При разработке технологии 4G LTE, 'Cat (категория) ' является часто упомянутым термином. От начального уровня Cat1 до высокопроизводительного CAT18, разные категории скрывают точную итерацию коммуникационных технологий. Эта статья начнется с технического нижнего уровня, проанализируйте логику определения, основные различия и практические приложения категорий LTE CAT, помогая читателям понять этот ключевой показатель, который влияет на производительность устройства 4G.
I. Суть категорий CAT LTE: A 'Стандарт классификации '
Категории CAT LTE не являются конкретной технологией, а система классификации производительности, разработанная 3GPP (Partnership Project 3 -го поколения) для устройств терминалов 4G . Его основная функция заключается в определении максимальной возможности терминалов при доступе к сетям LTE с помощью унифицированных технических индикаторов (таких как скорость, режим модуляции, конфигурация с несколькими антеннами и т. Д.), Убедившись, что устройства из разных производителей могут работать вместе в одной и той же сети.
Проще говоря, категории CAT подобны 'Сертификатам возможности связи ' - чем выше уровень CAT, тем более продвинутыми технологии, поддерживаемых терминалом, и тем сильнее эффективность, такая как достижимая скорость и стабильность. Эта система была впервые предложена в 3GPP Release 8 (2008) и была постоянно расширена с помощью технологической эволюции. В настоящее время он был определен до Cat20.
II Три основных технических индикатора, определяющие категории кошек
Различия между различными категориями кошек по существу определяются тремя основными техническими параметрами, которые вместе образуют 'Потолок связи ' терминала:
1. Режим модуляции: ключ к данным 'Эффективность упаковки '
Технология модуляции определяет объем данных, которые могут быть переданы за единицу времени. Следующие режимы модуляции в основном используются в LTE :
QPSK : 2 бита данных на символ (сценарии с низкой скоростью);
16 квартал : 4 бита данных на символ;
64QAM : 6 бит данных на символ (средние и высокоскоростные сценарии);
256QAM : 8 бит данных на символ (высокоскоростные сценарии, поддерживаемые CAT6 и выше).
Например, CAT4 поддерживает только 64QAM , в то время как Cat6 вводит 256QAM , что повышает эффективность передачи данных на 33% по той же пропускной способности.
2. Агрегация авианосца (CA): Technology Bandwidth '
Пропускная способность единственного носителя сетей LTE обычно составляет 1,4 МГц-20 МГц . Технология агрегации носителей может 'Splice ' несколько носителей в более широкую полосу пропускания, тем самым увеличивая скорость. Например:
CAT4 поддерживает до 2 агрегаций носителей (общая пропускная способность 40 МГц );
CAT6 поддерживает 2 агрегации носителей (общая пропускная способность 40 МГц ), но из введения 256 кв -за .;
CAT12 поддерживает 3 агрегации носителей (общая пропускная способность 60 МГц ), достигая более высокой производительности в комбинации с 256 кв..
3. MIMO Configuration: Spatial 'Параллельная передача '
MIMO (множественные входные выводы) реализует пространственное мультиплексирование путем одновременного передачи и получения данных через несколько антенн. Конфигурация MIMO терминалов LTE представлена 'Количество передавающих антенн × количество приемных антенн ':
CAT1/CAT4 обычно поддерживает 2 × 2 мимо (2 передавающих антенн + 2 приемных антенн);
CAT6 и выше могут поддерживать 4 × 4 MIMO , который теоретически удваивает скорость передачи данных.
Iii. Технические параметры и сценарии применений основных категорий кошек LTE
Не все категории кошек достигли крупномасштабной коммерциализации. В настоящее время наиболее широко используются следующие категории, каждый из которых соответствует различным требованиям сценария:
1. Cat1: «Экономическая и практическая модель » для Интернета вещей
Параметры ядра : скорость нисходящей линии связи 10 Мбит / с , скорость восходящей линии связи 5 Мбит / с ; Поддерживает модуляцию 16QAM/64QAM , 2 × 2 MIMO и не поддерживает агрегацию носителей.
Технические функции : низкая стоимость, низкое энергопотребление (время ожидания может достигать нескольких лет), можно реализовать с помощью простого оборудования, подходящего для сценариев низкого уровня и длинного соединения.
Типичные приложения : интеллектуальные счетчики воды/газомеры (всего лишь десятки КБ данных, необходимых в месяц), общие велосипеды (отчет о позиционировании и статусе), носимые устройства (передача данных о частоте сердечных сокращений/позиции).
2. Cat4: «Основная сила » устройств потребительского уровня
Параметры ядра : скорость нисходящей линии связи 150 Мбит / с , скорость восходящей линии связи 50 Мбит / с ; Поддерживает модуляцию 64QAM , 2 × 2 мимо , до 2 агрегаций носителей ( 40 МГц ).
Технические функции : баланс и стоимость, могут удовлетворить потребности большинства сценариев потребительского уровня и является основным выбором для 4G маршрутизаторы и мобильные телефоны начального уровня.
