4G modemi: značilnosti, povezava, konfiguracija

Za dostop do interneta iz katere koli naprave - osebnega računalnika, tabličnega računalnika ali pametnega telefona - potrebujete modem ali dostopno točko. Večina sodobnih širokopasovnih in mobilnih modemov deluje v omrežjih 4G ali 4. generacije.

Čeprav ostanejo nekatera osnovna načela za povezavo z internetom s to tehnologijo nespremenjena, obstajajo številne spremembe, ki vplivajo na to, kako se uporabniki povezujejo v omrežje in ostanejo povezani. Torej, kaj so 4G modemi?

Opredelitev

Izraz »modem« je dejansko kombinacija modulatorja in demodulatorja. Naprava modulira signale, ki se prenašajo za kodiranje digitalnih informacij, nato pa jih demodulira, da jih dekodira in uporablja. Modem lahko deluje v najrazličnejših načinih prenosa, vključno z radijskimi in svetlečimi diodami, najpogosteje uporabljena oblika pa je preko telefonske linije. Ti modemi "glasovnega pasu" kodirajo digitalne informacije v električne signale, ki so v frekvenčnem območju standardnih telefonskih linij in se nato prenesejo prek telefonskega kanala v drug modem, kjer se dekodirajo.

Zgodovina modema

V 20. letih 20. stoletja so v kanalih novic uporabljali tehnologijo multipleksorja, ki je ustrezala definiciji modema. Nato je v 40-ih letih IBM začel uporabljati modeme za povezavo teleprinterjev s hitrostjo 25 bitov na sekundo. Množični modemi so bili izdani leta 1958 za vojaško uporabo, leta 1981 pa je bil uveden pametni modem, opremljen s krmilnikom, ki mu je omogočal nadzor telefonske linije. Sčasoma je bila večina modemske opreme zamenjana s programsko opremo, radijski modemi pa so zdaj dovolj majhni, da se lahko prilegajo tudi v majhne mobilne telefone.

Sodobni modemi, ki podpirajo 3G, omogočajo prenos podatkov s hitrostjo do 200 kilobitov na sekundo, uporabnikom pa omogočajo povezavo v stacionarnem in mobilnem načinu, čeprav se lahko hitrost prenosa podatkov zelo razlikuje. Naslednja ponovitev internetne povezave je 4G modem. Poveča hitrost prenos podatkov do 100 megabitov na sekundo za mobilne uporabnike in do 1 gigabitov na sekundo za tiste, ki uporabljajo brezžično ali mobilno povezavo.

Kako deluje?

Treba je opozoriti, da je nova 4G tehnologija nezdružljiva s sodobnimi 3G modemi. Z drugimi besedami, če želite izkoristiti hitrost omrežja novega formata, boste morali priključiti 4G modem. To je v veliki meri posledica dejstva, da 4G omrežja ne podpirajo kombinacije preklapljanja vezij in paketnih komutiranih povezav, ki jih uporabljajo 3G modemi. Novi internetni protokol IPv6 to omogoča, prav tako pa odpravlja potrebo po podvojenih naslovih IP (omejeno na trenutno uporabljeni IPv4).

Številni raziskovalci so preizkusili hitrost 4G modemov na mobilnih napravah in so bistveno presegli svoje kolege 3G, vsaj v smislu prenosa podatkov. Kot kažejo praktične izkušnje, lahko 4G omrežja ponudijo hitrost prenosa sedem do desetkrat hitreje kot 3G.

Trenutno je vedno več naprav mogoče najti z dvema možnostma modema. To je zato, ker se 4G razvija, vendar je 3G še vedno potrebna kot varnostna kopija. Pričakuje se, da bodo 3G-modemi, tako kot njihovi predhodniki, v bližnji prihodnosti odpravljeni.

Razumevanje tehnoloških standardov 4G

Izraz »4G« se nanaša na standard hitrosti v brezžičnem omrežju, toda kaj točno pomeni ta izraz? Kako nastavite 4G modem? Mnogi uporabniki poznajo s 4G, saj večina pametnih telefonov uporablja ta komunikacijski standard. Pomeni preprosto "četrto generacijo" v zvezi z razvojem tehnologij prenosa podatkov. Prva generacija mobilne tehnologije (1G) se je pojavila leta 1981 z analognim prenosom, leta 1992 pa se je 2G pojavila v obliki digitalne izmenjave informacij.

3G je debitiral leta 2001 in je vključeval multimedijsko podporo ter največjo hitrost prenosa podatkov najmanj 200 kilobitov na sekundo. True 4G podpora se je pojavila razmeroma pred kratkim in predstavlja številne izboljšave v primerjavi s tehnologijo 3G.

Kdo določa standarde 4G?

