Modemy 4G: charakterystyka, połączenie, konfiguracja

Aby uzyskać dostęp do Internetu z dowolnego urządzenia - komputera osobistego, tabletu lub smartfona - wymagany jest modem lub punkt dostępowy. Większość nowoczesnych modemu szerokopasmowego i mobilnego pracuje w sieci 4G lub 4 generacji.

Mimo że wiele podstawowych zasad łączenia z Internetem pozostaje niezmienionych za pomocą tej technologii, istnieje szereg zmian, które wpływają na sposób łączenia się użytkowników z siecią i utrzymywania łączności. Czym więc są modemy 4G?

Definicja

Termin "modem" jest w rzeczywistości kombinacją modulatora i demodulatora. Urządzenie moduluje sygnały transmitowane w celu kodowania informacji cyfrowych, a następnie demoduluje, aby je odkodować i wykorzystać. Modem może działać w szerokim zakresie metod transmisji, w tym radia i diod LED, ale najczęściej używaną formą jest linia telefoniczna. Te modemy "pasma głosowego" kodują informacje cyfrowe na sygnały elektryczne, które znajdują się w zakresie częstotliwości standardowych linii telefonicznych, a następnie są przesyłane przez kanał telefoniczny do innego modemu, gdzie są dekodowane.

Historia modemu

W latach dwudziestych XX wieku w kanałach informacyjnych wykorzystywano technologię multipleksera, która spełniała definicję modemu. Następnie, w latach 40., IBM zaczął używać modemów do łączenia teleprogramów z szybkością 25 bitów na sekundę. Modemy produkcji masowej zostały wydane w 1958 r. Do użytku wojskowego, aw 1981 r. Wprowadzono inteligentny modem wyposażony w kontroler, który pozwolił mu sterować linią telefoniczną. Z biegiem czasu większość urządzeń modemowych została zastąpiona przez oprogramowanie, a radiomodemy są teraz na tyle małe, że mogą zmieścić się nawet w niewielkich telefonach komórkowych.

Nowoczesne modemy obsługujące 3G umożliwiają przesyłanie danych z prędkością do 200 kilobitów na sekundę, a także umożliwiają użytkownikom łączenie się zarówno w trybie stacjonarnym, jak i mobilnym, chociaż szybkość przesyłania danych może się znacznie różnić. Następna iteracja połączenia internetowego to modemy 4G. Zwiększa prędkość transfer danych do 100 megabitów na sekundę dla użytkowników mobilnych i do 1 gigabita na sekundę dla osób korzystających z połączenia bezprzewodowego lub mobilnego.

Jak to działa?

Należy zauważyć, że nowa technologia 4G jest niekompatybilna z nowoczesnymi modemami 3G. Innymi słowy, jeśli chcesz skorzystać z szybkości sieci w nowym formacie, musisz podłączyć modem 4G. Wynika to w dużej mierze z faktu, że sieci 4G nie obsługują kombinacji przełączania obwodów i połączeń z komutacją pakietów używanych przez modemy 3G. Pozwala to nowy protokół IPv6, a także eliminuje konieczność duplikowania adresów IP (ograniczony do obecnie używanego protokołu IPv4).

Wielu badaczy przetestowało szybkość modemów 4G na urządzeniach mobilnych i znacznie przewyższyło ich modele 3G, przynajmniej pod względem pobierania danych. Jak pokazuje doświadczenie praktyczne, sieci 4G oferują prędkość pobierania od siedmiu do dziesięciu razy większą niż 3G.

Obecnie można znaleźć coraz więcej urządzeń z dwoma opcjami modemu. Dzieje się tak dlatego, że 4G ewoluuje, ale sieć 3G nadal jest potrzebna jako kopia zapasowa. Oczekuje się, że modemy 3G, podobnie jak ich poprzednicy, zostaną wyeliminowane w najbliższej przyszłości.

Zrozumienie standardów technologicznych 4G

Termin "4G" odnosi się do standardu prędkości w sieci bezprzewodowej, ale co dokładnie oznacza to określenie? Jak konfiguruje się modem 4G? Wielu użytkowników jest zaznajomionych z 4G, ponieważ większość smartfonów używa tego standardu komunikacji. Oznacza to po prostu "czwartą generację" w odniesieniu do ewolucji technologii transmisji danych. Pierwsza generacja technologii mobilnej (1G) pojawiła się w 1981 r. Z transmisją analogową, aw 1992 r. Pojawiła się 2G w formie cyfrowej wymiany informacji.

3G zadebiutował w 2001 roku i obejmował obsługę multimediów, a także maksymalną szybkość transferu danych co najmniej 200 kilobitów na sekundę. Prawdziwa obsługa 4G pojawiła się stosunkowo niedawno i stanowi wiele ulepszeń w stosunku do technologii 3G.

Kto wyznacza standardy 4G?

