I utviklingen av 4G LTE -teknologi er 'CAT (kategori) ' et ofte nevnt begrep. Fra CATT-nivå CAT1 til CAT for høy ytelse, skjuler forskjellige kategorier den nøyaktige iterasjonen av kommunikasjonsteknologier. Denne artikkelen vil starte fra det tekniske bunnlaget, analysere definisjonslogikken, kjerneforskjeller og praktiske anvendelser av LTE CAT -kategorier, og hjelpe leserne til å forstå denne nøkkelindikatoren som påvirker ytelsen til 4G -enheter.
I. Essensen av LTE CAT -kategorier: A 'Klassifiseringsstandard ' for kommunikasjonsevner
LTE CAT -kategorier er ikke en spesifikk teknologi, men et resultatklassifiseringssystem formulert av 3GPP (3. generasjons partnerskapsprosjekt) for 4G terminalenheter. Kjernefunksjonen er å definere terminalenes maksimale evne når du får tilgang til LTE- nettverk gjennom enhetlige tekniske indikatorer (for eksempel hastighet, modulasjonsmodus, multi-antenna-konfigurasjon, etc.), og sikrer at enheter fra forskjellige produsenter kan fungere sammen i samme nettverk.
Enkelt sagt er CAT -kategorier som 'Kommunikasjonsevne sertifikater ' - jo høyere CAT -nivå, jo mer avanserte teknologiene som støttes av terminalen, og jo sterkere ytelse som oppnåelig hastighet og stabilitet. Dette systemet ble først foreslått i 3GPP Release 8 (2008) og har kontinuerlig blitt utvidet med teknologisk evolusjon. Foreløpig har det blitt definert opp til CAT20.
Ii. Tre kjernetekniske indikatorer som bestemmer kattekategorier
Forskjellene mellom forskjellige CAT -kategorier bestemmes i det vesentlige av tre kjernetekniske parametere, som til sammen danner 'kommunikasjonstaket ' for terminalen:
1. Modulasjonsmodus: Nøkkelen til data 'Emballasjeeffektivitet '
Modulasjonsteknologi bestemmer mengden data som kan overføres per tidsenhet. Følgende modulasjonsmodus brukes hovedsakelig i LTE :
QPSK : 2 biter data per symbol (lavhastighetsscenarier);
16qam : 4 biter data per symbol;
64QAM : 6 biter data per symbol (medium og høyhastighetsscenarier);
256qam : 8 biter data per symbol (høyhastighetsscenarier, støttet av CAT6 og over).
For eksempel CAT4 bare støtter 64QAM , mens CAT6 introduserer 256qam , noe som øker dataoverføringseffektiviteten med 33% under samme båndbredde.
2. Carrier Aggregation (CA): Båndbredde 'Splicing ' -teknologi
Enkeltbærerbåndbredden til LTE- nettverk er vanligvis 1,4MHz-20MHz . Carrier Aggregation Technology kan 'splitte ' flere transportører i en bredere båndbredde, og dermed øke hastigheten. For eksempel:
CAT4 støtter opptil 2 bæreraggregasjoner (total båndbredde 40MHz );
CAT6 støtter 2 bæreraggregasjoner (total båndbredde 40MHz ), men på grunn av innføringen av 256QAM overstiger hastigheten for CAT4;
CAT12 støtter 3 bæreraggregasjoner (total båndbredde 60MHz ), og oppnår høyere ytelse i kombinasjon med 256qam.
3. MIMO -konfigurasjon: Romlig 'Parallell overføring ' -kapasitet
MIMO (flere innganger med flere utganger) realiserer romlig multiplexing ved å overføre og motta data gjennom flere antenner samtidig. -konfigurasjonen MIMO av LTE -terminaler er representert med 'Antall overføring av antenner × Antall mottak av antenner ':
CAT1/CAT4 støtter vanligvis 2 × 2 MIMO (2 overføring av antenner + 2 mottar antenner);
CAT6 og over kan støtte 4 × 4 MIMO , som teoretisk dobler datahastigheten.
Iii. Tekniske parametere og applikasjonsscenarier for mainstream LTE CAT -kategorier
Ikke alle kattekategorier har oppnådd storskala kommersialisering. Foreløpig er følgende kategorier de mest brukte, hver tilsvarer forskjellige scenariokrav:
1. CAT1: Den 'økonomiske og praktiske modellen ' for tingenes internett
Kjerneparametere : Downlink Rate 10Mbps , Uplink Rate 5Mbps ; Støtter 16QAM/64QAM -modulasjon, 2 × 2 MIMO , og støtter ikke bæreraggregering.
Tekniske funksjoner : Lave kostnader, lavt strømforbruk (standby-tid kan nå flere år), kan realiseres med enkel maskinvare, egnet for lavrate- og langforholdsscenarier.
Typiske applikasjoner : Smarte vannmålere/gassmålere (bare titalls KB data som trengs per måned), delte sykler (posisjonering og statusrapportering), bærbare enheter (hjertefrekvens/posisjonsdataoverføring).
2. Cat4: 'hovedstyrke ' for forbrukerklasse enheter
Kjerneparametere : Downlink Rate 150Mbps , Uplink Rate 50Mbps ; Støtter 64qam -modulasjon, 2 × 2 MIMO , opptil 2 bæreraggregasjoner ( 40MHz ).
