Modem 4G: caratteristiche, connessione, configurazione

Per accedere a Internet da qualsiasi dispositivo, personal computer, tablet o smartphone, è necessario un modem o un punto di accesso. La maggior parte dei moderni modem a banda larga e mobile funziona in reti 4G o 4a generazione.

Sebbene molti dei principi di base della connessione a Internet rimangano invariati utilizzando questa tecnologia, ci sono una serie di modifiche che influiscono sul modo in cui gli utenti si connettono alla rete e rimangono connessi. Quindi quali sono i modem 4G?

definizione

Il termine "modem" è in realtà una combinazione di un modulatore e un demodulatore. Il dispositivo modula i segnali trasmessi per codificare le informazioni digitali e quindi demodula per decodificarlo e utilizzarlo. Il modem può funzionare in una vasta gamma di metodi di trasmissione, tra cui radio e LED, ma la forma più utilizzata è tramite una linea telefonica. Questi modem "voice band" codificano le informazioni digitali in segnali elettrici che si trovano nella gamma di frequenze delle linee telefoniche standard e quindi trasferiti su un canale telefonico a un altro modem, dove vengono decodificati.

Cronologia del modem

Negli anni 1920, una tecnologia multiplexer che rispondeva alla definizione di un modem veniva utilizzata dai canali di notizie. Quindi, negli anni '40, IBM iniziò a utilizzare i modem per connettere le teleprinters a 25 bit al secondo. I modem di produzione di massa furono rilasciati nel 1958 per uso militare e nel 1981 fu introdotto un modem intelligente dotato di un controller che permetteva di controllare la linea telefonica. Nel corso del tempo, la maggior parte delle apparecchiature modem è stata sostituita da software e i radio modem sono ora abbastanza piccoli da poter essere inseriti anche in piccoli telefoni cellulari.

Modem moderni che supportano 3G, consentono il trasferimento dei dati a velocità fino a 200 kilobit al secondo e consentono inoltre agli utenti di connettersi sia in modalità fissa che mobile, sebbene la velocità di trasferimento dei dati possa variare in modo significativo. La prossima iterazione della connessione internet sono i modem 4G. Aumenta la velocità trasferimento dati fino a 100 megabit al secondo per utenti mobili e fino a 1 gigabit al secondo per chi utilizza una connessione wireless o mobile.

Come funziona?

Va notato che la nuova tecnologia 4G è incompatibile con i moderni modem 3G. In altre parole, se si desidera sfruttare la velocità di rete del nuovo formato, sarà necessario collegare un modem 4G. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che le reti 4G non supporteranno la combinazione di commutazione di circuito e connessioni a commutazione di pacchetto utilizzate dai modem 3G. Il nuovo protocollo IPv6 rende possibile tutto ciò, eliminando anche la necessità di indirizzi IP duplicati (limitati all'IPv4 attualmente utilizzato).

Numerosi ricercatori hanno testato la velocità dei modem 4G sui dispositivi mobili e hanno superato in modo significativo i loro omologhi 3G, almeno in termini di download dei dati. Come dimostra l'esperienza pratica, le reti 4G possono offrire velocità di download da sette a dieci volte più veloci rispetto al 3G.

Attualmente è possibile trovare sempre più dispositivi con due opzioni modem. Questo perché il 4G si sta evolvendo, ma il 3G è ancora richiesto come backup. Si prevede che i modem 3G, come i loro predecessori, saranno eliminati nel prossimo futuro.

Comprendere gli standard della tecnologia 4G

Il termine "4G" si riferisce allo standard di velocità in wireless, ma cosa significa esattamente questo termine? Come si installa il 4G-modem? Molti utenti sono familiari con 4G, poiché la maggior parte degli smartphone utilizza questo standard di comunicazione. Significa semplicemente "quarta generazione", in relazione all'evoluzione delle tecnologie di trasmissione dei dati. La prima generazione di tecnologia mobile (1G) apparve nel 1981 con trasmissione analogica e nel 1992, 2G apparve sotto forma di scambio di informazioni digitali.

