LTE Cat 4

LTE Cat 4 的数据传输速率从几十兆比特/秒到几百兆比特/秒不等，设计难度降低，总体拥有成本低廉，结构非常紧凑。

与 LTE Cat 1 相比，LTE Cat 4 只需增加一个发射天线，就能将数据传输速率提高约 10 倍，还能提供

• 全球覆盖、
• 切换能力、
• LTE 语音（VoLTE）
• 低延迟

使其成为物联网应用的完美解决方案，可满足更高的吞吐量、全球便携性和经济实惠的解决方案实施要求。

什么是 LTE Cat 4？

LTE Cat 4 是 "LTE Advanced "分类之前最常见、最简单的高速 LTE 类别。

为什么简单？与归入 LTE-Advanced 领域的更高 LTE 类别相比，LTE Cat 4 只需相对简单的硬件实施工作即可提供高数据传输速率。

一方面，LTE-A 解决方案需要复杂的 MIMO（多输入多输出）天线阵列来提供最高的数据传输速率，而复杂的 MIMO 系统需要大量的设计工作、深厚的射频专业知识、为多天线阵列分配更大的电路板面积以及所有相关的额外成本。

另一方面，LTE Cat 4 不需要复杂的 4x4 或 8x8 MIMO 天线阵列，与 LTE Cat1 设计相比，只需增加一个发射天线就能提供很高的数据传输率。

LTE Cat 4 上行链路数据传输速率高达 50Mbps，下行链路数据传输速率高达 150Mbps，适用于高质量视频监控、路由器和销售点终端等应用。为了实现这一性能，LTE Cat 4 采用了最简单的 MIMO 配置：2x2 MIMO（2 个发送天线和 2 个接收天线）。

与其他多输入多输出（MIMO）解决方案相比，这种解决方案集成相对简单，但数据传输率却很高。

下表报告了一些 LTE 类别的数据，毫无疑问，LTE Cat 4 代表了数据速率与成本（模块成本和实施成本）之间的最佳平衡，适用于需要更高的数据速率和全球便携性的物联网应用。

LTE Cat 1 和 LTE Cat 4 在数据传输速率能力上的惊人差距（10 倍以上）是显而易见的，在设计上只需增加一个天线；从 LTE Cat 1 支持的纯 RX 分集到 LTE Cat 4 要求的 2x2 MIMO。

为什么 LTE Cat 4 是最佳平衡？

在大多数（但不是全部）物联网用例中，输出吞吐量比输入吞吐量重要得多，因此我们可以说，从统计数据来看，物联网应用的上行链路能力比下行链路能力更重要。而消费市场用例恰恰相反，上网冲浪对下行链路能力的要求高于上行链路能力。

从上表中，我们不难看出，LTE Cat 1 和 LTE Cat 4 板卡设计的区别仅在于一个发射天线，但板卡设计上的这一简单区别却使 LTE Cat 4 解决方案的数据传输速率提高了 10 倍，上行链路数据传输速率从 5Mbps（Cat 1 提供）提高到 50Mbps。

现在，在更高的 LTE-A 类别中，我们看不到上行链路中的这种 10 倍系数，因为设计需要更多的天线，即从 Cat 4 到 Cat 6、8、12 以及更多。

对于更高的 LTE 类别，上行链路能力有时会增加 1.5 倍、2 倍或更多，但模块成本和实施成本也会增加。

事实上，LTE Cat 4 与更高 Cat 的 LTE-A 解决方案之间的成本差异不容忽视，不仅要考虑模块的购置成本，还要考虑 LTE-A 更复杂的射频设计，如 4x4 MIMO 或 8x8 MIMO 解决方案。

因此，我们可以说 LTE Cat4 是性能、覆盖范围和成本（模块和实施）之间真正的最佳平衡点，是多个垂直物联网市场的完美解决方案。

最后，随着全球许多移动网络运营商宣布 2G 和 3G 网络的日落，许多传统物联网应用需要迁移到新的全球覆盖、长期可用的蜂窝技术。这些传统物联网应用仍基于 "老式 "蜂窝技术的主要原因显而易见：2G 和 3G 在过去几年中提供的全球可移植性。

如今，情况正在发生变化，随着最近宣布的先关闭 3G、后关闭 2G 的计划，4G LTE 将成为未来几年唯一覆盖全球的蜂窝技术。

诚然，最新的 5G 技术已经发布并部署在某些地方，但它无法保证在未来 5-10 年内实现全面覆盖，尤其是在室外。

大多数传统物联网应用，即那些数据传输率低但需要全球便携性的应用（由于其区域性部署，因此不针对 LTE-M 或 NB-IoT），将迁移到 LTE Cat 1（某些地区为 Cat 1 之二）。

Cat 1 无法满足高数据速率的传统物联网应用将迁移到 LTE Cat 4，这对它们来说是最方便的解决方案。

事实上，LTE Cat 4 提供了高数据传输速率、全球便携性和相对较低的集成复杂性，可设计出体积小巧、成本低廉的解决方案。

主要应用包括