4G модеми: характеристики, връзка, конфигурация

За достъп до интернет от всяко устройство - персонален компютър, таблет или смартфон - се изисква модем или точка за достъп. Повечето съвременни широколентови и мобилни модеми работят в 4G или 4-то поколение мрежи.

Въпреки че много от основните принципи за свързване към интернет остават непроменени с помощта на тази технология, има редица промени, които засягат начина, по който потребителите се свързват с мрежата и остават свързани. И така, какво са 4G модеми?

дефиниция

Терминът „модем“ всъщност е комбинация от модулатор и демодулатор. Устройството модулира сигналите, предавани за кодиране на цифрова информация, и след това демодулира, за да декодира и използва. Модемът може да функционира в широк диапазон от методи за предаване, включително радио и светодиоди, но най-използваната форма е чрез телефонна линия. Тези "гласови ленти" модеми кодират цифрова информация в електрически сигнали, които са в честотния диапазон на стандартните телефонни линии и след това се прехвърлят по телефонен канал към друг модем, където се декодират.

История на модема

През 20-те години на миналия век се използва технология за мултиплексор, която отговаря на дефиницията за модем. След това през 40-те години IBM започна да използва модеми за свързване на телепринтери с 25 бита в секунда. Модеми за масово производство бяха пуснати през 1958 г. за военна употреба, а през 1981 г. беше въведен интелигентен модем, оборудван с контролер, който му позволи да контролира телефонната линия. С течение на времето по-голямата част от оборудването на модема е заменено от софтуер, а радиомодемите вече са достатъчно малки, за да се поберат дори в малките мобилни телефони.

Модерните модеми, които поддържат 3G, позволяват пренос на данни със скорост до 200 килобита в секунда, а също така позволяват на потребителите да се свързват както в стационарен, така и в мобилен режим, въпреки че скоростта на пренос на данни може да варира значително. Следващата итерация на интернет връзката е 4G модеми. Увеличава скоростта прехвърляне на данни до 100 мегабита в секунда за мобилни потребители и до 1 гигабит в секунда за тези, които използват безжична или мобилна връзка.

Как работи?

Трябва да се отбележи, че новата 4G технология е несъвместима с модерните 3G модеми. С други думи, ако искате да се възползвате от скоростта на мрежата в новия формат, ще трябва да свържете 4G модем. Това до голяма степен се дължи на факта, че 4G мрежите няма да поддържат комбинация от комутация на вериги и пакети с комутация, използвани от 3G модеми. Новият интернет протокол IPv6 прави това възможно и също така елиминира необходимостта от дублиране на IP адреси (ограничено до използвания понастоящем IPv4).

Редица изследователи са тествали скоростта на 4G модемите на мобилните устройства и са значително надминали своите 3G партньори, поне по отношение на изтеглянето на данни. Както показва практическият опит, 4G мрежите могат да предлагат скорост на изтегляне от седем до десет пъти по-бързо от 3G.

В момента все повече устройства могат да бъдат намерени с две опции на модема. Това е така, защото 4G се развива, но 3G все още се изисква като резервно копие. Очаква се 3G-модеми, както и техните предшественици, да бъдат елиминирани в близко бъдеще.

Разбиране на технологичните стандарти 4G

Терминът "4G" се отнася до стандарта за скорост в безжичната връзка, но какво точно означава този термин? Как се настройва 4G-модемът? Много потребители са запознати с 4G, тъй като повечето смартфони използват този комуникационен стандарт. Това просто означава „четвърто поколение“ във връзка с еволюцията на технологиите за предаване на данни. Първото поколение мобилни технологии (1G) се появява през 1981 г. с аналогово предаване, а през 1992 г. 2G се появява под формата на цифров информационен обмен.

3G дебютира през 2001 г. и включва мултимедийна поддръжка, както и максимална скорост на предаване на данни от поне 200 килобита в секунда. Поддръжката на True 4G се появи сравнително наскоро и представлява редица подобрения в сравнение с 3G технологията.

Кой определя стандартите 4G?

