Modemi 4G: Funkcije, Povezava, Nastavitev

Za dostop do interneta iz katere koli naprave, kot je osebni računalnik, tablični računalnik ali pametni telefon, potrebujete modem ali dostopno točko. Večina sodobnih širokopasovnih in mobilnih modemov deluje na omrežjih 4G ali 4. generacije.

Kljub dejstvu, da številna osnovna načela internetne povezave ostajajo nespremenjena z uporabo te tehnologije, 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 povezava 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 širokem razponu načinov prenosa, vključno z radijskim in LED-om, najpogosteje uporabljena oblika pa je telefonska linija. Ti modemi "govornega pasu" kodirajo digitalne informacije v električnih signalih, ki so v frekvenčnem območju standardnih telefonskih linij in se nato prenašajo po telefonskem kanalu na drug modem, kjer se dekodirajo.

Zgodovina modema

V 20-ih letih so tehnologijo multipleksorja, ki je ustrezala definiciji modema, uporabljali novičarski kanali. Leta 1940 je IBM začel uporabljati modeme za povezovanje tiskalnikov s hitrostjo 25 bitov na sekundo. Modemi masovne proizvodnje so bili izdani leta 1958 za vojaško uporabo in leta 1981je bil uveden pametni modem, opremljen s krmilnikom, ki mu je omogočal upravljanje telefonske linije. Sčasoma se je večina modemske opreme zamenjala s programsko opremo, radijski modemi pa so zdaj dovolj majhni, da se lahko prilegajo tudi v majhnih mobilnih telefonih.

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

Kako deluje?

Treba je omeniti, 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 preklopnih kanalov in paketnih komutiranih povezav, ki jih uporabljajo 3G modemi. Novi internetni protokol IPv6 to omogoča in odpravlja potrebo po podvajanju naslovov IP (omejeno na trenutno uporabljeni IPv4).

Številni raziskovalci so preizkusili hitrost 4G modemov na mobilnih napravah in vsaj v smislu prenosa podatkov močno presegli svoje analogne 3G tehnologije. Kot kažejo praktične izkušnje, lahko 4G omrežjaponuja hitrost prenosa sedem do deset krat hitreje kot 3G.
Dandanes se vedno pogosteje iščejo naprave z dvema možnostma modema. To je posledica dejstva, da se 4G razvija, vendar je 3G prej potreben kot varnostna kopija. Pričakuje se, da bodo 3G modemi, tako kot njihovi predhodniki, kmalu odstranjeni.

Razumevanje tehnoloških standardov 4G

Izraz "4G" se nanaša na standard hitrosti brezžične komunikacije, toda kaj točno pomeni ta izraz? Kako je konfiguriran 4G modem? Številni uporabniki poznajo 4G, saj večina pametnih telefonov uporablja ta standard komunikacije. 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. Resnična podpora za 4G je bila relativno nova in predstavlja številne izboljšave v primerjavi s tehnologijo 3G.

Kdo določa standarde 4G?

Omrežje 4G je zasnovano za zagotavljanje tako imenovanega ultra hitrega širokopasovnega dostopa za mobilne naprave. Mednarodna zveza za telekomunikacije in telekomunikacijsko unijo (ITU-R) je vzpostavila niz standardov, ki morajo ustrezati omrežjem, ki spadajo v to obliko. Takšno povezavo lahko namestite na tablične računalnike in pametne telefone z ustrezno arhitekturo, kot tudi na vsak 4G USB modem.

Kaj so standardi 4G?

Prvič, 4G omrežja morajo temeljiti na paketnem preklapljanju po celotnem internetnem protokolu (IP) namesto preklopu kanalskih tehnologij in z uporabo večkratnih tehnik OFMDA (ali drugih načinov za uskladitev frekvenčne domene (FDE)) namesto obstoječe radio tehnologije z razširjenim spektrom. Poleg tega naj bi bile najvišje hitrosti prenosa podatkov za 4G omrežja blizu 100 megabitov na sekundo za uporabnikovo visokohitrostno mobilno omrežje in 1 gigabajt na sekundo za uporabnika z lokalnim brezžičnim dostopom ali mobilno povezavo. Trenutno najsodobnejši modem "Beeline 4G" izpolnjuje te zahteve.
Prav tako mora biti sposoben ponuditi nemoten prenos storitev po omrežjih brez izgube podatkov in zagotoviti visoko kakovostne storitve za multimedijske nosilce naslednje generacije.

Značilnosti omrežne povezave

Eden od najpomembnejših vidikov tehnologije 4G je odstranitev omrežnih vozlišč s preklapljanjem kanalov in paketov z uporabo protokola Internetni protokol 6 (IPv6). Trenutno uporabljeni 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 zagotavlja uporabniku udobje.

4G Networks Today

Trenutno je na trgu veliko ponudnikov, ki trdijo, da lahko odgovorijo na vprašanje o tem, kaj je 4G. Toda prveomrežne različice niso ustrezale standardom, ki jih je določil ITU-R. Ta omrežja se praviloma štejejo za sprejemljiva, dokler se ne uporabijo nove različice obstoječih tehnologij. Ta omrežja se pogosto imenujejo 3.9 Gs, ker se bistveno razlikujejo od tistih, ki so bili prej na voljo, vendar niso povsem skladni s standardi ITU-R. Izjema je bil, očitno, modem "Beeline 4G". V mnogih primerih so ti 3.9 G sistemi temeljili na novih paradigmah radijskih vmesnikov, uporabljali druga frekvenčna območja od obstoječih omrežij in niso bili združljivi z rešitvami 3G.
Obstajata dve tehnologiji, ki ju je Mednarodna telekomunikacijska zveza (ITU) predstavila kot uspešne kandidate za 4G: LTE in LTE Advanced. Standardizirane različice teh tehnologij so najbližje "pravi" 4G.

Kako antena deluje za 4G modem?

4G je pomemben napredek v primerjavi s standardi 3G, zlasti pri odpravljanju omejitev IP, povečanju hitrosti prenosa podatkov in lažji predaji strank v heterogenih omrežjih. Vendar so popolnoma združljive tehnologije še vedno v razvoju in se bodo verjetno pojavile že nekaj časa. Izboljšane zmogljivosti omrežij LTE hitro izkoriščajo hitrosti, ki jih obljublja 4G. Takšni hitri 4G modemi si dovoljujejo zaradi ortogonalnega frekvenčnega multipleksiranja (OFDM) kanalov. To se zdi težko, vendar je to ista tehnologija, ki se uporablja v Wi-Fi, širokopasovnih ADSL, digitalni TV in radio. OFDM je metoda za stiskanje več podatkov pri enakem številu radijskih frekvenc. Prav tako zmanjšujeizgubo informacij in ovir. Podatki se delijo in pošiljajo po majhnih delcih frekvence vzporedno, kar poveča pasovno širino omrežja.
Drug razlog, zakaj lahko 4G USB modem zagotavlja višje hitrosti, vključuje več vhodov in izhodov ali MIMO. Uporaba nabora antenskih nizov se opazuje tako v oddajniku kot pri sprejemniku, da se izboljša kakovost komunikacije. To vam omogoča prenos več podatkov, ne da bi potrebovali dodatno pasovno širino ali povečanje moči. Najpogosteje uporabljena konfiguracija 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 modeme 4G Internet v zasebnem domu, ki temeljijo ne samo na tehničnih značilnostih, temveč tudi na povratnih informacijah uporabnikov.

Sorodne publikacije