Sieć 4G została zaprojektowana w celu zapewnienia tak zwanego ultra-szerokopasmowego dostępu do urządzeń mobilnych. Sektor telekomunikacyjny Międzynarodowej Unii Telekomunikacyjnej (ITU-R) stworzył zbiór standardów, które muszą być zgodne z sieciami powiązanymi z tym formatem. Takie połączenie może tworzyć tablety i smartfony o odpowiedniej architekturze, a także dowolny modem USB 4G.

Jakie są standardy 4G?

Po pierwsze, sieci 4G powinny opierać się na przełączaniu pakietów całego protokołu internetowego (IP) zamiast technologii z komutacją łączy i wykorzystywać metody OFMDA z metodami multi-carrier (lub innymi metodami w dziedzinie częstotliwościowej (FDE)), zamiast istniejącej technologii radiowej o widmie rozproszonym. . Ponadto, najwyższe szybkości przesyłania danych w sieciach 4G powinny być zbliżone do 100 megabitów na sekundę dla użytkownika w szybkiej sieci komórkowej i 1 gigabit na sekundę dla użytkownika z lokalnym dostępem bezprzewodowym lub połączeniem mobilnym. Obecnie modem Beeline 4G spełnia te wymagania najbardziej.

Powinien także być w stanie oferować płynne przekazywanie połączeń w różnych sieciach bez utraty danych i zapewniać wysoką jakość usług multimedialnych nowej generacji.

Funkcje połączenia sieciowego

Jednym z najważniejszych aspektów technologii 4G jest eliminacja węzłów sieci z komutacją łączy i pakietów za pomocą protokołu InternetProtocol 6 (IPv6). Obecny standard IPv4 ma pewne ograniczenia dotyczące liczby adresów IP, które można przypisać do urządzeń. Oznacza to, że zduplikowane adresy muszą zostać utworzone i ponownie użyte przy użyciu translacji adresów sieciowych (NAT). IPv6 zapewnia znacznie większą liczbę dostępnych adresów i pomaga zapewnić wygodę użytkownikom.

Dzisiaj sieci 4G

Obecnie na rynku jest wielu dostawców, którzy twierdzą, że mogą odpowiedzieć na pytanie, czym jest 4G. Ale pierwsze wersje sieci nie spełniały standardów określonych przez ITU-R. Z zasady sieci te są uznawane za akceptowalne do czasu wdrożenia nowych wersji istniejących technologii. Sieci te były często nazywane 3,9G, ponieważ znacznie różnią się od tego, co było wcześniej dostępne, ale nie są zgodne ze standardami ITU-R. Wyjątkiem był prawdopodobnie modem Beeline 4G. W wielu przypadkach te systemy 3.9G opierały się na nowych paradygmatach interfejsu radiowego, wykorzystywały różne pasma częstotliwości niż istniejące sieci i nie były kompatybilne z rozwiązaniami 3G.

Istnieją dwie technologie, które zostały przedstawione Międzynarodowej Unii Telekomunikacyjnej (ITU) jako opłacalne kandydaci 4G: LTE i LTE Advanced. Standaryzowane wersje tych technologii są najbliższe "prawdziwej" 4G.

Jak działa antena dla modemu 4G?

4G stanowi znaczącą ewolucję w porównaniu do standardów 3G, szczególnie w zakresie usuwania ograniczeń adresów IP, zwiększania szybkości przesyłania danych i płynnego przekazywania klientów w heterogenicznych sieciach. Jednak w pełni kompatybilne technologie są wciąż rozwijane i prawdopodobnie pojawią się z czasem. Rozszerzone możliwości sieci LTE są szybkie przy użyciu prędkości obiecanych przez 4G.

Te szybkie modemy 4G dopuszczają się z powodu ortogonalnego zwielokrotniania z podziałem częstotliwości (OFDM). Brzmi to skomplikowanie, ale jest to ta sama technologia używana w sieci Wi-Fi, ADSL Broadband, telewizji cyfrowej i radiu. OFDM to metoda kompresji większej ilości danych na tę samą ilość częstotliwości radiowych. Zmniejsza również utratę informacji i zakłócenia. Dane są rozdzielane i wysyłane przez małe fragmenty częstotliwości równolegle, co zwiększa przepustowość sieci.

Innym powodem, dla którego modem 4G USB może zapewniać wyższe prędkości, jest wiele wejść i wyjść lub MIMO. Wykorzystanie wielu macierzy antenowych obserwuje się zarówno w nadajniku, jak iw odbiorniku, aby poprawić jakość komunikacji. Pozwala to na przesyłanie większej ilości danych bez konieczności dodatkowego pasma lub zwiększonej mocy. Najpopularniejszą obecnie dostępną konfiguracją jest 2x2 MIMO, osadzone w wielu smartfonach i niektórych tabletach.

Instalacja 4x4 jest również możliwa i obiecuje jeszcze większe prędkości. Ponieważ różne ustawienia są możliwe, a jedno urządzenie może zapewnić wyższą prędkość niż inne. Dlatego należy wybierać modemy 4G do Internetu w prywatnym domu, w oparciu nie tylko o charakterystykę techniczną, ale także o opinie użytkowników.