L’accumulation de stocks, présentée comme une parade aux effets de la pandémie de Covid-19, a stimulé la croissance du marché des modules radio cellulaires en 2021, ainsi qu’en 2022. Mais ce phénomène est devenu un obstacle majeur en 2023, entraînant une baisse des livraisons de plus de 5% par rapport à 2022, constate la société d’études ABI Research qui note néanmoins la forte croissance du marché des modules radio cellulaires conformes à la spécification Cat-1bis qui pourraient remplacer près de 70% des modèles LTE Cat-1 d'ici à 2029 (*).

Pour rappel, la spécification originale LTE Cat-1 stipulée dès la Release 8 des normes 3GPP (avec des débits de 10 Mbit/s en réception et de 5 Mbit/s en émission) impliquait l’usage de deux antennes. Pendant des années néanmoins, de nombreux produits IoT Cat-1 ont été conçus en utilisant une seule antenne, un choix qui nécessitait parfois l'approbation de l'opérateur pour une utilisation sur leurs réseaux.

De fait, de par l’omniprésence des réseaux LTE et de leur très bonne qualité de couverture, une seule antenne suffisait en pratique. Les équipementiers et les fournisseurs de puces ont alors réalisé que les coûts des modules Cat-1 pouvaient être encore réduits en créant une puce Cat-1bis spécifique où les fonctionnalités d’émission et de réception des données sont fournies par le biais d’une seule antenne, rappelle ABI Research. Avec en corollaire, une réduction de la consommation d’énergie et du coût des composants.

La spécification Cat-1bis, intégrée dans la Release 13 des normes 3GPP, a ainsi formalisé l'utilisation courante mais jusqu’alors informelle des produits Cat-1 à antenne unique.

« Comme il est devenu habituel pour de nombreux nouveaux développements sur le marché de l'Internet des objets cellulaire, la Chine est en tête pour le déploiement de la technologie Cat-1bis, précise Dan Shey, vice-président Enabling Platforms chez ABI Research. En dehors de l’empire du Milieu, la pénétration des modules Cat-1bis est bien plus faible puisqu’il s’agit généralement d’une technologie de remplacement pour les nouveaux designs de produits. Quelle que soit la région, sur la base des avantages du Cat-1bis par rapport aux autres technologies cellulaires, nous pensons que le Cat-1bis deviendra le deuxième choix technologique pour les applications IoT cellulaires d'ici à 2029. »

L’un des gros avantages de la technologie Cat-1bis est évidemment le coût, souligne la société d’études. En dehors de la Chine, les modules Cat-1bis sont au moins 30% moins chers, avec des réductions encore plus importantes sur le territoire chinois. L'itinérance réseau constitue également un avantage dans la mesure où les accords d'itinérance 4G sont bien établis, ce qui n'est pas forcément  le cas aujourd'hui avec les technologies NB-IoT et LTE Cat-M. Enfin, la spécification Cat-1bis formalise l'utilisation d'une seule antenne.

Selon ABI Research, un point faible du Cat-1bis selon le cas d'usage et l'application serait la fiabilité de la connexion pour les applications stationnaires. Pour les applications IoT alimentées sur batterie, l'emplacement fixe d'un appareil Cat-1bis, là où la couverture du réseau cellulaire est faible, pourrait réduire l’autonomie de la batterie, car les produits à antenne unique rencontreraient alors des difficultés à se connecter au réseau cellulaire.

La société d’études pointe aussi un autre problème potentiel. « Actuellement, il n'est pas évident que les fournisseurs de puces souhaitent investir dans de nouveaux circuits Cat-1bis, précise Dan Shey. Lors du Mobile World Congress et plus récemment à l’occasion de l’Asia Tech Expo, la technologie 5G RedCap a été poussée non seulement par les fournisseurs de modules, mais également par les équipementiers et les fabricants de semi-conducteurs. La technologie 5G RedCap crée des potentialités énormes pour générer des ventes en volume de produits 5G dans le domaine de l’Internet des objets. Ce calcul repose sur les capacités 5G : une faible latence, une granularité de localisation et une protection future contre les extinctions de réseaux LTE vont convaincre davantage d’utilisateurs à investir dans ces produits aptes à générer des revenus plus élevés. »

En conséquence, résume ABI Research, la technologie Cat-1bis représente une opportunité à court terme tandis que le procédé 5G RedCap est une opportunité à plus long terme, et les deux technologies font aujourd’hui l’objet d’investissements accrus tout au long de la chaîne d’approvisionnement. Les fournisseurs de puces joueront un rôle clé dans le développement de modules et de dispositifs conformes LTE Cat-1bis ou 5G RedCap, à l’instar de Qualcomm, Sequans, Unisoc et ASR qui prennent tous les quatre en charge les deux technologies.

(*) Parmi les fournisseurs de modules proposant aujourd’hui des modules Cat-1bis, on citera les sociétés Cavli Wireless, Fibocom, Quectel, Semtech (Sierra Wireless), SIMcom, Telit Cinterion et u-blox.

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