Ve vývoji technologie 4G LTE je 'Cat (kategorie) ' často zmíněný termín. Od základní úrovně CAT1 po vysoce výkonnou CAT18 skrývají různé kategorie přesnou iteraci komunikačních technologií. Tento článek začne z technické spodní vrstvy, analyzuje logiku definice, základní rozdíly a praktické aplikace kategorií LTE CAT a pomůže čtenářům pochopit tento klíčový ukazatel, který ovlivňuje výkon zařízení 4G.
I. Podstata kategorií LTE CAT: A „Standard klasifikace “ pro komunikační schopnosti
Kategorie LTE CAT nejsou specifickou technologií, ale systém klasifikace výkonu formulovaný 3GPP (projekt partnerství 3. generace) pro 4G terminární zařízení. Jeho hlavní funkcí je definovat maximální schopnost terminálů při přístupu k sítím LTE prostřednictvím sjednocených technických ukazatelů (jako je rychlost, modulační režim, konfigurace multi-antenny atd.), Zjištění, že zařízení z různých výrobců mohou spolupracovat ve stejné síti.
Jednoduše řečeno, kategorie koček jsou jako 'Certifikáty komunikačních schopností ' - čím vyšší je úroveň koček, tím pokročilejší technologie podporované terminálem a tím silnější výkon, jako je dosažitelná sazba a stabilita. Tento systém byl poprvé navržen ve 3GPP Release 8 (2008) a byl neustále rozšiřován technologickým vývojem. V současné době byla definována až do Cat20.
Ii. Tři základní technické ukazatele určující kategorie koček
Rozdíly mezi různými kategoriemi kočky jsou v podstatě určovány třemi základními technickými parametry, které společně tvoří „komunikační strop “ terminálu:
1. Modulační režim: Klíč k datům 'Efektivita balení '
Technologie modulace určuje množství dat, které lze přenášet za jednotku času. Následující režimy modulace se používají hlavně v LTE :
Qpsk : 2 bity dat na symbol (nízkorychlostní scénáře);
16QAM : 4 bity dat na symbol;
64QAM : 6 bitů dat na symbol (střední a vysokorychlostní scénáře);
256QAM : 8 bitů dat na symbol (vysokorychlostní scénáře, podporované Cat6 a vyšší).
Například Cat4 podporuje pouze 64QAM , zatímco Cat6 představuje 256QAM , což zvyšuje účinnost přenosu dat o 33% pod stejnou šířkou pásma.
2. agregace nosiče (CA): Technologie šířky pásma '
Jednorázová šířka pásma nosiče LTE sítí je obvykle 1,4 MHz-20MHz . Technologie agregace nosiče může 'sestavit ' více nosičů do širší šířky pásma, čímž se zvýší rychlost. Například:
CAT4 podporuje až 2 agregace nosiče (celková šířka pásma 40 MHz );
CAT6 podporuje 2 agregace nosiče (celková šířka pásma 40 MHz ), ale kvůli zavedení 256QAM přesahuje sazba Cat4;
CAT12 podporuje 3 agregace nosiče (celková šířka pásma 60MHz ), dosažení vyššího výkonu v kombinaci s 256qam.
3. Konfigurace MIMO: Spatial 'Parallel Transmission '
MIMO (vícenásobný výstup více vstupů) realizuje prostorové multiplexování přenosem a přijímáním dat prostřednictvím více antén současně. Konfigurace MIMO konfigurací lte terminálů je reprezentována 'Počet přenosových antén × Počet přijímacích antén ':
CAT1/CAT4 obvykle podporuje 2 × 2 MIMO (2 přenosové antény + 2 přijímací antény);
Cat6 a vyšší mohou podporovat 4 × 4 MIMO , což teoreticky zdvojnásobí rychlost dat.
Iii. Technické parametry a scénáře aplikací mainstreamových kategorií LTE CAT
Ne všechny kategorie koček dosáhly velké komercializace. V současné době jsou následující kategorie nejrozšířenější, z nichž každá odpovídá různým požadavkům na scénář:
1. Cat1: 'Ekonomický a praktický model ' pro internet věcí
Core Parametry : Rychlost downlink 10 Mbps , rychlost uplink 5Mbps ; Podporuje 16QAM/64QAM , modulaci 2 × 2 MIMO a nepodporuje agregaci nosiče.
Technické funkce : N
Typické aplikace : Inteligentní měřiče vody/plynové metry (pouze desítky KB údajů potřebných za měsíc), sdílená kola (umístění a hlášení stavu), nositelná zařízení (přenos údajů o srdeční frekvenci/poloze).
2. Cat4: 'Hlavní síla ' zařízení spotřebitelů
Core Parametry : Míra downlink 150Mbps , rychlost uplink 50Mbps ; Podporuje modulaci 64QAM , 2 × 2 MIMO , až 2 agregace nosiče ( 40 MHz ).
Technické funkce : Zvyšná míra a náklady, mohou uspokojit potřeby většiny scénářů spotřebitelské třídy a je to hlavní volba pro 4G směrovače a mobilní telefony na základní úrovni.
