ビュー: 0 著者:サイト編集者の公開時間:2025-07-18起源: サイト
4G LTEテクノロジーの開発において、 'CAT(カテゴリ)'はよく言及されている用語です。エントリーレベルのCAT1から高性能CAT18まで、さまざまなカテゴリが通信技術の正確な反復を隠しています。この記事は、テクニカルボトムレイヤーから始まり、LTE CATカテゴリの定義ロジック、コアの違い、および実用的なアプリケーションを分析し、4Gデバイスのパフォーマンスに影響を与えるこの重要な指標を読者が理解できるようにします。
LTE CAT カテゴリは特定のテクノロジーではなく、 3GPP (第3世代パートナーシッププロジェクト)によって策定されたパフォーマンス分類システムです 4Gターミナルデバイスの 。そのコア機能は、統一された技術指標(レート、変調モード、マルチアンテナ構成など)を介して LTE ネットワークにアクセスするときに端子の最大機能を定義し、異なるメーカーのデバイスが同じネットワークで連携できるようにすることです。
簡単に言えば、CATカテゴリは '通信能力証明書'のようなものです。CATレベルが高いほど、端末によってサポートされているテクノロジーがより高度になり、達成可能なレートや安定性などのパフォーマンスが強化されます。このシステムは、 3GPPリリース8 (2008)で最初に提案され、技術的進化により継続的に拡大されています。現在、 まで定義されています CAT20.
異なる間の違いは CATカテゴリ 、本質的に3つのコア技術パラメーターによって決定されます。これは、端末の '通信天井'を一緒に形成します。
変調技術は、単位時間ごとに送信できるデータの量を決定します。次の変調モードは、主に LTEで使用されています。
QPSK :シンボルごとに2ビットのデータ(低速シナリオ);
16Qam :記号あたり4ビットのデータ。
64QAM :シンボルごとに6ビットのデータ(中および高速シナリオ);
256QAM :記号あたり8ビットのデータ(CAT6以降でサポートされている高速シナリオ)。
たとえば、 CAT4は のみをサポートしますが 64QAM、 CAT6は を導入し 256QAM、同じ帯域幅でデータ送信効率を33%増加させます。
の単一キャリア帯域幅は、 LTEネットワーク 通常 1.4MHz-20MHzです。キャリア集約技術は、複数のキャリアをより広い帯域幅に「スプライス」することができ、それにより速度が増加します。例えば:
CAT4は 、最大2つのキャリア集約(合計帯域幅 40MHz )をサポートします。
CAT6は 2つのキャリア集約(合計帯域幅 40MHz )をサポートしますが、 の導入により、 256Qamのレートを超えるレートは cat4;
CAT12は 3つのキャリア集約(合計帯域幅 60MHz )をサポートし、 と組み合わせてより高いパフォーマンスを達成します 256Qam.
MIMO (複数の入力複数出力)は、複数のアンテナを介してデータを送信および受信することにより、空間的多重化を実現します。 構成は MIMO の LTE端子 、「送信アンテナの数×受信アンテナの数」で表されます。
CAT1/CAT4 は通常、 2×2 MIMOをサポートします (2つの送信アンテナ + 2受信アンテナ)。
CAT6 以降は 4×4 MIMOをサポートできます。これは、理論的にデータレートを2倍にします。
すべての CAT カテゴリが大規模な商業化を達成しているわけではありません。現在、次のカテゴリが最も広く使用されており、それぞれが異なるシナリオ要件に対応しています。
コアパラメーター:ダウンリンクレート 10Mbps 、アップリンクレート 5Mbps 。 をサポートし 16QAM/64QAM 変調、 2×2 MIMO、キャリアの凝集をサポートしていません。
技術的な機能:低コスト、低消費電力(スタンバイ時間は数年に達する可能性があります)は、低料金と長時間の接続シナリオに適したシンプルなハードウェアで実現できます。
典型的なアプリケーション:スマートウォーターメーター/ガスメーター(1か月あたりの数十KBのデータのみ)、共有自転車(位置決めおよびステータスレポート)、ウェアラブルデバイス(心拍数/位置データ送信)。
コアパラメーター:ダウンリンクレート 150Mbps 、アップリンクレート 50Mbps 。 サポートします 64QAM 変調、 2×2 MIMO 、最大2つのキャリア集約( 40MHz )を。
