בפיתוח טכנולוגיית 4G LTE, 'CAT (קטגוריה) ' הוא מונח שהוזכר לעתים קרובות. החל מ- CAT1 ברמת הכניסה ל- CAT18 בעל ביצועים גבוהים, קטגוריות שונות מסתירות את האיטרציה המדויקת של טכנולוגיות תקשורת. מאמר זה יתחיל מהשכבה התחתונה הטכנית, ינתח את היגיון ההגדרה, הבדלי ליבה ויישומים מעשיים של קטגוריות LTE CAT, ויסייע לקוראים להבין את מחוון המפתח הזה המשפיע על ביצועי מכשיר 4G.
I. המהות של קטגוריות חתול LTE: A 'תקן סיווג ' ליכולות תקשורת
קטגוריות CAT LTE אינן טכנולוגיה ספציפית, אלא מערכת סיווג ביצועים שנוסחה על ידי 3GPP (פרויקט שותפות דור שלישי) עבור 4G . מכשירי מסוף פונקציית הליבה שלה היא להגדיר את היכולת המרבית של הטרמינלים בעת גישה לרשתות LTE באמצעות אינדיקטורים טכניים אחידים (כגון קצב, מצב אפנון, תצורה רב-אנטנה וכו '), להבטיח כי מכשירים מיצרנים שונים יוכלו לעבוד יחד באותה רשת.
במילים פשוטות, קטגוריות חתולים הן כמו 'תעודות יכולת תקשורת ' - ככל שרמת החתול גבוהה יותר, כך הטכנולוגיות המתקדמות יותר הנתמכות על ידי הטרמינל, וככל שהביצועים חזקים יותר כמו שיעור ויציבות בר השגה. מערכת זו הוצעה לראשונה ב- 3GPP Release 8 (2008) והורחבה ברציפות עם התפתחות טכנולוגית. נכון לעכשיו, זה הוגדר עד CAT20.
II. שלושה אינדיקטורים טכניים ליבה שקובעים קטגוריות חתולים
ההבדלים בין קטגוריות CAT שונות נקבעים בעיקרו על ידי שלושה פרמטרים טכניים ליבה, אשר יחד מהווים את 'תקרת התקשורת' של הטרמינל:
1. מצב אפנון: המפתח לנתונים 'יעילות אריזה '
טכנולוגיית אפנון קובעת את כמות הנתונים שניתן להעביר לכל זמן יחידה. מצבי האפנון הבאים משמשים בעיקר ב- LTE :
QPSK : 2 פיסות נתונים לסמל (תרחישים במהירות נמוכה);
16QAM : 4 פיסות נתונים לכל סמל;
64QAM : 6 פיסות נתונים לכל סמל (תרחישים בינוניים ומהירים);
256QAM : 8 פיסות נתונים לכל סמל (תרחישים במהירות גבוהה, הנתמכים על ידי CAT6 ומעלה).
לדוגמה, CAT4 תומך רק ב- 64QAM , ואילו CAT6 מציג 256QAM , מה שמגדיל את יעילות העברת הנתונים ב- 33% תחת אותו רוחב פס.
2. צבירת המנשא (CA): טכנולוגיית רוחב פס 'שחבור '
רוחב הפס של הספק היחיד של LTE הוא בדרך כלל רשתות 1.4 מגהרץ 20 מגהרץ . טכנולוגיית צבירת המנשא יכולה 'Sprice ' נשאים מרובים לרוחב פס רחב יותר, ובכך להגדיל את השיעור. לְדוּגמָה:
CAT4 תומך עד 2 אגרגציות מנשא (רוחב פס כולל 40MHz );
CAT6 תומך ב -2 אגרגציות של מוביל (רוחב פס כולל 40 מגה הרץ ), אך עקב הצגת 256QAM , השיעור עולה על זה של CAT4;
CAT12 תומך ב -3 אגרגציות מנשא (רוחב פס כולל 60 מגהרץ ), ומשיג ביצועים גבוהים יותר בשילוב עם 256QAM.