4G мрежата е проектирана да осигурява така наречения ултрашироколентов достъп за мобилни устройства. Телекомуникационният сектор на Международния съюз по далекосъобщения (ITU-R) създаде набор от стандарти, които трябва да съответстват на мрежите, свързани с този формат. Такава връзка може да създаде таблети и смартфони с подходяща архитектура, както и всеки 4G USB модем.

Какво представляват стандартите 4G?

Първо, 4G мрежите трябва да се основават на превключване на пакети от целия интернет протокол (IP), вместо на технология с комутация на вериги, и да използват OFMDA методи с много носители (или други методи за подреждане на честотни области (FDE)), вместо съществуващата радиотехнология с разширен спектър. , В допълнение, най-високите скорости на пренос на данни за 4G мрежи трябва да бъдат близо 100 мегабита в секунда за потребител на високоскоростна мобилна мрежа и 1 гигабит в секунда за потребител с локален безжичен достъп или мобилна връзка. В момента Beeline 4G модемът отговаря най-много на тези изисквания.

Също така трябва да бъде в състояние да предложи гладки препредавания в различни мрежи без загуба на данни и да осигури високо качество на услугата за мултимедийни медии от следващо поколение.

Функции на мрежовата връзка

Един от най-важните аспекти на технологията 4G е премахването на възли с комутируеми и пакетни мрежи, използвайки протокола InternetProtocol 6 (IPv6). Настоящият стандарт IPv4 има някои ограничения за броя на IP адресите, които могат да бъдат присвоени на устройства. Това означава, че дублиращите се адреси трябва да се създават и използват повторно с помощта на NAT (Network Address Translation). IPv6 осигурява много по-голям брой налични адреси и ще ви помогне да осигурите удобство за потребителите.

4G мрежи днес

В момента на пазара има редица доставчици, които заявяват, че могат да отговорят на въпроса какво е 4G. Но първите версии на мрежите не отговаряха на стандартите, определени от ITU-R. По правило тези мрежи се считат за приемливи до въвеждането на нови версии на съществуващите технологии. Тези мрежи често се наричат ​​3.9G, тъй като те значително се различават от наличните досега, но не съвсем в съответствие със стандартите на ITU-R. Изключението беше, може би, Beeline 4G модем. В много случаи тези 3.9G системи се основават на новите парадигми на радио интерфейса, използват различни честотни ленти от съществуващите мрежи и не са съвместими с 3G решенията.

Има две технологии, които са представени на Международния съюз по далекосъобщения (ITU) като жизнеспособни 4G кандидати: LTE и LTE Advanced. Стандартизираните версии на тези технологии са най-близки до “истинските” 4G.

Как работи антената за 4G модем?

4G представлява значително развитие в сравнение с 3G стандартите, особено при премахването на ограниченията на IP адресите, увеличаване на скоростта на пренос на данни и плавно предаване на клиенти в хетерогенни мрежи. Но напълно съвместимите технологии все още се разработват и вероятно ще се появят с течение на времето. Подобрените възможности на LTE мрежите са бързи, като се използват скоростите, обещани от 4G.

Тези високоскоростни 4G модеми позволяват да се дължат на ортогонално мултиплексиране с честотно разделяне (OFDM). Звучи сложно, но това е същата технология, използвана в Wi-Fi, ADSL широколентов достъп, цифрова телевизия и радио. OFDM е метод за компресиране на повече данни в същото количество радиочестоти. Той също така намалява загубата на информация и смущения. Данните се разделят и изпращат паралелно през малки фрагменти на честотата, което увеличава пропускателната способност на мрежата.

Друга причина, поради която 4G USB модемът може да осигури по-високи скорости, е множеството входове и изходи или MIMO. Използването на множество антенни решетки се наблюдава както в предавателя, така и в приемника, за да се подобри качеството на комуникацията. Това ви позволява да прехвърляте повече данни, без да се изисква допълнителна честотна лента или увеличена мощност. Най-често срещаната конфигурация в момента е 2x2 MIMO, вградена в много смартфони и някои таблети.

Възможна е и 4х4 инсталация, която обещава още по-високи скорости. Тъй като са възможни различни настройки и едно устройство може да осигури по-висока скорост от друга. Ето защо, 4G модеми за интернет в частна къща трябва да бъдат избрани, базирани не само на техническите характеристики, но и на обратната връзка с потребителите.