فئات 4G LTE شرح: MATCH CAT1/CAT4/CAT6 لاحتياجاتك | LB-Link

في تطوير تقنية 4G LTE ، 'Cat (الفئة) ' هو مصطلح مذكر بشكل متكرر. من CAT1 للمبتدئين إلى CAT18 عالي الأداء ، تخفي فئات مختلفة التكرار الدقيق لتقنيات الاتصال. ستبدأ هذه المقالة من الطبقة السفلية التقنية ، وتحليل منطق التعريف والاختلافات الأساسية والتطبيقات العملية لفئات LTE CAT ، مما يساعد القراء على فهم هذا المؤشر الرئيسي الذي يؤثر على أداء جهاز 4G.

أولا

فئات LTE CAT ليست تقنية محددة ، ولكن نظام تصنيف الأداء الذي صاغه 3GPP (مشروع شراكة الجيل الثالث) للأجهزة 4G . الطرفية تتمثل وظيفتها الأساسية في تحديد أقصى قدرة على المحطات عند الوصول إلى شبكات LTE من خلال مؤشرات تقنية موحدة (مثل المعدل ، وضع التعديل ، تكوين أنتينا ، وما إلى ذلك) ، مع التأكد من أن الأجهزة من مصنعين مختلفين يمكن أن تعمل معًا في نفس الشبكة.

ببساطة ، فئات CAT تشبه 'شهادات إمكانية الاتصال ' - كلما ارتفعت مستوى CAT ، كلما زادت التقنيات المتقدمة التي تدعمها المحطة ، وأقوى الأداء مثل المعدل القابل للتحقيق والاستقرار. تم اقتراح هذا النظام لأول مرة في 3GPP الإصدار 8 (2008) وتم توسيعه بشكل مستمر مع التطور التكنولوجي. حاليا ، تم تعريفه حتى CAT20.

الثاني. ثلاثة مؤشرات تقنية أساسية تحدد فئات CAT

يتم تحديد الاختلافات بين فئات CAT المختلفة بشكل أساسي من خلال ثلاثة معلمات تقنية أساسية ، والتي تشكل معًا سقف الاتصال 'للمحطة:

1. وضع التعديل: مفتاح البيانات 'كفاءة التغليف '

تحدد تقنية التعديل مقدار البيانات التي يمكن إرسالها لكل وحدة زمنية. تستخدم أوضاع التعديل التالية بشكل أساسي في LTE :

• QPSK : 2 بت من البيانات لكل رمز (سيناريوهات منخفضة السرعة) ؛

• 16qam : 4 بتات من البيانات لكل رمز ؛

• 64qam : 6 بتات من البيانات لكل رمز (سيناريوهات متوسطة وعالية السرعة) ؛

• 256Qam : 8 بتات من البيانات لكل رمز (سيناريوهات عالية السرعة ، بدعم من CAT6 وما فوق).

على سبيل المثال ، CAT4 يدعم 64QAM فقط ، بينما CAT6 يقدم 256QAM ، مما يزيد من كفاءة نقل البيانات بنسبة 33 ٪ تحت نفس النطاق الترددي.

2. تجميع الناقل (CA): تقنية النطاق الترددي 'الربط '

عرض النطاق الترددي الناقل الفردي لشبكات LTE هو 1.4 ميجا هرتز-20 ميجا هرتز . يمكن لتكنولوجيا تجميع الناقل 'لصق ' شركات النقل المتعددة إلى نطاق ترددي أوسع ، وبالتالي زيادة المعدل. على سبيل المثال:

• يدعم CAT4 ما يصل إلى 2 مجموعات حامل (إجمالي عرض النطاق الترددي 40MHz ) ؛

• يدعم CAT6 مجموعتي الناقل (إجمالي عرض النطاق الترددي 40MHz ) ، ولكن بسبب إدخال 256QAM ، يتجاوز المعدل معدل CAT4;

• يدعم CAT12 3 مجموعات شركات النقل (إجمالي عرض النطاق الترددي 60 ميجا هرتز ) ، لتحقيق أداء أعلى في تركيبة مع 256Qam.

