2023-06-28
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Cat.的全称是LTE UE-Category，其中UE指的是用户设备，它是LTE网络下用户终端设备的无线性能的分类。
根据3GPP相关标准规范，UE category是一系列的在上行/下行中可变的无线性能参数的集合。LTE提供了高速数据传输和低延迟的网络连接。LTE网络可以通过不同的UE(User Equipment)类别来满足不同的应用需求，其中包括LTE Cat 1、LTE Cat 2、LTE Cat 3和LTE Cat 4等不同级别的UE设备。
4G 指第四代蜂窝通信技术，它取代了全球系统的移动通信标准 (GSM) 和高速分组接入 (HSPA) 标准。由于它完全基于 IP，因此它在 2G 和 3G 网络上大大提高了数据吞吐量并减少了延迟。由于 4G 是基于 IP 的，它不再支持电路交换网络节点，因此基站只需要支持 IP 流量，这意味着所有 4G 语音流量都通过 IP 基础设施发送。
4G 分类支持高达 50Mbps 的上行链路数据速率和高达 150Mbps 的下行链路数据速率，可实现高速视频监控和宽带互联网备份等服务，用于服务器场和高可靠性安装。然而，为了实现这些高上行链路和下行链路数据速率，有必要使用多个天线以允许整个数据传输。LTE Cat 4 分类与同一网络上的 LTE Cat 1 分类兼容，这些分类可以与更高的 LTE 分类互换使用，从而获得更高的数据传输率。
LTE Cat 1、LTE Cat 2、LTE Cat 3和LTE Cat 4是不同级别的LTE无线用户设备(UE)类别。它们在支持的最大速率、调制方式、MIMO天线技术等方面有所不同。
表格中列出了LTE Cat 1到LTE Cat 4的特性差异，包括最大下行速率、最大上行速率、支持的频段、MIMO、天线数、适用场景、待机时间以及功耗等方面的差异。可以看出，随着等级的提高，支持的数据速率也逐渐增加，同时也支持更多的频段和天线，适用场景也更加广泛。在功耗方面，随着等级的提高，典型传输功耗也逐渐增加，因此需要根据具体的应用场景选择合适的等级，以平衡数据速率和功耗。
以上表格列出了LTE Cat.1到LTE Cat.4的特性差异，其中包括数据速率、调制方式、MIMO技术、覆盖范围和应用场景等方面。可以看出，LTE Cat.1适用于物联网、智能家居、车联网等场景，具有较广的覆盖范围和较低的数据速率;而LTE Cat 4则适用于高速移动宽带、视频监控等场景，具有较窄的覆盖范围和较高的数据速率。在调制方式和MIMO技术方面，随着等级的提高，都支持更高级别的调制方式和更复杂的MIMO技术，从而提高数据传输速率和稳定性。下面详细介绍一下差异。
1.区别
(1) 最大速率
LTE Cat.1的最大下行速率为10 Mbps，最大上行速率为5 Mbps。LTE Cat.2的最大下行速率为50 Mbps，最大上行速率为25 Mbps。LTE Cat 3的最大下行速率为100 Mbps，最大上行速率为50 Mbps。LTE Cat 4的最大下行速率为150 Mbps，最大上行速率为50 Mbps。
(2) 调制方式
LTE Cat.1只支持QPSK和16QAM两种调制方式。LTE Cat.2支持QPSK、16QAM和64QAM三种调制方式。LTE Cat.3支持QPSK、16QAM、64QAM和256QAM四种调制方式。LTE Cat.4也支持QPSK、16QAM、64QAM和256QAM四种调制方式，但还支持2x2 MIMO技术。
(3) MIMO天线技术
LTE Cat 1不支持MIMO技术。LTE Cat 2和LTE Cat 3也不支持MIMO技术。只有LTE Cat 4支持2x2 MIMO技术。
2.原理
LTE Cat 1、LTE Cat 2、LTE Cat 3和LTE Cat 4都是基于LTE无线通信技术的UE设备。LTE使用OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技术来实现多用户接入，并使用MIMO技术来提高网络容量和数据速率。
3.特点
(1) LTE Cat 1
LTE Cat 1是最低级别的LTE无线用户设备。它适用于低速数据传输和M2M(机器到机器)通信等场景。它的特点是成本低、功耗低、可靠性高、覆盖范围广，适用于低带宽和低延迟的应用。
(2) LTE Cat 2
