Bei der Entwicklung der 4G LTE -Technologie ist 'Cat (Kategorie) ' ein häufig genannter Begriff. Von der Einstiegsklasse CAT1 bis zum Hochleistungs-Cat18 verbergen verschiedene Kategorien die genaue Iteration von Kommunikationstechnologien. Dieser Artikel startet aus der technischen unteren Schicht, analysiert die Definitionslogik, die Kernunterschiede und die praktischen Anwendungen von LTE -Kategorien und hilft den Lesern, diesen Schlüsselindikator zu verstehen, der die 4G -Geräteleistung beeinflusst.
I. Die Essenz der Kategorien der LTE -Katzen: Ein 'Klassifizierungsstandard' für Kommunikationsfähigkeiten
LTE -Kategorien sind keine spezifische Technologie, sondern ein von formulierter Leistungsklassifizierungssystem für 3GPP (3GPP -Partnerschaftsprojekt) 4G -Terminalgeräte. Seine Kernfunktion besteht darin, die maximale Fähigkeit von Terminals beim Zugriff auf LTE- Netzwerke über einheitliche technische Indikatoren (z. B. Rate, Modulationsmodus, Multi-Antenna-Konfiguration usw.) zu definieren, um sicherzustellen, dass Geräte aus verschiedenen Herstellern im selben Netzwerk zusammenarbeiten können.
Einfach ausgedrückt, Kategorien für die Katzen sind wie 'Kommunikationsfunktionszertifikate' - je höher die Katzenebene, desto fortgeschrittener, desto fortgeschrittener Technologien, die vom Terminal unterstützt werden, und je stärker die Leistung wie erreichbare Rate und Stabilität. Dieses System wurde erstmals in 3GPP Release 8 (2008) vorgeschlagen und wurde kontinuierlich mit technologischer Entwicklung erweitert. Derzeit wurde es bis Cat20 definiert.
Ii. Drei technische Kernindikatoren, die Kategorien der Katzen bestimmen
Die Unterschiede zwischen verschiedenen Kategorien der Katzen werden im Wesentlichen durch drei technische Kernparameter bestimmt, die zusammen die 'Kommunikationsdecke' des Terminals bilden:
1. Modulationsmodus: Der Schlüssel zu Daten 'Verpackungseffizienz '
Die Modulationstechnologie bestimmt die Datenmenge, die pro Zeiteinheit übertragen werden können. Die folgenden Modulationsmodi werden hauptsächlich in LTE verwendet :
QPSK : 2 Datenbits pro Symbol (Szenarien mit niedriger Geschwindigkeit);
16QAM : 4 Datenbits pro Symbol;
64QAM : 6 Datenbits pro Symbol (mittlere und Hochgeschwindigkeitsszenarien);
256QAM : 8 Datenbits pro Symbol (Hochgeschwindigkeitsszenarien, unterstützt von Cat6 und höher).
Zum Beispiel Cat4 nur unterstützt 64QAM , während Cat6 einführt 256QAM , was die Datenübertragungseffizienz unter derselben Bandbreite um 33% erhöht.
2. Trägeraggregation (CA): Bandbreite 'Spleißen' -Technologie
Die einzelne Trägerbandbreite von LTE- Netzwerken beträgt normalerweise 1,4 MHz-20 MHz . Die Carrier -Aggregationstechnologie kann mehrere Träger in eine breitere Bandbreite spleifen, wodurch die Rate erhöht wird. Zum Beispiel:
Cat4 unterstützt bis zu 2 Trägeraggregationen (Gesamtbandbreite 40 MHz );
Cat6 unterstützt 2 Carrier -Aggregationen (Gesamtbandbreite 40 MHz ), aber aufgrund der Einführung von 256QAM übersteigt die Rate die von Cat4;
Cat12 unterstützt 3 Carrier -Aggregationen (Gesamtbandbreite 60 MHz ) und erzielt eine höhere Leistung in Kombination mit 256qam.
