“提速”是移動通信永恆不變的主題，2、3、4、5G，第一個目標就是提速：
各大運營商也是拼命秀網速。
不過提速可不僅僅是指網絡，還包括手機，一個巴掌拍不響，手機不提速升級，別說4G網絡，400G也白搭，連總理都說，“提速升級，兩手都要抓，兩手都要硬”。
A：我當然知道，3G手機比2G手機快，4G手機比3G手機快…
B：那你可知道4G手機也分三六九等，不同level手機速度可不一樣…
B：連蘋果7都要秀秀速度…
A：還不快說…
B：有請小編Bob
我們用手機是為了打電話、發短信、看小視頻、雙11剁手，每一次手機和網絡都在默默的協商流程、配置參數、調度資源鋪路（回復“數據流程”查看一個小視頻的數據傳輸之路），而做這些首先需要知道手機的能力，能力不一樣，能干的事也不一樣，網絡才能有的放矢。手機能力，即UE Capability，是一堆參數集合，包括UE Category，PDCP參數、RLC參數、物理層參數、RF參數等等。其中UE Category（終端類型，簡寫為UE Cat）就是本文主角，它表示這部手機下載和上傳能達到的最高速率，是由手機用的通信芯片決定。蘋果7說它速率450Mbps，也就是說它是UE Cat 9。
據“聖經”3GPP TS 36.306記載，表示下載速率的UE Cat從Cat NB1 ~ Cat 19，共22種；下載速率最低是680Kbps，即Cat NB1；最高約25Gbps，即Cat 17。表示上傳速率的UE Cat從Cat NB1 ~ Cat 14，共17種；上傳速率最低1Mbps，Cat NB1/Cat M1/Cat 0都是如此；最高約9.6Gbps，即Cat 14。
一、從手機到手表：終端都要有Cat
從上圖可以看到，Cat NB1/Cat M1/Cat 0/Cat 1表示的終端上傳和下載都不超過10Mbps，顯然不會有這么慢的4G手機。因為這幾個Cat是為物聯網終端准備的，像將來能連到中國某動網絡的手表、水表、電表等等。不過這些不是本文討論的重點，先不多說啦~
二、從Cat XX到UL Cat X + DL Cat Y：終端上下行能力“合久必分”
我們發現表示上行速率的Cat值要比表示下行速率的Cat值少五種，上下行難道不是一一對應的？為啥這樣？
4G技術是一個版本一個版本的不停更新，每次更新都會引入一些新技術和新UE Cat值。4G最早版本是R8,R9，后續接着有R10，R11，R12，R13等等。在營業廳和手機上看到的“4G”就是指R8和R9，看到的“4G+”表示升級到了R10及以后。
R8/R9定義Cat1~Cat5；R10定義Cat6~Cat10；R11定義Cat11~Cat12；用一個Cat值表明手機的最大上傳和下載速率，不同Cat對應的上傳和下載速率可查看上上圖。
但是從R12開始，為了更加靈活，手機的上傳和下載速率用分開的UE Cat表示，上傳速率用UE UL Cat X，下載速率用UE DL Cat Y，正所謂“合久必分”。X和Y可以相同，也可以不相同，通過UE UL Cat X和UE DL Cat Y的組合表示一部手機的上傳和下載速率；當然，X和Y不是任意組合，組合方式見3GPP TS 36.306。
R12除了將UE Cat分成UL Cat和DL Cat外，同時UL Cat新定義UL Cat13/14，DL Cat新定義DL Cat13/14/15/16；在R13新定義DL Cat17/18/19。可以看出DL Cat 15/16/17/18/19是單獨定義的，沒有UL Cat 15/16/17/18/19與之對應，這就是為什么UL Cat比DL Cat少五種。
三、多管齊下，滿足終端不同上下行能力
從”不同Cat對應速率”的圖中看到，不管是上傳速率，還是下載速率，總趨勢是越來越快。對於一部Cat 6手機，比如蘋果6s，最大下載速率300Mbps，，也就是每秒能下載300Mbps/8 = 37.5MB，下載一部4GB的高清電影需要約109s；想象一下有一部DL Cat 16的手機，下載速率最快1Gbps，也就是每秒能下載1Gbps/8 = 125MB，下載一部4GB的高清電影只需要33s！！（A：這里是理論分析，實際下載速率與網絡配置有關，一般不會達到理論速率。B：就是不行唄…）
如此快無邊界的手機，是怎么做到的呢？有三種技術，分別是載波聚合、高階調制、多流傳輸，通過它們不同配置的排列組合就可以得到不同速率，對應不同上行和下行能力，即UL Cat和DL Cat。這三種技術怎么選擇、怎么配置是有講究的，一方面要看手機支持哪些，這在UE能力（就是第一張圖里的UE Capability）里有專門字段標記；另一方面，網絡要根據當前無線環境、小區用戶等統籌決定。
小編掐指一算，不同上行和下行能力手機支持的三種技術配置如下圖，一圖在手，Cat我有~
到這里，UE Cat的基本原理就介紹完了，下一篇就Cat做進一步的分析哈，下課~
作者：讀萬卷行萬里
鏈接：https://www.jianshu.com/p/759c14d57499
來源：簡書
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請注明出處。