Tekniske funksjoner : Balanseringer og kostnader, kan imøtekomme behovene til de fleste forbrukerklasse-scenarier, og er mainstream valg for 4G-rutere og mobiltelefoner på inngangsnivå.
Typiske applikasjoner : Hjem 4G -rutere ( f.eks. LB-Link CPE450AX ), midt-til-lav-end smarttelefoner, bilnavigasjon (sanntidstrafikk og online musikk).
3. Cat6: 'Performance Representative ' for høyhastighets mobile scenarier
Kjerneparametere : Downlink Rate 300Mbps , Uplink Rate 50Mbps ; Introduserer 256QAM -modulasjon (Downlink), støtter 2 × 2 MIMO , 2 Carrier Aggregations ( 40MHz ).
Tekniske funksjoner : Vedtar 256QAM for første gang i nedlinket, og øker data 'Emballasjeeffektivitet ' med 33%, egnet for scenarier som er følsomme for nedlinkpriser.
Typiske applikasjoner : High-End 4G-rutere (Enterprise-nivå), 4K direktesending utstyr (utendørs arrangement direktesending), underholdningssystemer i kjøretøyet (baksiden av 4K videoavspilling).
4. CAT12: 'Høyhastighets benchmark ' for industriklasse
Kjerneparametere : Downlink Rate 600Mbps , Uplink Rate 100Mbps ; Støtter 256qam -modulasjon, 4 × 4 MIMO , 3 bæreraggregasjoner ( 60MHz ).
Tekniske funksjoner : Multi-carrier Aggregation + High-Order MIMO, Balancing Rate and Stability, oppfyller industriell grad av høye båndbreddekrav.
Typiske applikasjoner : Industriell overvåking (sanntids backhaul av flerkanals 4K-kameraer), telemedisin (HD-kirurgisk videooverføring), Enterprise Dedicated Line Backup (erstatter noen optiske fiber-scenarier).
IV. Forholdet mellom CAT -kategorier og brukeropplevelse: nøkkelen utover rate
Vanlige brukere kan tro at 'jo høyere kattnivå, jo bedre ', men den faktiske opplevelsen må kombineres med scenarier:
Rate er ikke den eneste standarden : for eksempel kan CAT4s 150 Mbps allerede imøtekomme behovene til 4K -videoer (som krever 25 Mbps ), videokonferanser (som krever 4Mbps ), etc. Blindly forfølgelse av CAT6/CAT12 vil øke enhetskostnaden og strømforbruket.
'Matching ' mellom nettverk og terminal : Terminalens kattnivå må samsvare med teknologiene som støttes av operatørens nettverk. For eksempel, hvis operatøren ikke har distribuert bæreraggregering, kan ikke CAT6 -terminaler oppnå en hastighet på 300 Mbps.
Balanse mellom strømforbruk og scenarier : jo høyere kattenivå , jo større er strømforbruket til terminalbrikken. Derfor er IoT -enheter (for eksempel smarte målere) mer egnet for CAT1 (lavt strømforbruk) i stedet for CAT4/CAT6.
V. Evolusjonslogikken til CAT -kategorier: Fra 'Speed Competition ' til 'Scenario segmentering '
Definisjonen av CAT -kategorier av 3GPP gjenspeiler Evolution -ideen om 4G -teknologi:
Tidlig stadium (2008-2012) : Fokusert på forbedring av rente, fra CAT1 til CAT4 , møte 'fra Scratch ' mobile bredbåndsbehov;
Midtfase (2013-2016) : Introdusert bæreraggregering og høyordre modulasjon (for eksempel 256qam for CAT6 ), og bryter gjennom flaskehalsen;
Senere trinn (2017-2020) : Segmenterte scenarier, lanserer med lav effekt CAT-M1/NB-IOT (rate bare titalls KBPs) for tingenes internett, og kategorier med høy ytelse som CAT12 for industrielle scenarier.
Denne 'bredspektret dekningen ' evolusjonen gjør det mulig for 4G LTE å støtte både mikro-dataoverføring av smarte klokker og høyhastighetsbehov på 4K direktesendinger, noe som gjør det til en av de mest brukte mobilkommunikasjonsteknologiene i historien.
Konklusjon: Forstå kattekategorier for å velge riktig 4G -enhet
LTE CAT -kategorier er 'tekniske ID -kortene ' for terminale kommunikasjonsevner. De er ikke bare en rekke tall, men en guide for matchende enheter med scenarier. For vanlige brukere kan CAT4 allerede oppfylle de fleste behov som hjemme og kontor; For bedrifter eller spesielle scenarier kan CAT6 og over velges i henhold til hastighet, strømforbruk og kostnader.
Med populariseringen av 5G , LTE CAT -kategorier vil fortsatt spille en langsiktig rolle i tingenes internett, dekning i avsidesliggende områder og andre felt. Å forstå dens tekniske logikk kan ikke bare hjelpe oss med å velge mer passende enheter, men ser også tydelig utviklingskonteksten til mobil kommunikasjonsteknologi 'fra generell til segmentert '.
Hvis du vil vite flere 4G -ruterprodukter som oppfyller forskjellige CAT -kategoristandarder, kan du besøke LB-Link 4G Router Area ； Hvis du har tilpassede behov eller teknisk rådgivning, kan du gjerne gi C ontact us deg profesjonell støtte.