3. MIMO -Konfiguration: räumliche 'Parallelübertragung ' Fähigkeit
MIMO (Multiple Input Multiple Output) realisiert räumliche Multiplexe, indem sie gleichzeitig über mehrere Antennen übertragen und empfangen werden. Die MIMO -Konfiguration von LTE -Terminals wird durch 'Anzahl der Übertragungsantennen × Anzahl der empfangenden Antennen' dargestellt:
Cat1/Cat4 unterstützt normalerweise 2 × 2 MIMO (2 Übertragungsantennen + 2 Empfangantennen);
Cat6 und höher kann 4 × 4 MIMO unterstützen , was die Datenrate theoretisch verdoppelt.
III. Technische Parameter und Anwendungsszenarien der Mainstream -LTE -Katz -Kategorien
Nicht alle Kategorien der Katzen haben eine große Kommerzialisierung erreicht. Derzeit sind die folgenden Kategorien am häufigsten verwendet, jeweils entsprechend unterschiedlichen Szenarioanforderungen:
1. Cat1: Das 'wirtschaftliche und praktische Modell' für das Internet der Dinge
Kernparameter : Downlink -Rate 10 Mbit / s , Uplink -Rate 5 ; Mbit / s Unterstützt 16QAM/64QAM -Modulation, 2 × 2 MIMO und unterstützt keine Trägeraggregation.
Technische Funktionen : Niedrige Kosten, geringer Stromverbrauch (Standby-Zeit kann mehrere Jahre erreichen), können mit einfacher Hardware realisiert werden, die für Szenarien mit niedriger Rate und langer Konnection geeignet ist.
Typische Anwendungen : intelligente Wassermesser/Gasmesser (nur zehn KB von Daten, die pro Monat benötigt werden), gemeinsame Fahrräder (Positionierung und Statusberichterstattung), tragbare Geräte (Herzfrequenz-/Positionsdatenübertragung).
2. Cat4: Die 'Hauptkraft ' von Geräten für Verbraucherqualität
Kernparameter : Downlink -Rate 150 Mbit / s , Uplink -Rate 50 Mbit / s; Unterstützt 64QAM -Modulation, 2 × 2 MIMO , bis zu 2 Trägeraggregationen ( 40 MHz ).
Technische Funktionen : Guthabenrate und -kosten, können die Bedürfnisse der meisten Szenarien der Verbraucherqualität erfüllen und sind die Mainstream-Wahl für 4G-Router und Mobiltelefone der Einstieg.
Typische Anwendungen : Home 4G -Router ( z. B., z. LB-Link CPE450AX ), Smartphones mit mittlerer bis niedriger End, Autonavigation (Echtzeitverkehr und Online-Musik).
3. Cat6: Der 'Performance-Repräsentant' für Hochgeschwindigkeits-mobile Szenarien
Kernparameter : Downlink -Rate 300 Mbit / s , Uplink -Rate 50 Mbit / s; Stützt 2 × . 2 MIMO , 2 Trägeraggregationen ( 40 MHz )
Technische Funktionen : Übernimmt 256QAM im Downlink und erhöht die Daten 'Verpackungseffizienz' um 33%, geeignet für Szenarien, die für Downlink -Raten empfindlich sind. erstmals
Typische Anwendungen : High-End -4G-Router (Unternehmensebene), 4K Live-Broadcast-Geräte (Outdoor-Event Live-Sendung), Unterhaltungssysteme im Fahrzeug (hintere 4K- Video-Wiedergabe).
4. Cat12: Der Hochgeschwindigkeits-Benchmark 'für Industriequalität
Kernparameter : Downlink -Rate 600 Mbit / s , Uplink -Rate 100 Mbit / s; Unterstützt 25QAM -Modulation, 4 × 4 MIMO , 3 Trägeraggregationen ( 60 MHz ).
Technische Merkmale : Multitrier-Aggregation + MIMO mit hoher Ordnung, Ausgleichsrate und Stabilität, erfüllen die Anforderungen an die Industriegrade mit hoher Bandbreite.