3. תצורת MIMO: יכולת שידור מקביל 'מרחבי '
MIMO (פלט מרובה קלט מרובה) מממש ריבוי מרחבי על ידי העברת וקבלת נתונים דרך אנטנות מרובות בו זמנית. תצורת MIMO של מסופי LTE מיוצגת על ידי 'מספר האנטנות המעבירות × מספר האנטנות שקיבלו ':
CAT1/CAT4 תומך בדרך כלל ב- 2 × 2 MIMO (2 אנטנות משדר + 2 מקבלות אנטנות);
CAT6 ומעלה יכול לתמוך ב- 4 × 4 MIMO , אשר תיאורטית מכפילה את קצב הנתונים.
III. פרמטרים טכניים ותרחישים של יישומים של קטגוריות חתול LTE הזרם המרכזי
לא כל קטגוריות החתולים השיגו מסחור בקנה מידה גדול. נכון לעכשיו, הקטגוריות הבאות הן הנפוצות ביותר, שכל אחת מהן תואמת לדרישות תרחיש שונות:
1. Cat1: 'המודל החסכוני והמעשי' לאינטרנט של הדברים
פרמטרי ליבה : קצב קישור למטה 10 מגהביט לשנייה , קצב uplink 5 מגהביט לשנייה ; תומך במודולציה של 16QAM/64QAM , 2 × 2 MIMO ואינו תומך בצבירת הספק.
ניתן לממש תכונות טכניות : עלות נמוכה, צריכת חשמל נמוכה (זמן המתנה יכולה להגיע למספר שנים), עם חומרה פשוטה, המתאימה לתרחישים של חיבור נמוך וארוך.
יישומים אופייניים : מד מים חכמים/מד גז (רק עשרות KB של נתונים הדרושים לחודש), אופניים משותפים (מיקום ודיווח על מצב), מכשירים לבישים (העברת נתוני דופק/מיקום).
2. Cat4: 'הכוח הראשי' של מכשירי כיתה צרכנים
פרמטרי ליבה : קצב קישור למטה 150 מגהביט לשנייה , קצב קישור 50 מגהביט לשנייה ; תומך במודולציה של 64QAM , 2 × 2 MIMO , עד 2 אגרגציות מנשא ( 40MHz ).
תכונות טכניות : שיעור יתרות ועלות, יכול לענות על הצרכים של מרבית התרחישים בדרגה הצרכנית, והוא הבחירה המרכזית עבור נתבים 4G וטלפונים ניידים ברמת כניסה.
יישומים טיפוסיים : בית נתבי 4G ( למשל, LB-LINK CPE450AX ), סמארטפונים אמצע עד נמוך, ניווט לרכב (תנועה בזמן אמת ומוזיקה מקוונת).
3. Cat6: 'נציג הביצועים' לתרחישים ניידים במהירות גבוהה
פרמטרי ליבה : קצב קישור למטה 300 מגהביט לשנייה , קצב קישור 50 מגהביט לשנייה ; מציג אפנון של 256QAM (Downlink), תומך ב- 2 × 2 MIMO , 2 אגרגציות נשאיות ( 40MHz ).
מאפיינים טכניים : מאמצת 256QAM לראשונה ב- Downlink, הגדלת נתונים 'יעילות אריזה ' ב- 33%, המתאימה לתרחישים הרגישים לשיעורי קישור למטה.
יישומים אופייניים : מתקדמים נתבי 4G (ברמת הארגון), ציוד שידור חי 4K (שידור חי של אירוע חיצוני), מערכות בידור ברכב ( 4K ). השמעת וידיאו בשורה אחורית
4. Cat12: 'מדד במהירות גבוהה ' עבור כיתה תעשייתית
פרמטרי ליבה : קצב Downlink 600 מגהביט לשנייה , קצב uplink 100 מגהביט לשנייה ; תומך במודולציה של 256QAM , 4 × 4 MIMO , 3 אגרגציות מנשא ( 60MHz ).
מאפיינים טכניים : צבירה רב-נשאית + MIMO בסדר גודל גבוה, שיעור איזון ויציבות, עמידה בדרישות רוחב פס גבוה בתעשייה.
יישומים אופייניים : ניטור תעשייתי (שיפוץ מחדש בזמן אמת של מצלמות 4K ערוצים), טלרפואה (העברת וידאו כירורגית בהבחנה גבוהה), גיבוי קו ייעודי לארגון (החלפת כמה תרחישים של סיבים אופטיים).