LTE Cat 2支持更高的数据速率和更多的调制方式，适用于一般的数据传输和视频流媒体等场景。它的特点是速度较快、功耗适中、覆盖范围较广，适用于高带宽和低延迟的应用。
(3) LTE Cat 3
LTE Cat 3支持更高的数据速率和更多的调制方式，适用于高速数据传输和高清视频流媒体等场景。它的特点是速度较快、支持更多的调制方式、覆盖范围适中，适用于高带宽和低延迟的应用。
(4) LTE Cat 4
LTE Cat 4支持更高的数据速率、更多的调制方式和2x2 MIMO技术，适用于高速数据传输、高清视频流媒体和在线游戏等场景。它的特点是速度最快、支持更多的调制方式和MIMO技术、覆盖范围相对较小，适用于高带宽和低延迟的应用。
4.应用
(1) LTE Cat 1
LTE Cat 1适用于低速数据传输和M2M通信等场景，如智能电表、智能家居、远程监控和自动售货机等。
(2) LTE Cat 2
LTE Cat 2适用于一般的数据传输和视频流媒体等场景，如智能电视、智能音箱、智能家居和物联网设备等。
(3) LTE Cat 3
LTE Cat 3适用于高速数据传输和高清视频流媒体等场景，如移动办公、远程医疗和高清视频会议等。
(4) LTE Cat 4
LTE Cat 4适用于高速数据传输、高清视频流媒体和在线游戏等场景，如高速移动宽带、云游戏、智能汽车和远程控制等。
5.举例说明
(1) LTE Cat 1的应用
以智能电表为例，LTE Cat 1可以提供足够的带宽和可靠性，使智能电表能够实时上传用电量信息和故障信息到云端，从而实现远程监控和控制。
(2) LTE Cat 2的应用
以智能音箱为例，LTE Cat 2可以提供足够的带宽和速度，使智能音箱能够实时播放音乐、语音识别和云端交互，从而实现智能家居控制和人机交互。
(3) LTE Cat 3的应用
以移动办公为例，LTE Cat 3可以提供足够的带宽和速度，使移动设备能够实时下载、上传和共享大文件，从而实现高效的远程办公。
(4) LTE Cat 4的应用
以云游戏为例，LTE Cat 4可以提供足够的带宽和低延迟，使用户能够通过LTE网络流畅地玩游戏，而无需下载游戏到本地设备。在工业企业应用中，LTE Cat 4也适用于智能汽车和远程控制等场景，可以实现高速的数据传输和实时的远程控制。
所以，LTE Cat 1到LTE Cat 4都是LTE无线通信标准中的不同等级，各有不同的数据速率、调制方式、MIMO技术和覆盖范围等特点，适用于不同的应用场景。随着物联网和5G技术的发展，无线通信标准也将不断演进和升级，为更多的应用场景提供更快、更可靠和更智能的通信服务。
4G与 3G 一样，2G 和 3G 系统的所有优势都已融入 4G 网络，以提供增强的服务，并支持 SMS 等传统应用程序。
4G 频谱的运行方式与2G和3G类似，不同的区域由不同的频段支持，但是与2G和3G相比，频段和区域的数量有很大不同。
4G 定义了 44 个频段，其中 13 个频段定义为时分双工 (TDD)，31 个定义为频分双工 (FDD)。这两个标准之间的区别在于它们如何使用共享频谱传输和接收数据。
TDD使用一个频率载波来发送和接收数据，但是发送和接收的时间不同。FDD 使用两种不同的频率来发送和接收数据，但可以同时发送数据。
与 2G 和 3G 相比，4G 具有更高的成本地位，
但随着 lte cat 4 技术在全球范围内的应用越来越广泛，这一成本正在下降。4G 网络分为多个类别，这些类别定义了操作模式(TDD 或 FDD)、频带、操作速度和 MIMO 层数。这可以在对面的表格中看到。
由于物联网市场不一定需要高数据速率，通常不需要 lte cat 4网络带来的增强功能，因此 2G 仍然是物联网设备开发人员青睐的解决方案。与 3G 一样，4G 网络比 2G 网络提供的显着改进是两个端点之间的网络连接延迟。这种改进意味着在目的地将更快地接收到第一个字节，这意味着整个系统的延迟将减少。这为更实时、更安全的应用程序打开了大门，并在通过网络发送和接收信息时允许更快的响应时间。
与 2G 和 3G 网络不同lte cat 4 网络正在投入巨资，以提供更多的全球覆盖以及进一步开发新的 3GPP 版本。除了这项投资之外，还为 M 类和 NB 类物联网提供了投资，这些物联网提供了专为直接 2G 网络替代而设计的低速连接。
LTE CAT 4主要用于高数据速率传输场景，主要用于车联网、智能电网、4G无线路由、视频安防、商显设备、4G执法仪、视频直播设备、ANPR、资产跟踪、环境监控等需要近乎永久连接和高数据及高稳定性的速率通信的领域。