Типичные применения : дома Маршрутизаторы 4G ( например, LB-Link CPE450AX ), смартфоны среднего до низкого уровня, автомобильная навигация (трафик в реальном времени и онлайн-музыка).
3. Cat6: представитель производительности 'для высокоскоростных мобильных сценариев
Параметры ядра : скорость нисходящей линии связи 300 Мбит / с , скорость восходящей линии связи 50 Мбит / с ; Вводит модуляцию 256QAM (нисходящая связь), поддерживает 2 × 2 MIMO , 2 агрегации носителей ( 40 МГц ).
Технические функции : применяются 256 кв . впервые в нисходящей линии связи
Типичные применения : высококачественные маршрутизаторы 4G (на уровне предприятия), 4K Live Trobcate Equipment (Outdoor Event Live Roadcast), развлекательные системы в автомобиле ( . воспроизведение видео на заднем ряду)
4. Cat12: высокоскоростный эталон »для промышленного класса
Параметры ядра : скорость нисходящей линии связи 600 Мбит / с , скорость восходящей линии связи 100 Мбит / с ; Поддерживает модуляцию 256QAM , 4 × 4 MIMO , 3 агрегации носителей ( 60 МГц ).
Технические функции : агрегация с несколькими перевозками + MIMO высокого порядка, скорость балансировки и стабильность, соответствующие требованиям с высокой пропускной способностью промышленного класса.
Типичные применения : промышленный мониторинг (обратный холм многоканальных 4K-камер), телемедицина (хирургическое видео с высоким разрешением), резервное копирование специального предприятия (замена некоторых оптических волоконных сценариев).
IV Взаимосвязь между категориями кошек и пользовательским опытом: ключ за пределами ставки
Обычные пользователи могут подумать, что 'Чем выше уровень кошки, тем лучше ', но фактический опыт должен сочетаться со сценариями:
Скорость - не единственный стандарт : например, 150 Мбит/с CAT4 могут уже удовлетворить потребности 4K видео (требующих 25 Мбит/с ), видеоконференций (требующих 4 Мбит/с ) и т. Д. Слеого преследования CAT6/CAT12 , увеличат стоимость устройства и потребление мощности.
«Сопоставление » между сетью и терминалом : уровень терминала кошки должен соответствовать технологиям, поддерживаемым сетью оператора. Например, если оператор не развернул агрегацию носителей, терминалы Cat6 не могут достичь скорости 300 Мбит / с..
Баланс между энергопотреблением и сценариями : чем выше уровень кошки , тем выше потребление мощности терминала. Поэтому устройства IoT (такие как интеллектуальные счетчики) более подходят для Cat1 (низкое энергопотребление), а не Cat4/Cat6.
V. Эволюционная логика категорий CAT: от 'Speed конкуренция ' до 'Сегментация сценария '
Определение категорий кошек по 3GPP отражает идею эволюции технологии 4G :
Ранняя стадия (2008-2012) : сфокусировано на улучшении ставок, от CAT1 до CAT4 , удовлетворяя »с нужды мобильной широкополосной связи;
Средняя стадия (2013-2016) : введенная агрегация носителей и модуляция высокого порядка (например, 256 кв. Для CAT6 ), прорывая узкое место в скорости;
Более поздний этап (2017-2020) : сегментированные сценарии, запускающие низкопротив CAT-M1/NB-IOT (только десятки KBP) для Интернета вещей, и высокопроизводительные категории, такие как Cat12 для промышленных сценариев.
Это эволюция 'широкого спектра ' позволяет 4G LTE для поддержки как микродадных передачи интеллектуальных часов, так и высокоскоростных потребностей 4K живых трансляций, что делает его одной из наиболее широко используемых технологий мобильной связи в истории.
Вывод: понимание категорий кошек для выбора правильного устройства 4G
Категории CAT LTE - это технические идентификационные карты »терминальных возможностей. Они представляют собой не просто ряд чисел, а руководство для соответствующих устройств со сценариями. Для обычных пользователей Cat4 уже может удовлетворить большинство потребностей, таких как дом и офис; Для предприятий или специальных сценариев CAT6 и выше могут быть выбраны в соответствии с ставкой, энергопотреблением и стоимостью.
С популяризацией категорий 5G , LTE CAT по-прежнему будет играть долгосрочную роль в Интернете вещей, охват в отдаленных районах и других областях. Понимание его технической логики может не только помочь нам выбрать более подходящие устройства, но и ясно видеть контекст разработки технологий мобильной связи 'от общего до сегментированного '.
Если вы хотите узнать больше продуктов маршрутизатора 4G , которые соответствуют различным стандартам категорий CAT , вы можете посетить LB-Link 4G-зона маршрутизатора ； Если у вас есть индивидуальные потребности или технический консалтинг, пожалуйста, не стесняйтесь C Ontact us для профессиональной поддержки.
