷 | 小且不频繁 | 小到中等 | 位置、日志、小图 | 图片、音频、批量日志 |
| 上报间隔 | 几分钟到几天 | 几秒到几小时 | 几秒到几分钟 | 持续或突发 |
| 移动性 | 固定，无切换 | 支持小区变更 | 支持小区变更 | 支持小区变更 |
| 功耗 | 最低 | 较低 | 中等 | 最高 |
| 覆盖 | 室内穿透最深 | LTE 覆盖增强 | LTE 覆盖 | LTE 覆盖 |
| 峰值速率（UE 类别，理论值） | 几十 kbps（Cat-NB1 约 26/66 kbps；Cat-NB2 峰值约 127/159 kbps） | 约 1 Mbps 峰值（Cat-M1） | 下行 10 Mbps / 上行 5 Mbps（峰值） | 下行 150 Mbps / 上行 50 Mbps（峰值） |
| 信道 | 180 kHz | 1.4 MHz | LTE 载波 | LTE 载波 |
| 语音 | 不支持 | 可选 VoLTE | 运营商提供且模组支持时可 VoLTE | 运营商提供时可 VoLTE |
峰值速率来自 UE 类别，实际速率取决于运营商、频段和信号。
按流量画像选
比较模组之前，先写下五个答案：载荷大小、发送频率、设备是否移动、供电方式、需要多长的服务寿命。每天在室内发一次 40 字节读数、靠一节电池用十年的电表，指向 NB-IoT 或 LTE-M。移动中每 30 秒上报一次位置的追踪器，指向 LTE-M、Cat-1 bis 或 Cat-4。一动就上传 JPEG 的摄像头，指向 Cat-4。
再把数据手册不会写的约束加进来：模组在每个目的地支持哪些频段、运营商有没有认证这个模组、是否允许漫游、应用能接受多长的省电休眠。频段的事可以用频段查找器核对，信道号可以用 EARFCN 工具换算成频段。画像正好卡在边界上，先用功耗更低的承载做原型，在真实外壳里测功耗。
模组不会覆盖网络使用的所有频段
| 频段 | 相对覆盖 | 含义 |
|---|---|---|
| B28 | 支持 | 网络使用 |
| B3 | 支持 | 网络使用 |
| B7 | 支持 | 网络使用 |
| B41 | 不支持 | 网络使用 |
| n78 | 不支持 | 网络使用 |
文字说明
示例模组支持 700、1800 和 2600 MHz，不支持 2500 MHz 和 3500 MHz。目的地运营商可能用到其中任何一个。频段支持是模组和天线设计的属性，不是承载标签的属性，所以要核对实际出货的型号。
吞吐标签遮住了什么
类别是设备和网络协商出来的峰值速率标签。Cat-4 的 150 Mbps 以宽信道、好信号和干净网络为前提。墙后的摄像头看到的会少得多。Cat-1 bis 下行 10 Mbps，对一个位置上报仍然绰绰有余，而单接收天线减少了器件数量和功耗。NB-IoT 和 LTE-M 用速率换覆盖和电池，它们的价值在于无线可以长时间休眠，同时仍然可达。
上行要和下行一样认真看。固件升级、日志上传和图片都走上行，纸面很快的设备，可能卡在 5 Mbps 的上行上。带宽和峰值速率是两回事。NB-IoT 占 180 kHz，LTE-M 占 1.4 MHz，LTE 类别用普通载波。多模模组可以回退，但前提是运营商运行那张回退网络，并且认证了这个模组。
省电与覆盖
电池寿命来自网络功能，不只来自无线。省电模式（PSM）让设备睡上几小时甚至几天，醒来时上下文还在。扩展非连续接收（eDRX）拉长寻呼周期，让接收机少醒几次。两者都要和网络协商，也要模组和运营商支持。睡得越久越省电，但唤醒延迟会变长。应用需要随时响应，这就是代价。
覆盖是另一头。四种方式里 NB-IoT 的链路预算最大，所以它能到达地下室的电表和封死的传感器。LTE-M 也有覆盖增强，但不如 NB-IoT。纸面上的链路预算过不了金属柜，要在真实外壳、真实天线和真实安装位置测。设备必须随时可达，就要测唤醒路径，不能只看休眠电流。
网络寿命与漫游
要选目的地运营商真正在跑的承载方式。LTE-M 和 NB-IoT 的部署因运营商、因市场而异，有些运营商两种都不跑。Cat-1 bis 跑在 LTE 上，覆盖最广，代价是功耗更高、模组更大。退网时间线又给决策增加了一个约束：围绕 2G 回退设计的设备，要为回退消失的那天做计划。只认证了 2G 的模组，是一笔搁浅的资产。
漫游支持也不统一。LTE-M 漫游比 NB-IoT 漫游更常见。即使能漫游，永久漫游规则也可能限制境外配置能待多久。要按目的地索取运营商和频段清单，以及核对日期。还要问清楚报价对应哪种承载，因为多模模组不代表每种模式都已启用或认证。
试一试：给追踪器算续航
一台追踪器每 60 秒上报一次位置，用 5,000 mAh 电池。用追踪器预设打开电池估算器，读一下预计寿命。再把间隔改成 300 秒，对比结果。
预期是间隔变长后寿命变长，因为无线醒来的次数少了。如果变化很小，说明上报包大小或唤醒路径比间隔更费电。这个数就是拿去和模组供应商讨论的依据。
下单前要确认什么
要一份带核对日期的市场和频段清单。
检查一下
-
摄像头一动就上传 JPEG，选哪种承载，为什么？
Cat-4，因为上行载荷和突发需要容量。NB-IoT 和 LTE-M 是为小包、低频次设计的。
-
NB-IoT 设备信号满格，为什么还是慢？
信号格显示的是强度，不是容量。NB-IoT 用速率换覆盖，设备可能处在长休眠周期，或和其他设备共享窄信道。
-
什么决定模组能不能在目的地漫游？
运营商对和漫游协议，加上模组的频段支持和认证。单看承载标签决定不了。
答案按需展开。不评分、不存储、不外传。
常见问题
一台设备能支持多种承载吗？
需要多大吞吐？
NB-IoT 会在小区之间切换吗？
这些模组能漫游吗？
它们支持语音吗？
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把结论用起来
告诉我们流量、目的地和需要的测量项，我们会回复下一步。