Typische Anwendungen : Industrielle Überwachung (Echtzeit-Backhaul von Multi-Channel-4K-Kameras), Telemedizin (hochauflösende chirurgische Videoübertragung), Enterprise Dedized Line Backup (Ersetzen einiger optischer Faser-Szenarien).
Iv. Die Beziehung zwischen Kategorien der Katzen und Benutzererfahrung: der Schlüssel über die Rate hinaus
Gewöhnliche Benutzer mögen denken, dass 'Je höher die Katzenebene ist, desto besser ', aber die tatsächliche Erfahrung muss mit Szenarien kombiniert werden:
Die Rate ist nicht der einzige Standard : Zum Beispiel können die 150 Mbit/s von Cat4 bereits die Anforderungen von 4K -Videos (für 25 Mbit/s ), Videokonferenzen ( 4 Mbit ) usw. erfüllen usw. /s erhöhen die Kosten und den Stromverbrauch der Geräte.
'Matching ' zwischen Netzwerk und Terminal : Die des Terminals Katzenebene muss den vom Netzwerk des Bedieners unterstützten Technologien entsprechen. Wenn der Bediener beispielsweise keine Carrier -Aggregation eingesetzt hat, können Cat6 -Terminals keine Rate von 300 Mbit / s erreichen.
Gleichgewicht zwischen Stromverbrauch und Szenarien : Je höher der Katzenniveau , desto größer ist der Stromverbrauch des Terminalchips. Daher sind IoT -Geräte z ( ..
V. Die Evolutionslogik der Kategorien der Katzen: von 'Speed -Wettbewerb ' bis 'Szenariosegmentierung '
Die Definition von Kategorien der Katzen nach 3GPP spiegelt die Evolutionsidee der 4G -Technologie wider:
Frühes Stadium (2008-2012) : Konzentrieren Sie sich auf die Ratenverbesserung von CAT1 bis CAT4 und erfüllen die 'von Grund auf ' mobile Breitbandanforderungen;
Middle Stage (2013-2016) : Einführte Carrier-Aggregation und Modulation mit hoher Ordnung (wie 256QAM für Cat6 ), das den Ratengunschwein durchbricht;
Spätere Stufe (2017-2020) : Segmentierte Szenarien, Start von mit geringer Leistung CAT-M1/NB-IOT für das Internet der Dinge und Hochleistungskategorien wie Cat12 für industrielle Szenarien.
Diese 'Breitspektrum-Abdeckung ' Evolution ermöglicht es 4G LTE , sowohl die Mikrodatenübertragung von Smart Watches als auch die Hochgeschwindigkeitsanforderungen von 4K- Live-Sendungen zu unterstützen, was sie zu einer der am häufigsten verwendeten mobilen Kommunikationstechnologien in der Geschichte macht.
Schlussfolgerung: Verständnis der Kategorien Katzen, um das richtige 4G -Gerät auszuwählen
LTE -Kategorien sind die 'technischen ID -Karten' der Terminalkommunikationsfunktionen. Sie sind nicht nur eine Reihe von Zahlen, sondern auch eine Anleitung zum Abpassen von Geräten mit Szenarien. Für normale Benutzer kann CAT4 bereits die meisten Anforderungen wie Zuhause und Büro erfüllen. Für Unternehmen oder besondere Szenarien kann Cat6 und höher nach Rate, Stromverbrauch und Kosten ausgewählt werden.
Mit der Popularisierung von 5G , LTE- Kategorien spielt im Internet der Dinge weiterhin eine langfristige Rolle, die Berichterstattung in abgelegenen Bereichen und in anderen Bereichen. Das Verständnis seiner technischen Logik kann uns nicht nur helfen, geeignetere Geräte auszuwählen, sondern auch den Entwicklungskontext der mobilen Kommunikationstechnologie 'von allgemein bis segmentiert' zu sehen.
Wenn Sie mehr wissen möchten 4G -Router -Produkte , die unterschiedliche Standards der Kategorie der Katzen erfüllen , können Sie die besuchen LB-Link 4G Router Area ； Wenn Sie individuelle Bedürfnisse oder technische Beratung haben, können Sie sich C ontact us professioneller Support freigeben.
