市場上很多同樣都叫4G手機，其實能支持的網速卻分三六九等。一般情況下，旗艦機和千元機在能力上還是有區別的。那麼是什麼東西決定了手機的網速上限呢？
在我們用手機打電話、發微信、看直播、刷抖音的時候，每在屏幕上滑動一下，手機和基站這對情侶都要在背後默默地協商參數、處理流程、調度資源。
做這些事情的首先需要知道手機的能力，能力不一樣，能幹的事也不一樣，網絡纔能有的放矢。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。
其中的UE Category就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，UE Category可簡稱UE Cat，也叫終端類型。
因此，在手機和基站剛剛勾搭上之後，基站就要考察手機的能力了。基站比較主動，直接命令手機上報自己的能力，手機爲了以後不被基站冷落，享受更高的速率，對此也非常配合。
手機的能力在3GPP技術規範TS 36.303中定義。4G技術規範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，其中的R代表Release，就是發佈版本的意思。後續接着還有R9，R10，R11，R12，R13，R14等等，從R15開始該定義5G手機的能力級別了。
下面這張圖，表明了從R8到R14定義的UE Cat。
從R8到R11看着都挺正常，不就是定義了從Cat 1到Cat 12的UE能力級別麼。然而到了R12，這一切似乎發生了翻天覆地的變化。定義的能力級別前面開始帶了DL和UL，這是怎麼回事呢？
這裏先解釋一下DL和UL。DL就是Downlink的縮寫，表示下行，也就是表示UE下載的能力，UL是Uplink的縮寫，表示上行，也就是表示UE上傳的能力。
原先的Cat 1到Cat12 是同時包含上行和下行能力的，以Cat 4爲例，下行支持150Mbps，上行支持50Mbps，上下行的能力是綁定在一起的。要改變上下行任意一個能力，都必須重新定義，一點也不靈活。其實一想，我們一般用手機上網，主要是下載，上傳的需求和下載相比就少多了。原先的定義把下載能力和上傳能力綁定在一起定義，實在是沒必要。
因此，從R12開始，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。
根據協議的定義，各種手機能力可支持的最大下載和上傳速率如下圖所示。
那麼，手機和基站是通過什麼辦法達到這些下載和上傳的速率的呢？這就要說到手機能力三板斧：載波聚合，多流傳輸，高階調製。
載波聚合：手機同時使用多個4G載波進行傳輸，相當於是把可用的頻譜資源擴大了多倍。下圖以3載波聚合爲例，單載波能達到下載150Mbps的速率，3載波聚合就能達到450Mbps的速率，就是這麼暴力。
多流傳輸：也被稱作MIMO（Multi input, Multi output 多輸入多輸出），本質利用信號在空間傳播的路徑不同，在多個路徑同時發送多路數據，每一路數據成爲一個流。應用最多的是2流和4流，手機的速率可以直接翻兩倍或者四倍！
高階調製：就是在同樣的信號裏塞下更多的數據。想象一下，基站給手機在空中發送的數據都是裝在箱子裏的，箱子大小不變，但是可以把要發的東西儘可能裝得更多更滿一些，這樣也能單位時間能發送的數據多了，速率當然也就提高了。
在基站裏，調製就是往箱子裏裝數據的動作，一般調製用X-QAM表示，X越大階數越高。從下圖我們可以看出，256-QAM相比64-QAM，速度提升了33%！
這三板斧自由組合起來，就能實現所有手機能力級別了。那麼問題來來，手機支持最高的能力不就行了？歸根結底還是成本的問題，手機能力主要由通信芯片決定的，對成本影響很大，所以廠家還是按需來生產不同能力級別的手機。
下面，蜉蝣君就把到現在爲止，所有的手機能力級別詳細信息以表格的形式呈上了，所謂這三表在手，能力全有。
R8到R11定義的UE Cat：
R12到R14定義的下行UE Cat：
R12到R14定義的上行UE Cat（上行一般不支持多流）：