Omrežje 4G je zasnovano za zagotavljanje tako imenovanega ultra širokopasovnega dostopa za mobilne naprave. Telekomunikacijski sektor Mednarodne telekomunikacijske zveze (ITU-R) je ustvaril niz standardov, ki morajo ustrezati omrežjem, povezanim s to obliko. Takšna povezava lahko vzpostavi tablične računalnike in pametne telefone z ustrezno arhitekturo, kot tudi vsak 4G USB modem.

Kaj so 4G standardi?

Prvič, 4G omrežja morajo temeljiti na paketnem preklapljanju celotnega internetnega protokola (IP), namesto na tehnologiji s preklopom prek stikal, in uporabljati metode OFMDA z metodami za več nosilcev (ali druge frekvenčne domene (FDE)), namesto obstoječe razširjene radijske tehnologije. . Poleg tega morajo biti najvišje hitrosti prenosa podatkov za 4G omrežja za uporabnika na hitrem mobilnem omrežju blizu 100 megabitov na sekundo in 1 gigabit na sekundo za uporabnika z lokalnim brezžičnim dostopom ali mobilno povezavo. Modem Beeline 4G trenutno najbolj izpolnjuje te zahteve.

Prav tako bi moral biti sposoben ponuditi nemotene predaje v različnih omrežjih brez izgube podatkov in zagotoviti visoko kakovost storitev za multimedijske medije naslednje generacije.

Funkcije omrežne povezave

Eden od najpomembnejših vidikov tehnologije 4G je odstranitev vozlišč s preklopom in paketnim omrežjem z uporabo protokola InternetProtocol 6 (IPv6). Trenutni standard IPv4 ima nekaj omejitev glede števila naslovov IP, ki jih je mogoče dodeliti napravam. To pomeni, da je treba ustvariti in ponovno uporabiti podvojene naslove z uporabo prevajanja omrežnih naslovov (NAT). IPv6 ponuja veliko večje število razpoložljivih naslovov in bo uporabnikom omogočil udobje.

Omrežja 4G danes

Trenutno je na trgu veliko ponudnikov, ki lahko odgovorijo na vprašanje, kaj je 4G. Toda prve različice omrežij niso izpolnjevale standardov, ki jih je določil ITU-R. Ta omrežja se praviloma štejejo za sprejemljiva, dokler se ne uporabijo nove različice obstoječih tehnologij. Ta omrežja so se pogosto imenovala 3.9G, ker se bistveno razlikujejo od tistih, ki so bili prej na voljo, vendar ne povsem v skladu s standardi ITU-R. Izjema je bil morda modem Beeline 4G. V mnogih primerih so ti sistemi 3.9G temeljili na novih paradigmah radijskega vmesnika, uporabljali različne frekvenčne pasove kot obstoječa omrežja in niso bili združljivi z rešitvami 3G.

Obstajata dve tehnologiji, ki sta bili predstavljeni Mednarodni telekomunikacijski zvezi (ITU) kot sposobni 4G kandidati: LTE in LTE Advanced. Standardizirane različice teh tehnologij so najbližje »pravi« 4G.

Kako antena deluje za 4G modem?

4G predstavlja pomemben napredek v primerjavi s standardi 3G, zlasti pri odpravljanju omejitev naslovov IP, povečevanju hitrosti prenosa podatkov in nemoteni predaji strank v heterogenih omrežjih. Vendar so popolnoma združljive tehnologije še vedno v razvoju in se bodo sčasoma verjetno pojavile. Izboljšane zmogljivosti omrežij LTE so hitre z uporabo hitrosti, ki jih obljublja 4G.

Ti 4G modemi z visoko hitrostjo si dovoljujejo zaradi ortogonalnega frekvenčnega multipleksiranja (OFDM). Zveni zapleteno, vendar je to ista tehnologija, ki se uporablja v Wi-Fi, ADSL širokopasovnih povezavah, digitalni televiziji in radiu. OFDM je metoda za stiskanje več podatkov v isto količino radijskih frekvenc. Prav tako zmanjšuje izgubo podatkov in motnje. Podatki so ločeni in poslani skozi majhne fragmente frekvence vzporedno, kar poveča pasovno širino omrežja.

Drugi razlog, zakaj lahko 4G USB modem zagotovi hitrejše hitrosti, je več vhodov in izhodov ali MIMO. Uporabo več antenskih nizov opazimo tako v oddajniku kot v sprejemniku za izboljšanje kakovosti komunikacije. To vam omogoča prenos več podatkov brez potrebe po dodatni pasovni širini ali povečani moči. Najpogostejša konfiguracija, ki je trenutno na voljo, je 2x2 MIMO, vgrajena v številne pametne telefone in nekatere tablice.

Možna je tudi namestitev 4x4, ki obljublja še večje hitrosti. Ker so možne različne nastavitve in ena naprava lahko zagotavlja večjo hitrost od druge. Zato je treba izbrati 4G modeme za internet v zasebni hiši, ki temelji ne samo na tehničnih značilnostih, temveč tudi na povratnih informacijah uporabnikov.