Typické aplikace : Domů 4G směrovače ( např. LB-Link CPE450AX ), smartphony do poloviny až nízkého konce, navigace v autě (provoz v reálném čase a online hudba).
3. Cat6: 'Performance Representative ' pro vysokorychlostní mobilní scénáře
Core Parametry : Míra downlink 300Mbps , rychlost uplink 50Mbps ; Zavádí modulaci 256QAM (downlink), podporuje 2 × 2 MIMO , 2 agregace nosiče ( 40 MHz ).
Technické vlastnosti : Přijme 256QAM poprvé v downlinku, zvyšuje data 'Efektivita balení ' o 33%, vhodné pro scénáře citlivé na míru downlink.
Typické aplikace : High-end 4G směrovače (podnikové úrovně), 4K Live Broadcast Equipment (Outdoor Event Live Broadcast), In-Vohicle Entertainment Systems (zadní řada 4K video přehrávání).
4. Cat12: 'vysokorychlostní benchmark ' pro průmyslovou třídu
Core Parametry : Míra downlink 600Mbps , rychlost uplink 100Mbps ; Podporuje modulaci 256QAM , 4 × 4 MIMO , 3 agregace nosiče ( 60 MHz ).
Technické vlastnosti : Agregace více nosiče + MIMO s vysokým řádem, míra vyrovnávání a stabilita, splnění požadavků na vysokou šířku průmyslové šířky.
Typické aplikace : průmyslové monitorování (backhaul v reálném čase vícekanálových kamer 4K), telemedicína (přenos chirurgického videa s vysokým rozlišením), zálohování vyhrazeno podnikem (nahrazení některých scénářů optických vláken).
IV. Vztah mezi kategoriemi koček a uživatelským zkušeností: klíč nad rámec
Obyčejní uživatelé si mohou myslet, že „čím vyšší úroveň kočky, tím lepší “, ale skutečná zkušenost je třeba kombinovat se scénáři:
Sazba není jediným standardem : například 150 Mb/s CAT4 již může splňovat potřeby videí 4K (vyžadujících 25 Mb/s ), videokonference (vyžadující 4Mbps ) atd. Slepé sledování CAT6/CAT12 zvýší náklady na zařízení a spotřebu energie.
'Srovnávání ' mezi síťovou a terminálem : Úroveň terminálu kočky musí odpovídat technologiím podporovaným síťem operátora. Například, pokud operátor nasadil agregaci nosiče, terminály CAT6 nemohou dosáhnout míry 300 Mb / s.
Rovnováha mezi spotřebou energie a scénáři : čím vyšší je úroveň kočky , tím větší je spotřeba energie terminálu. Zařízení IoT (například inteligentní měřiče) jsou proto vhodnější pro CAT1 (nízká spotřeba energie) spíše než CAT4/CAT6.
V. Evoluční logika kategorií koček: od 'Speed Competition ' do 'Scénář segmentace '
Definice kategorií CAT od 3GPP odráží evoluční myšlenku technologie 4G :
Raná fáze (2008–2012) : Zaměřeno na zlepšení sazeb, od CAT1 na CAT4 , splňuje 'od nuly ' mobilní širokopásmové potřeby;
Střední fáze (2013–2016) : Zavedena agregace nosiče a modulace vysokého řádu (jako je 256qam pro CAT6 ), prolomení míry;
Pozdější fáze (2017–2020) : Segmentované scénáře, spuštění nízkoenergetické CAT-M1/NB-IOT (rychlost pouze desítek KBP) pro internet věcí a vysoce výkonné kategorie, jako je CAT12 pro průmyslové scénáře.
Toto „širokospektrální pokrytí “ umožňuje 4G LTE podporovat jak přenos mikro-dat inteligentních hodinek, tak vysokorychlostní potřeby 4K živého vysílání, což z něj činí jednu z nejpoužívanějších mobilních komunikačních technologií v historii.
Závěr: Porozumění kategoriím koček pro výběr správného zařízení 4G
Kategorie LTE CAT jsou „Technické identifikační karty “ schopností terminálu. Nejedná se jen o řetězec čísel, ale průvodce pro odpovídající zařízení se scénáři. Pro obyčejné uživatele může CAT4 již uspokojit většinu potřeb, jako je domov a kancelář; Pro podniky nebo speciální scénáře lze CAT6 a vyšší vybrat podle rychlosti, spotřeby energie a nákladů.
S popularizací kategorií 5G , LTE CAT bude stále hrát dlouhodobou roli v internetu věcí, pokrytí ve vzdálených oblastech a dalších oborech. Pochopení její technické logiky nám může nejen pomoci vybrat vhodnější zařízení, ale také jasně vidět kontext vývoje mobilní komunikační technologie „od obecného po segmentované “.
Pokud se chcete dozvědět více produktů 4G routeru , které splňují různé standardy kategorie koček , můžete navštívit Oblast routeru LB-Link 4G ； Pokud máte přizpůsobené potřeby nebo technické poradenství, neváhejte C ONTACT U.s pro profesionální podporu.