Iv. הקשר בין קטגוריות חתולים לחוויית משתמש: המפתח מעבר לשיעור
משתמשים רגילים עשויים לחשוב שככל שרמת החתול גבוהה יותר, כך יש לשלב את החוויה בפועל עם תרחישים:
התעריף אינו התקן היחיד : לדוגמה, 150 מגה -ביט לשנייה של CAT4 יכולים כבר לענות על הצרכים של 4K (הדורשים סרטוני 25 מגהביט לשנייה ), ועידות וידאו (הדורשות 4 מגהביט לשנייה ) וכו '. רודף בעיוורון CAT6/CAT12 יגדיל את עלות המכשיר וצריכת החשמל.
'התאמה ' בין רשת לטרמינל : רמת של הטרמינל החתול צריכה להתאים לטכנולוגיות הנתמכות על ידי רשת המפעיל. לדוגמה, אם המפעיל לא פרש צבירת ספקים, מסופי CAT6 אינם יכולים להשיג שיעור של 300 מגהביט לשנייה.
איזון בין צריכת חשמל לתרחישים : ככל שרמת החתול גבוהה יותר , כך צריכת החשמל של שבב הטרמינל גדולה יותר. לכן, מכשירי IoT (כמו מטרים חכמים) מתאימים יותר ל- Cat1 (צריכת חשמל נמוכה) ולא ל- Cat4/Cat6.
V. היגיון האבולוציה של קטגוריות CAT: מ- 'תחרות מהירות ' ועד 'פילוח תרחיש '
ההגדרה של חתולים על ידי קטגוריות 3GPP משקפת את רעיון האבולוציה של 4G : טכנולוגיית
שלב מוקדם (2008-2012) : התמקד בשיפור השיעורים, מ- CAT1 ל- CAT4 , עונה על צרכי הפס הרחב הנייד 'מאפס ';
שלב האמצעי (2013-2016) : הציג צבירת ספקים ומודולציה בסדר גודל גבוה (כגון 256QAM עבור CAT6 ), תוך פריצת צוואר הבקבוק בקצב;
שלב מאוחר יותר (2017-2020) : תרחישים מפולחים, השקת בעלת עוצמה נמוכה CAT-M1/NB-IOT (דרג רק עשרות KBPs) לאינטרנט של הדברים, וקטגוריות בעלות ביצועים גבוהים כמו CAT12 לתרחישים תעשייתיים.
'כיסוי רחב-ספקטרום ' אבולוציה מאפשרת 4G LTE לתמוך בשני מיקרו-נתונים של שעונים חכמים וצרכים במהירות גבוהה של שידורים חיים 4K , מה שהופך אותו לאחד הטכנולוגיות התקשורתיות הניידות הנפוצות ביותר בהיסטוריה.
מסקנה: הבנת קטגוריות החתולים לבחירת מכשיר ה- 4G המתאים
קטגוריות CAT LTE הן 'תעודות זהות טכניות' של יכולות תקשורת סופנית. הם לא רק מחרוזת מספרים, אלא מדריך למכשירים תואמים לתרחישים. למשתמשים רגילים, CAT4 כבר יכול לענות על רוב הצרכים כמו הבית והמשרד; עבור ארגונים או תרחישים מיוחדים, CAT6 ומעלה ניתן לבחור לפי שיעור, צריכת חשמל ועלות.
עם הפופולריזציה של קטגוריות 5G , LTE CAT עדיין ישחקו תפקיד ארוך טווח באינטרנט של הדברים, כיסוי באזורים מרוחקים ובתחומים אחרים. הבנת ההיגיון הטכני שלה לא יכולה רק לעזור לנו לבחור מכשירים מתאימים יותר, אלא גם לראות בבירור את הקשר הפיתוח של טכנולוגיית התקשורת הסלולרית 'מכלל למפיל '.
אם אתה רוצה לדעת מוצרי נתב 4G נוספים העומדים חתולים שונים, אתה יכול לבקר ב בתקני קטגוריית אזור נתב LB-Link 4G ； אם יש לך צרכים או ייעוץ טכני בהתאמה אישית, אנא אל תהסס C ontact us לתמיכה מקצועית.