技術的特徴:残高率とコストは、ほとんどの消費者グレードのシナリオのニーズを満たすことができ、主流の選択です 4Gルーター とエントリーレベルの携帯電話。
典型的なアプリケーション:ホーム 4Gルーター (例、 LB-Link CPE450AX )、中間から低端のスマートフォン、カーナビゲーション(リアルタイムトラフィックおよびオンライン音楽)。
コアパラメーター:ダウンリンクレート 300Mbps 、アップリンクレート 50Mbps 。 を導入し、 256QAM 変調(ダウンリンク) 2×2 MIMO 、2つのキャリア集約( 40MHz )をサポートします。
技術的な機能: 256Qamを採用し、ダウンリンクレートに敏感なシナリオに適したデータ 'パッケージ効率'を33%増加させます。 ダウンリンクで初めて
典型的なアプリケーション:ハイエンド 4Gルーター (エンタープライズレベル)、 4K ライブブロードキャスト機器(屋外イベントライブブロードキャスト)、車両内エンターテイメントシステム(リアローウ 4K ビデオ再生)。
コアパラメーター:ダウンリンクレート 600Mbps 、アップリンクレート 100Mbps 。 をサポートします 256QAM 変調、 4×4 MIMO 、3キャリア凝集( 60MHz )。
技術的特徴:マルチキャリア集約 +高次MIMO、バランスレートと安定性、産業グレードの高帯域幅要件を満たす。
典型的なアプリケーション:産業監視(マルチチャネル4Kカメラのリアルタイムバックホール)、遠隔医療(高解像度外科ビデオ伝播)、エンタープライズ専用のラインバックアップ(いくつかの光ファイバーシナリオの置き換え)。
通常のユーザーは、「猫レベルが高いほど、より良い」と考えるかもしれませんが、実際のエクスペリエンスはシナリオと組み合わせる必要があります。
レートは唯一の標準ではありません。たとえば、 CAT4の150Mbpsは のニーズをすでに満たすことができます 4K ビデオ( 25Mbpsが必要)、ビデオ会議( 4Mbpsが必要)など 、 。
ネットワークと端末の間の「マッチング」 :ターミナルの CAT レベルは、オペレーターのネットワークでサポートされているテクノロジーを一致させる必要があります。たとえば、オペレーターがキャリアの集約を展開していない場合、 CAT6端子は のレートを達成できません 300Mbps.
消費電力とシナリオのバランス:が高いほど 猫レベル 、ターミナルチップの消費電力が大きくなります。したがって、IoTデバイス(スマートメーターなど)は、 CAT1 (低消費電力)により適しています。 CAT4/CAT6よりも.
の定義は、 CAT カテゴリ 3GPPによる の進化のアイデアを反映しています。 4G テクノロジー
Early Stage(2008-2012) : レートの改善に焦点を当て、 Cat1から までの Cat4 'から'から 'モバイルブロードバンドのニーズを満たしています。
ミドルステージ(2013-2016) :キャリアの集約と高次変調( 256QAMなど)を導入しました。 の場合は CAT6レートのボトルネックを突破し、
後期段階(2017-2020) :セグメント化されたシナリオ、モノのインターネットの低電力 CAT-M1/NB-OIT (KBPSの数十のレートのみ)を起動し、産業シナリオ用の などの高性能カテゴリを起動 CAT12 します。
この 'Broadspectrumカバレッジ' Evolutionにより、 4G LTEは、スマートウォッチのマイクロデータ送信と の高速ニーズの両方をサポートすることで 4Kライブブロードキャスト 、歴史上最も広く使用されているモバイル通信技術の1つになります。
LTE CAT カテゴリは、端子通信機能の「技術IDカード」です。それらは単なる数字の文字列ではなく、デバイスをシナリオと一致させるためのガイドです。通常のユーザーにとって、 CAT4は すでに自宅やオフィスなどのほとんどのニーズを満たすことができます。企業または特別なシナリオの場合、 CAT6 以降はレート、消費電力、コストに応じて選択できます。
の普及により 5G , LTE CATカテゴリ 、モノのインターネット、遠隔地やその他の分野でのカバレッジで長期的な役割が依然として果たされます。その技術的論理を理解することは、より適切なデバイスを選択するのに役立つだけでなく、モバイル通信テクノロジーの開発コンテキスト 'の開発コンテキストも明確に見ることができます。
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