LTE Category 1 표준은 2008년에 처음 도입되어 최초의 IoT 전용 LTE 변형이 되었습니다. 단일 안테나 버전인 CAT-1 BIS는 2016년에 도입되었습니다.
CAT-1의 주요 특징은 다음과 같습니다.
데이터 속도
CAT-1은 다운링크에서 최대 초당 10메가바이트(Mb/s), 업링크에서 최대 5Mb/s의 속도를 제공합니다. 따라서 비디오 스트리밍이 필요한 애플리케이션을 포함하여 다양한 기능을 갖춘 광범위한 M2M 및 IoT 애플리케이션에 적합합니다. 또한 CAT-1은 VoLTE(Voice over LTE)를 지원하므로 음성 지원이 필요한 원격 출입 통제 및 생활 보조와 같은 용도에 적합합니다(사용 사례 목록은 아래 참조).
지연 시간
CAT-1 표준의 지연 시간은 50~100밀리초입니다. 이는 지연 시간이 최대 수 초에 이르는 Cat M1 및 NB-IoT와 같은 저전력 LTE IoT 표준에 비해 매우 유리합니다. 따라서 데이터 스트리밍, 원격 모니터링 및 감시와 같은 기능에 대한 사용자 경험이 향상됩니다.
전력 사용량
CAT-1은 유휴 및 절전 모드를 지원하여 전력 효율을 극대화합니다. 이는 배터리 수명과 디바이스 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 특히 접근하기 어려운 곳에 배치된 산업용 디바이스에 유용하며, 유지보수 빈도를 줄이고 총소유비용을 낮출 수 있습니다.
적용 범위
CAT-1은 이동통신사 간의 성숙한 로밍 계약의 이점을 누릴 수 있습니다. 따라서 탄력적인 다중 네트워크 옵션과 글로벌 로밍이 가능하므로 이동 중에도 지속적인 연결이 필요한 IoT 디바이스(예: 소비자 웨어러블)에 적합한 옵션입니다. 또한 차량 내 핸드오버를 제공하므로 이동 중인 차량에서도 연결이 유지됩니다.
CAT 4의 최대 다운로드 속도는 150Mb/s(CAT-1의 15배), 업링크 속도는 50Mb/s(CAT-1의 10배)입니다. 따라서 CAT 4 네트워크는 훨씬 더 많은 데이터를 소비하는 복잡한 IoT 애플리케이션에 적합한 옵션입니다.
CAT 4를 사용하는 애플리케이션은 CAT-1 기반 애플리케이션보다 데이터 소비량이 많고 네트워크 비용이 더 높은 경향이 있습니다. 디바이스 배터리 소모량도 더 높은 경향이 있습니다. CAT 4 디바이스에는 여러 개의 안테나가 필요합니다. 반면, 최근에 도입된 CAT-1 변형(CAT-1 BIS 표준이라고 함)을 사용하면 네트워크 성능 저하 없이 단일 안테나 설계를 채택할 수 있습니다. 따라서 디바이스 생산 비용이 절감됩니다.
CAT 4의 사용 예로는 고화질 비디오 감시, 인포테인먼트 시스템, 인터넷 핫스팟, 자율 주행 애플리케이션 등이 있습니다.
새로운 표준인 CAT-1 BIS는 기본적으로 CAT-1 디바이스가 단일 안테나 설계로 작동할 수 있게 해줍니다. 즉, 데이터 속도와 전력 효율 측면에서 일반 CAT-1과 동일한 수준의 성능을 얻을 수 있지만 안테나를 제거하면 디바이스의 전체 크기를 줄이고 비용을 절감할 수 있습니다.
따라서 CAT-1 BIS는 크기 요건이 엄격한 IoT 애플리케이션(예: 웨어러블, 헬스케어 모니터링, 정밀 기계 진단 등)에 적합한 옵션입니다. 폼 팩터가 작아지면 디바이스 생산 비용도 낮아질 수 있습니다.
비용과 성능의 균형
중간 속도의 데이터 수요가 있는 IoT 애플리케이션의 경우, CAT-1은 경제성과 성능 사이에서 매력적인 균형을 이룹니다. CAT 4보다 하드웨어 비용이 낮습니다. LTE-M 및 NB-IoT보다는 하드웨어 비용이 높지만, 이는 훨씬 더 많은 양의 4G 네트워크와 로밍에 대한 액세스로 인해 상쇄됩니다. CAT-1 BIS의 총소유비용은 전반적으로 더 낮을 수 있습니다.
데이터 처리량은 이동 중 연결 및 음성 지원과 같은 기능이 필요한 애플리케이션을 포함하여 다양한 사용 사례를 지원하기에 충분합니다.
적용 범위
CAT-1 표준은 10년이 훨씬 넘은 검증된 기술이며 널리 배포된 기술입니다. CAT-1은 글로벌 로밍을 용이하게 하고 다양한 지리적 위치에 많은 수의 디바이스를 쉽게 배포할 수 있게 해줍니다.
미래 지향적
CAT-1은 2세대 및 3세대 네트워크와 비슷한 수준의 커버리지를 제공합니다. 많은 3G 네트워크가 향후 몇 년에 걸쳐 단계적으로 폐지될 것으로 보입니다. 마찬가지로 2G의 가용성도 2025년 이후에는 보장되지 않을 가능성이 높습니다. 기존 2G 및 3G 기술에서 업그레이드를 원하는 기업에게 LTE CAT-1은 매력적이고 미래 지향적인 대안을 제공합니다.
CAT-1은 상대적으로 높은 데이터 처리량과 짧은 지연 시간으로 실시간 프로세스 모니터링 및 기계 원격 제어 시스템, 특히 지속적인 데이터 스트림 전송이 필요한 곳에서 널리 사용되는 옵션입니다.
ATM, 자동판매기, 핸드헬드 POS 시스템과 같은 애플리케이션의 경우 LTE CAT-1의 짧은 지연 시간 덕분에 고객 결제 정보를 신속하게 확인할 수 있습니다. 또한 전력 소비가 적어 키오스크와 자동판매기 등의 용도로도 인기가 높습니다.
LTE CAT-1은 일반적으로 대시 캠 솔루션에 배포됩니다. 또한 차량 진단 센서와 운송 중인 자산의 상태를 모니터링하는 센서에도 유용합니다.
데이터 처리량이 높다는 것은 CAT-1이 고화질 비디오 영상을 전송할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 지자체 감시 시스템뿐만 아니라 원격 가정 모니터링을 가능하게 하는 개인 가정용 보안 솔루션 유형에 모두 유용합니다.
CAT-1은 VoLTE를 지원하므로 커넥티드 헬스 애플리케이션에 널리 사용되는 연결 옵션입니다. 여기에는 외래 환자 모니터링 및 웨어러블 의료 경보 시스템이 포함되며, 응급 상황 발생 시 사용자가 제어 센터와 음성으로 연락할 수 있습니다.