3. تكوين MIMO: القدرة المكانية 'الإرسال الموازي '

يدرك MIMO (إدخال متعدد الإدخال متعدد) الإرسال المكاني عن طريق إرسال البيانات واستلامها من خلال هوائيات متعددة في وقت واحد. يتم تمثيل تكوين MIMO لمحطات LTE من خلال عدد الهوائيات الإرسال × عدد الهوائيات المستقبلة ':

• CAT1/CAT4 عادة ما يدعم 2 × 2 mimo (2 هوائيات إرسال + 2 استلام هوائيات) ؛

• يمكن أن يدعم CAT6 وما فوقه 4 × 4 mimo ، والذي يضاعف من الناحية النظرية معدل البيانات.

ثالثا. المعلمات الفنية وسيناريوهات التطبيق لفئات القطط السائدة

لم جميع فئات CAT تسويقًا واسع النطاق. تحقق حاليا ، الفئات التالية هي الأكثر استخدامًا ، كل منها يتوافق مع متطلبات السيناريو المختلفة:

1. CAT1: 'النموذج الاقتصادي والعملي ' لإنترنت الأشياء

• المعلمات الأساسية : معدل الوصلة الهابطة 10 ميغابت في الثانية ، معدل الوصلة الصاعدة 5 ميغابت في الثانية ؛ يدعم 16QAM/64QAM ، تعديل 2 × 2 MIMO ، ولا يدعم تجميع الناقل.

• الميزات الفنية : يمكن تحقيق التكلفة المنخفضة ، وانخفاض استهلاك الطاقة (يمكن أن يصل وقت الاستعداد لعدة سنوات) ، بأجهزة بسيطة ، ومناسبة لسيناريوهات منخفضة السعر والاتصال الطويل.

• التطبيقات النموذجية : عدادات المياه الذكية/عدادات الغاز (فقط عشرات من البيانات المطلوبة في الشهر) ، والدراجات المشتركة (تحديد المواقع وتقارير الحالة) ، والأجهزة القابلة للارتداء (معدل انتقال بيانات معدل ضربات القلب/الموضع).

2. CAT4: 'القوة الرئيسية ' من أجهزة جودة المستهلك

• المعلمات الأساسية : معدل الوصلة الهابطة 150 ميغابت في الثانية ، معدل الوصلة الصاعدة 50 ميغابت في الثانية ؛ يدعم تعديل 64qam ، 2 × 2 MIMO ، حتى 2 مجموعات الناقل ( 40 ميجا هرتز ).

• الميزات الفنية : معدل الأرصدة والتكلفة ، يمكن أن تلبي احتياجات معظم سيناريوهات جودة المستهلك ، وهو الخيار السائد لـ أجهزة التوجيه 4G والهواتف المحمولة للمبتدئين.

• التطبيقات النموذجية : المنزل أجهزة التوجيه 4G ( على سبيل المثال ، LB-Link CPE450AX ) ، والهواتف الذكية من منتصف إلى انخفاض ، وتنقل السيارات (حركة المرور في الوقت الفعلي والموسيقى عبر الإنترنت).

3. CAT6: 'ممثل الأداء ' لسيناريوهات الهاتف المحمول عالية السرعة

• المعلمات الأساسية : معدل الوصلة الهابطة 300 ميجابت في الثانية ، معدل الوصلة الصاعدة 50 ميغابت في الثانية ؛ يقدم تعديل 256QAM (الوصلة الهابطة) ، يدعم 2 × 2 MIMO ، 2 مجموعات الناقل ( 40MHz ).

• الميزات الفنية : يعتمد 256Qam لأول مرة في الوصلة الهابطة ، وزيادة البيانات 'كفاءة التغليف ' بنسبة 33 ٪ ، ومناسبة للسيناريوهات الحساسة لمعدلات الوصلة الهابطة.

• التطبيقات النموذجية : الراقية 4G أجهزة التوجيه (مستوى المؤسسات) ، وأجهزة البث المباشر 4K (البث المباشر للحدث الخارجي) ، وأنظمة الترفيه في المركبات ( الخلفي 4K ). تشغيل الفيديو

4. CAT12: The 'القياس العالي السرعة ' للصف الصناعي

• المعلمات الأساسية : معدل الوصلة الهابطة 600 ميجابت في الثانية ، معدل الوصلة الصاعدة 100 ميغابت في الثانية ؛ يدعم تعديل 256Qam ، 4 × 4 mimo ، 3 مجموعات الناقل ( 60 ميجا هرتز ).

• الميزات الفنية : التجميع متعدد الناقل + MIMO عالي الترتيب ، معدل الموازنة والاستقرار ، تلبية متطلبات النطاق الترددي ذات الدرجة الصناعية.

