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根据3GPP标准,Cat M1的上行峰值速率大约是1 Mbps,下行大约是1 Mbps。但实际速率会受到多种因素影响,比如网络条件、信号强度、模块配置等。

考虑使用AT命令时的开销。每次发送数据都需要通过AT命令,比如AT+QISEND,会引入额外的处理时间和串口通信延迟。透传模式之所以能提高效率,是因为它减少了这些命令的开销,允许数据直接通过串口传输。如果不用透传,每个数据包都需要封装成AT命令,这会增加时间,从而降低有效速率。

用户使用的是115200波特率的串口,理论上的最大传输速率是115200 bits per second,大约14.4 KB/s。但实际中,由于协议开销(起始位、停止位等),有效数据速率可能只有约11.5 KB/s。此外,AT命令的处理时间、模块的响应时间也会影响整体速率。

比如,发送一个1KB的数据包,需要发送AT+QISEND命令,等待模块响应,然后发送数据,再等待确认。每个步骤的时间总和会影响吞吐量。假设每个数据包需要100毫秒的处理时间,那么每秒最多发送10个数据包,每个1KB的话,大约是10 KB/s,即80 kbps。这明显低于理论峰值,说明AT命令的开销对速率有很大影响。

在不使用透传模式(即通过标准AT命令逐条控制模块)的情况下,Quectel BG770A 的 LTE Cat M 实际有效传输速率会显著降低。以下是关键分析:


1. Cat M1的理论速率

  • 3GPP 标准定义
    LTE Cat M1 的理论峰值速率为 上行 1Mbps 和 下行 1Mbps(实际速率受网络、信号、模块配置影响)。

  • Quectel BG770A 实测能力
    在透传模式下,优化后可达到 600kbps~800kbps(TCP/UDP 传输)。


2. 非透传模式(AT命令控制)的速率限制

(1) 串口通信瓶颈
  • 串口波特率限制

    • 若使用默认 115200 波特率,理论最大传输速率为 14.4 KB/s(115200 bps ÷ 8 = 14.4 KB/s)。

    • 实际有效速率更低(需扣除AT命令交互时间、模块响应延迟等)。

  • 典型速率范围

    • 单次发送 1KB 数据
      每条 AT+QISEND 命令需约 50~100ms(包括命令发送、模块响应、数据确认),实际速率约为 10~20 KB/s(80~160kbps)

(2) AT命令交互开销
  • 发送数据流程

    AT+QISEND=<length>           // 发送数据长度
    > <data>                     // 等待模块返回">"后输入数据
    OK                          // 模块确认发送完成

    • 每条数据需 3次串口交互(命令、数据输入、确认),额外增加约 20~50ms 延迟


3. 优化策略(提升非透传模式速率)

(1) 提高串口波特率
  • 将波特率设为 921600(BG770A支持):

    • 理论速率提升至 115.2 KB/s,但需MCU和硬件支持高速串口。

    • 实测有效速率可达 50~80 KB/s(400~640kbps)(需优化代码减少交互延迟)。

(2) 批量发送数据
  • 合并多包数据
    通过单次 AT+QISEND 发送更大数据块(如 10KB),减少命令交互次数。

    AT+QISEND=10240             // 发送10KB数据
    > <10KB数据流>
    OK

    • 速率可提升至 200~300kbps(取决于数据块大小和网络稳定性)。

(3) 关闭冗余响应
  • 禁用模块的自动响应(如 ATE0):

    ATE0                        // 关闭回显
    AT+QURCCFG="urcport","none"  // 关闭非必要URC通知

    • 减少串口数据干扰,提升有效带宽利用率。


4. 实际速率参考

场景有效速率范围备注
默认AT模式(115200)80~160kbps单包1KB,频繁交互
高速串口(921600)400~640kbps批量发送10KB数据,优化响应逻辑
透传模式对比600~800kbps透传模式显著更高效

5. 注意事项

  1. 网络质量

    • 确保信号强度(RSRP > -100dBm),否则模块可能降速。

  2. MCU性能

    • MCU需快速处理AT命令和串口中断,避免成为瓶颈。

  3. 协议选择

    • UDP比TCP更高效(无重传机制),但需容忍丢包。


结论

在不使用透传模式的情况下,BG770A 的 Cat M 实际速率约为 80~640kbps,具体取决于:

  • 串口波特率(921600 > 115200

  • 数据包大小(大包 > 小包

  • AT命令交互优化(批量发送 > 单次发送

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