4G modemy: charakteristika, připojení, konfigurace

Pro přístup k Internetu z libovolného zařízení - osobního počítače, tabletu nebo smartphonu - je vyžadován modem nebo přístupový bod. Většina moderních širokopásmových a mobilních modemů pracuje v sítích 4G nebo 4th generation.

Ačkoli se mnoho základních principů připojení k Internetu nezmění pomocí této technologie, dochází k řadě změn, které mají vliv na to, jak se uživatelé připojují k síti a zůstanou připojeni. Takže jaké jsou 4G modemy?

Definice

Termín "modem" je ve skutečnosti kombinací modulátoru a demodulátoru. Přístroj moduluje signály přenášené k kódování digitálních informací a poté demoduluje pro dekódování a použití. Modem může fungovat v široké škále přenosových metod, včetně rádiových a LED, ale nejpoužívanější formulář je prostřednictvím telefonní linky. Tyto modemy "hlasového pásma" kódují digitální informace do elektrických signálů, které jsou v kmitočtovém pásmu standardních telefonních linek a pak jsou přenášeny přes telefonní kanál na jiný modem, kde jsou dekódovány.

Historie modemu

Ve dvacátých letech dvacátá léta využívala multimediální technologie splňující definici modemu zpravodajské kanály. V devadesátých letech začal IBM používat modemy pro připojení teleprinterů rychlostí 25 bitů za sekundu. Modemy sériové výroby byly propuštěny v roce 1958 pro vojenské použití a v roce 1981 byl zaveden inteligentní modem vybavený řadičem, který mu umožnil ovládání telefonní linky. V průběhu času byla většina vybavení modemu nahrazena softwarem a rádiové modemy jsou nyní dost malé, aby se vešly i do drobných mobilních telefonů.

Moderní modemy, které podporují technologii 3G, umožňují přenos dat rychlostí až 200 kilobitů za sekundu a umožňují uživatelům připojit se jak v stacionárním, tak v mobilním režimu, i když rychlost přenosu dat se může výrazně lišit. Dalším opakováním připojení k internetu jsou 4G modemy. Zvyšuje rychlost přenos dat až 100 megabitů za sekundu pro mobilní uživatele a až 1 gigabit za sekundu pro uživatele s bezdrátovým nebo mobilním připojením.

Jak to funguje?

Je třeba poznamenat, že nová technologie 4G je nekompatibilní s moderními 3G modemy. Jinými slovy, pokud chcete využít rychlosti sítě nového formátu, budete muset připojit 4G modem. To je z velké části způsobeno skutečností, že sítě 4G nepodporují kombinaci přepojení obvodů a paketových přepínačů používaných 3G modemy. Nový protokol IPv6 pro internetový protokol to umožňuje a také eliminuje potřebu duplicitních adres IP (omezených na právě používanou IPv4).

Řada výzkumných pracovníků testovala rychlost mobilních zařízení na 4G modemů a výrazně předčil jejich protějšky 3G, alespoň pokud jde o stahování dat. Jak ukazuje praktická zkušenost, sítě 4G nabízejí rychlosti stahování sedm až desetkrát rychlejší než 3G.

V současné době lze nalézt stále více zařízení se dvěma možnostmi modemu. Je to kvůli tomu, že 4G se vyvíjí, ale 3G je stále zapotřebí jako záloha. Očekává se, že 3G modemy, stejně jako jejich předchůdci, budou v blízké budoucnosti vyřazeny.

Porozumění standardům technologie 4G

Termín "4G" označuje rychlostní standard v bezdrátové síti, ale co přesně znamená tento termín? Jak se nastavuje 4G modem? Mnoho uživatelů je známo s 4G, protože většina smartphonů používá tento komunikační standard. Jedná se jednoduše o "čtvrtou generaci" ve vztahu k vývoji technologií přenosu dat. První generace mobilní technologie (1G) se objevila v roce 1981 s analogovým přenosem a v roce 1992 se 2G objevila ve formě digitální výměny informací.

3G debutoval v roce 2001 a zahrnoval multimediální podporu, stejně jako rychlost přenosu dat nejméně 200 kilobitů za sekundu. Pravá podpora 4G se objevila poměrně nedávno a představuje řadu vylepšení oproti technologii 3G.

Kdo stanovuje standardy 4G?

