No desenvolvimento da tecnologia 4G LTE, 'Cat (categoria) ' é um termo frequentemente mencionado. Desde o CAT1 de nível básico até o CAT18 de alto desempenho, diferentes categorias oculam a iteração precisa das tecnologias de comunicação. Este artigo começará a partir da camada de fundo técnica, analisará a lógica de definição, as diferenças de núcleo e as aplicações práticas das categorias de CAT LTE, ajudando os leitores a entender esse indicador -chave que afeta o desempenho do dispositivo 4G.
I. A essência das categorias LTE CAT: A 'Classificação padrão ' para recursos de comunicação
As categorias LTE CAT não são uma tecnologia específica, mas um sistema de classificação de desempenho formulado pelo 3GPP (projeto de parceria de 3ª geração) para 4G . dispositivos terminais Sua função principal é definir a capacidade máxima dos terminais ao acessar redes LTE por meio de indicadores técnicos unificados (como taxa, modo de modulação, configuração multi-antena etc.), garantindo que os dispositivos de diferentes fabricantes possam trabalhar juntos na mesma rede.
Simplificando, as categorias CAT são como 'Certificados de capacidade de comunicação ' - quanto maior o nível do CAT, mais avançadas as tecnologias suportadas pelo terminal e mais fortes o desempenho, como taxa e estabilidade alcançáveis. Este sistema foi proposto pela primeira vez na versão 3GPP 8 (2008) e foi continuamente expandido com a evolução tecnológica. Atualmente, ele foi definido para Cat20.
Ii. Três indicadores técnicos principais que determinam categorias de gatos
As diferenças entre diferentes categorias de CAT são essencialmente determinadas por três parâmetros técnicos principais, que juntos formam o 'teto de comunicação' do terminal:
1. Modo de modulação: a chave para os dados 'Eficiência de embalagem '
A tecnologia de modulação determina a quantidade de dados que podem ser transmitidos por unidade de tempo. Os seguintes modos de modulação são usados principalmente no LTE :
QPSK : 2 bits de dados por símbolo (cenários de baixa velocidade);
16qam : 4 bits de dados por símbolo;
64qam : 6 bits de dados por símbolo (cenários de média e alta velocidade);
256qam : 8 bits de dados por símbolo (cenários de alta velocidade, suportados pelo CAT6 e acima).
Por exemplo, o CAT4 suporta apenas o 64QAM , enquanto o Cat6 introduz 256qam , o que aumenta a eficiência da transmissão de dados em 33% na mesma largura de banda.
2. Agregação portadora (CA): Largura de banda 'Splicing ' Technology
A largura de banda de transportadora única das LTE é geralmente redes de 1,4 MHz-20MHz . A tecnologia de agregação de transportadora pode 'Splice ' várias operadoras em uma largura de banda mais ampla, aumentando assim a taxa. Por exemplo:
O CAT4 suporta até 2 agregações de transportadoras (largura de banda total de 40MHz );
O CAT6 suporta 2 agregações portadoras (largura de banda total de 40mHz ), mas devido à introdução de 256qam , a taxa excede a do CAT4;
O CAT12 suporta 3 agregações de transportadoras (largura de banda total 60MHz ), alcançando maior desempenho em combinação com 256qam.
3. Configuração do MIMO: Spatial 'Transmissão paralela ' Capacidade
O MIMO (saída múltipla de entrada múltipla) realiza multiplexação espacial transmitindo e recebendo dados através de várias antenas simultaneamente. A configuração MIMO dos terminais LTE é representada por 'Número de antenas de transmissão × Número de antenas recebidas ':
CAT1/CAT4 geralmente suportam 2 × 2 MIMO (2 antenas transmitidas + 2 antenas recebidas);
O CAT6 e acima pode suportar 4 × 4 MIMO , que teoricamente dobra a taxa de dados.
Iii. Parâmetros técnicos e cenários de aplicação de categorias de gatos LTE convencionais
Nem todas as categorias de gatos alcançaram comercialização em larga escala. Atualmente, as seguintes categorias são as mais amplamente utilizadas, cada uma correspondente a diferentes requisitos de cenário:
1.
Parâmetros do núcleo : taxa de downlink 10Mbps , taxa de elevação 5Mbps ; Suporta a modulação 16qam/64qam , 2 × 2 MIMO e não suporta a agregação da portadora.
Recursos técnicos : o baixo custo e o baixo consumo de energia (o tempo de espera pode atingir vários anos), pode ser realizado com hardware simples, adequado para cenários de baixa taxa e longa conexão.
Aplicações típicas : medidores de água inteligentes/medidores de gás (apenas dezenas de KB de dados necessários por mês), bicicletas compartilhadas (posicionamento e relatório de status), dispositivos vestíveis (freqüência cardíaca/transmissão de dados de posição).
2.
Parâmetros principais : taxa de downlink 1de 50 Mbps , taxa de elevação de 50 Mbps ; Suporta a modulação 64qam , 2 × 2 MIMO , até 2 agregações de transportadoras ( 40MHz ).