• التطبيقات النموذجية : المراقبة الصناعية (عودة في الوقت الفعلي للكاميرات 4K متعددة القنوات) ، والطبيب عن بعد (انتقال الفيديو الجراحي عالي التعريف) ، والنسخ الاحتياطي للخط المخصص للمؤسسة (استبدال بعض سيناريوهات الألياف البصرية).

رابعا. العلاقة بين فئات CAT وتجربة المستخدم: المفتاح ما وراء المعدل

قد يعتقد المستخدمون العاديون أنه كلما ارتفع مستوى القطة ، كلما كان ذلك أفضل '، ولكن يجب دمج التجربة الفعلية مع السيناريوهات:

• المعدل ليس هو المعيار الوحيد : على سبيل المثال ، يمكن لـ CAT4 150 ميغابت في الثانية بالفعل تلبية احتياجات مقاطع فيديو 4K (تتطلب 25 ميجابت في الثانية ) ، ومؤتمرات الفيديو (تتطلب 4 ميغابت في ) ، وما إلى ذلك الثانية .

• 'مطابقة ' بين الشبكة والمحطة : يحتاج مستوى الخاص بالمحطة CAT إلى مطابقة التقنيات التي تدعمها شبكة المشغل. على سبيل المثال ، إذا لم ينشر المشغل تجميع الناقل ، فلا يمكن لمحطات CAT6 تحقيق معدل قدره 300 ميجابت في الثانية.

• التوازن بين استهلاك الطاقة والسيناريوهات : كلما ارتفع مستوى القطة ، زاد استهلاك الطاقة في الشريحة الطرفية. لذلك ، فإن أجهزة إنترنت الأشياء (مثل العدادات الذكية) أكثر ملاءمة لـ CAT1 (استهلاك الطاقة المنخفضة) بدلاً من CAT4/CAT6.

خامسا - منطق تطور فئات CAT: من 'مسابقة السرعة ' إلى 'تجزئة السيناريو '

يعكس تعريف فئات CAT بواسطة 3GPP فكرة التطور لتكنولوجيا 4G :

1. المرحلة المبكرة (2008-2012) : تركز على تحسين الأسعار ، من CAT1 إلى CAT4 ، تلبية 'من احتياجات النطاق العريض المحمول ؛

2. المرحلة الوسطى (2013-2016) : تجميع الناقل المقدمة والتشكيل عالي الترتيب (مثل 256Qam لـ CAT6 ) ، فاخترق عنق الزجاجة المعدل ؛

3. المرحلة اللاحقة (2017-2020) : السيناريوهات المجزأة ، وإطلاق منخفضة الطاقة CAT-M1-M1/NB-IOT (معدل فقط عشرات KBPs) لإنترنت الأشياء ، وفئات عالية الأداء مثل CAT12 للسيناريوهات الصناعية.

تتيح Evolution 'Evolution على عريض الطيف ' من 4G LTE دعم كل من انتقال البيانات الدقيقة للساعات الذكية والاحتياجات عالية السرعة للبث المباشر 4K ، مما يجعلها واحدة من أكثر تقنيات الاتصالات المحمولة المستخدمة على نطاق واسع في التاريخ.

الخلاصة: فهم فئات CAT لاختيار جهاز 4G الصحيح

فئات LTE CAT هي 'بطاقات الهوية الفنية ' لقدرات الاتصال الطرفية. إنها ليست مجرد سلسلة من الأرقام ، ولكنها دليل لمطابقة الأجهزة مع سيناريوهات. بالنسبة للمستخدمين العاديين ، يمكن لـ CAT4 تلبية معظم الاحتياجات مثل المنزل والمكتب ؛ بالنسبة للمؤسسات أو السيناريوهات الخاصة ، يمكن اختيار CAT6 وما فوق وفقًا للمعدل واستهلاك الطاقة والتكلفة.

مع تعميم فئات 5G LTE , CAT ، ستظل تلعب دورًا طويل الأجل في إنترنت الأشياء والتغطية في المناطق النائية والمجالات الأخرى. لا يمكن أن يساعدنا فهم منطقها الفني في اختيار الأجهزة الأكثر ملاءمة فحسب ، بل أيضًا رؤية سياق تطوير تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة 'من العام إلى المجزأة '.

---

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد من منتجات Router 4G التي تلبي معايير فئة CAT مختلفة ، يمكنك زيارة LB-Link 4G Router Area ； إذا كان لديك احتياجات مخصصة أو استشارات تقنية ، فلا تتردد في c ontact us الدعم المهني.