Síť 4G je navržena tak, aby poskytovala tzv. Ultra-širokopásmový přístup pro mobilní zařízení. Telekomunikační sektor Mezinárodní telekomunikační unie (ITU-R) vytvořil soubor norem, které musí odpovídat sítím souvisejícím s tímto formátem. Takové spojení může vytvořit tablety a smartphony s příslušnou architekturou, stejně jako libovolný 4G USB modem.

Co jsou standardy 4G?

Za prvé, sítě 4G by měly být založeny na přepínání paketů celého protokolu IP (IP) namísto technologie s přepojováním obvodů a měly by být používány metody OFMDA s metodami FDE (multi-carrier) nebo jinými metodami (FDE) namísto stávající rádiové technologie s rozšířeným spektrem. . Kromě toho by nejvyšší přenosová rychlost pro sítě 4G měla být pro uživatele na vysokorychlostní mobilní síti blízká 100 megabitům za sekundu a 1 gigabit za sekundu pro uživatele s lokálním bezdrátovým přístupem nebo mobilním připojením. Beeline 4G modem splňuje tyto požadavky nejvíce.

Mělo by být také schopno nabízet hladké přenosy v různých sítích bez ztráty dat a zajistit vysokou kvalitu služeb pro multimediální média příští generace.

Funkce připojení k síti

Jedním z nejdůležitějších aspektů technologie 4G je vyloučení uzlů s přepojováním okruhů a paketů pomocí protokolu InternetProtocol 6 (IPv6). Současný standard IPv4 má určité omezení počtu adres IP, které mohou být přiřazeny zařízením. To znamená, že musí být vytvořeny duplicitní adresy a znovu použity pomocí síťového překladu adres (NAT). IPv6 poskytuje mnohem větší počet dostupných adres a pomůže uživateli poskytnout pohodlí.

4G dnes

V současné době existuje řada poskytovatelů na trhu, kteří uvádějí, že mohou odpovědět na otázku, co je 4G. Ale první verze sítí nesplňovaly standardy stanovené ITU-R. Tyto sítě jsou zpravidla považovány za přijatelné, dokud nebudou zavedeny nové verze stávajících technologií. Tyto sítě byly často označovány jako 3.9G, protože se výrazně liší od dříve dostupných sítí, avšak nejsou zcela v souladu s normami ITU-R. Výjimkou byl pravděpodobně Beeline 4G modem. V mnoha případech byly tyto systémy 3.9G založeny na nových paradigmech rádiového rozhraní, používaly různé frekvenční pásma než existující sítě a nebyly kompatibilní s 3G řešeními.

Existují dvě technologie, které byly představeny Mezinárodní telekomunikační unii (ITU) jako životaschopné 4G kandidáty: LTE a LTE Advanced. Standardizované verze těchto technologií jsou nejblíže "skutečnému" 4G.

Jak funguje anténa pro 4G modem?

4G představuje významný vývoj ve srovnání se standardy 3G, zejména při odstraňování omezení adres IP, zvýšení rychlosti přenosu dat a hladkého předávání klientů v heterogenních sítích. Ale plně kompatibilní technologie jsou stále ve vývoji a pravděpodobně se objeví v průběhu času. Vylepšené schopnosti sítí LTE jsou rychlé díky rychlostem slibovaným 4G.

Tyto vysokorychlostní 4G modemy umožňují sami sebe v důsledku ortogonálního multiplexování frekvenční dělení (OFDM). Zní to komplikovaně, ale je to stejná technologie používaná v sítích Wi-Fi, ADSL, digitální televizi a rádia. OFDM je metoda pro kompresi více dat do stejného množství rádiových frekvencí. Také snižuje ztrátu informací a rušení. Data jsou oddělena a odesílána paralelně s malými fragmenty frekvence, což zvyšuje šířku pásma sítě.

Dalším důvodem, proč 4G USB modem může poskytovat vyšší rychlost, je několik vstupů a výstupů nebo MIMO. Použití více anténních polí je pozorováno jak ve vysílači, tak v přijímači, aby se zlepšila kvalita komunikace. To umožňuje přenášet více dat bez nutnosti další šířky pásma nebo zvýšeného výkonu. Nejběžnější konfigurace, která je v současné době k dispozici, je 2x2 MIMO, která je vložena do mnoha smartphonů a některých tablet.

Je také možné instalovat 4x4 a slibuje ještě vyšší rychlost. Jelikož jsou možná různá nastavení a jedno zařízení může poskytnout vyšší rychlost než jiné. Proto by měly být vybrány 4G modemy pro internet v soukromém domě, založené nejen na technických charakteristikách, ale také na zpětné vazbě od uživatelů.