Características técnicas : taxa e custo dos saldos, podem atender às necessidades da maioria dos cenários de nível de consumo e é a escolha convencional para Roteadores 4G e telefones celulares de nível básico.
Aplicações típicas : casa 4G roteadores ( por exemplo, LB-Link CPE450AX ), smartphones de médio-para baixo, navegação por carros (tráfego em tempo real e música on-line).
3. Cat6: o 'Representante de desempenho ' para cenários móveis de alta velocidade
Parâmetros principais : taxa de downlink de 300 Mbps , taxa de elevação de 50 Mbps ; Introduz a modulação 256qam (downlink), suporta 2 × 2 MIMO , 2 agregações portadoras ( 40MHz ).
Recursos técnicos : adota 256qam pela primeira vez no downlink, aumentando os dados 'Eficiência de embalagem ' em 33%, adequada para cenários sensíveis a taxas de downlink.
Aplicações típicas : de ponta roteadores 4G (nível corporativo), equipamentos de transmissão ao vivo em 4K (transmissão ao vivo para eventos ao ar livre), sistemas de entretenimento no veículo ( reprodução de vídeo em 4K da linha traseira ).
4.
Parâmetros do núcleo : taxa de downlink de 600 Mbps , taxa de elevação de 100 Mbps ; Suporta a modulação 256qam , 4 × 4 MIMO , 3 agregações de portador ( 60MHz ).
Recursos técnicos : agregação de vários portadores + MIMO de alta ordem, taxa de equilíbrio e estabilidade, atendendo aos requisitos de largura de alta banda de nível industrial.
Aplicações típicas : Monitoramento Industrial (Reachar em tempo real de câmeras 4K multicanal), Telemedicine (transmissão de vídeo cirúrgica de alta definição), backup de linha dedicado corporativo (substituindo alguns cenários de fibra óptica).
4. A relação entre categorias de gatos e experiência do usuário: a chave além da taxa
Os usuários comuns podem pensar que 'quanto maior o nível do gato, melhor ', mas a experiência real precisa ser combinada com cenários:
A taxa não é o único padrão : por exemplo, os 150 Mbps do CAT4 já podem atender às necessidades dos em 4K (exigindo vídeos 25 Mbps ), videoconferências (exigindo 4 Mbps ), etc. A perseguição cegamente CAT6/CAT12 aumentará o custo do dispositivo e o consumo de energia.
'Matching ' entre rede e terminal : o nível do terminal CAT precisa corresponder às tecnologias suportadas pela rede do operador. Por exemplo, se o operador não implantou agregação da transportadora, os terminais CAT6 não podem atingir uma taxa de 300 Mbps.
Equilíbrio entre consumo de energia e cenários : quanto maior o nível do CAT , maior o consumo de energia do chip terminal. Portanto, os dispositivos IoT (como medidores inteligentes) são mais adequados para CAT1 (baixo consumo de energia) em vez de Cat4/Cat6.
V. A lógica da evolução das categorias de gatos: de 'Speed Conteced ' a 'segmentação de cenário '
A definição de categorias de gatos por 3GPP reflete a idéia de evolução da tecnologia 4G :
Estágio inicial (2008-2012) : focado na melhoria das taxas, de CAT1 para CAT4 , atendendo às necessidades de banda larga 'do zero'.
Estágio intermediário (2013-2016) : Introduziu a agregação da transportadora e a modulação de alta ordem (como 256qam para CAT6 ), rompendo o gargalo da taxa;
Etapa posterior (2017-2020) : cenários segmentados, lançando de baixa potência o CAT-M1/NB-IIO (apenas dezenas de KBPs) para a Internet das Coisas e categorias de alto desempenho, como CAT12 , para cenários industriais.
Essa 'cobertura de amplo espectro ' evolução permite que o 4G LTE suporte a transmissão de micro-dados de relógios inteligentes e as necessidades de alta velocidade de transmissões ao vivo em 4K , tornando-o uma das tecnologias de comunicação móvel mais usadas na história.
Conclusão: Entendendo as categorias CAT para escolher o dispositivo 4G certo
As categorias LTE CAT são os 'cartões de identificação técnica' dos recursos de comunicação terminal. Eles não são apenas uma série de números, mas um guia para dispositivos correspondentes com cenários. Para usuários comuns, o CAT4 já pode atender à maioria das necessidades, como casa e escritório; Para empresas ou cenários especiais, o CAT6 e acima pode ser selecionado de acordo com a taxa, o consumo de energia e o custo.
Com a popularização das categorias 5G , LTE CAT, ainda desempenhará um papel de longo prazo na Internet das Coisas, cobertura em áreas remotas e outros campos. Compreender sua lógica técnica pode não apenas nos ajudar a escolher dispositivos mais adequados, mas também ver claramente o contexto de desenvolvimento da tecnologia de comunicação móvel 'de geral a segmentada '.
Se você quiser saber mais produtos de roteador 4G que atendem a diferentes de gatos , você pode visitar o padrões de categoria Área do roteador 4G LB-Link 4G ； Se você tiver necessidades personalizadas ou consultoria técnica, sinta-se à vontade para C ontact us obter suporte profissional.