3G ha debuttato nel 2001 e ha incluso il supporto multimediale, oltre a una velocità massima di trasferimento dati di almeno 200 kilobit al secondo. Il vero supporto 4G è apparso relativamente di recente e rappresenta una serie di miglioramenti rispetto alla tecnologia 3G.

Chi stabilisce gli standard 4G?

La rete 4G è progettata per fornire il cosiddetto accesso a banda ultra larga per dispositivi mobili. Il settore delle telecomunicazioni dell'International Telecommunication Union (ITU-R) ha creato una serie di standard che devono essere conformi alle reti relative a questo formato. Tale connessione può stabilire tablet e smartphone con l'architettura appropriata, così come qualsiasi modem USB 4G.

Quali sono gli standard 4G?

Innanzitutto, le reti 4G dovrebbero basarsi sulla commutazione di pacchetto dell'intero protocollo IP (Internet), anziché sulla tecnologia a commutazione di circuito, e utilizzare i metodi OFMDA con multi-portante (o altri metodi di allineamento del dominio di frequenza (FDE)), invece della tecnologia radio a spettro diffuso esistente. . Inoltre, le velocità di trasferimento dati più elevate per le reti 4G dovrebbero essere vicine a 100 megabit al secondo per un utente su una rete mobile ad alta velocità e 1 gigabit al secondo per un utente con accesso wireless locale o una connessione mobile. Attualmente, il modem Beeline 4G soddisfa di più questi requisiti.

Dovrebbe anche essere in grado di offrire passaggi regolari in reti diverse senza perdita di dati e garantire un'elevata qualità del servizio per i media multimediali di prossima generazione.

Funzionalità di connessione di rete

Uno degli aspetti più importanti della tecnologia 4G è l'eliminazione dei nodi di rete a commutazione di circuito e di pacchetto tramite il protocollo InternetProtocol 6 (IPv6). L'attuale standard IPv4 ha alcune restrizioni sul numero di indirizzi IP che possono essere assegnati ai dispositivi. Ciò significa che gli indirizzi duplicati devono essere creati e riutilizzati utilizzando Network Address Translation (NAT). IPv6 offre un numero molto maggiore di indirizzi disponibili e aiuterà a fornire comodità agli utenti.

Reti 4G oggi

Attualmente, ci sono molti fornitori sul mercato che affermano di poter rispondere alla domanda su cosa sia 4G. Ma le prime versioni delle reti non rispettavano gli standard stabiliti da ITU-R. Di norma, queste reti sono considerate accettabili fino a quando non vengono implementate nuove versioni delle tecnologie esistenti. Queste reti venivano spesso chiamate 3.9G, perché erano significativamente diverse da quelle precedentemente disponibili, ma non del tutto in linea con gli standard ITU-R. L'eccezione era, forse, il modem Beeline 4G. In molti casi, questi sistemi 3.9G si basavano sui nuovi paradigmi dell'interfaccia radio, utilizzavano bande di frequenza diverse rispetto alle reti esistenti e non erano compatibili con le soluzioni 3G.

Ci sono due tecnologie che sono state presentate alla International Telecommunication Union (ITU) come candidati 4G vitali: LTE e LTE Advanced. Le versioni standard di queste tecnologie sono più vicine al "vero" 4G.

Come funziona l'antenna per un modem 4G?

Il 4G rappresenta un'evoluzione significativa rispetto agli standard 3G, in particolare nella rimozione delle limitazioni degli indirizzi IP, l'aumento delle velocità di trasferimento dei dati e il passaggio dei client in reti eterogenee. Ma le tecnologie pienamente compatibili sono ancora in fase di sviluppo e rischiano di emergere nel tempo. Le funzionalità avanzate delle reti LTE sono veloci grazie alle velocità promesse da 4G.

Questi modem 4G ad alta velocità si autorizzano grazie al multiplexing a divisione di frequenza ortogonale (OFDM). Sembra complicato, ma è la stessa tecnologia utilizzata in Wi-Fi, banda larga ADSL, televisione digitale e radio. OFDM è un metodo per la compressione di più dati nella stessa quantità di frequenze radio. Inoltre riduce la perdita di informazioni e le interferenze. I dati vengono separati e inviati attraverso piccoli frammenti di frequenza in parallelo, il che aumenta la larghezza di banda della rete.

Un altro motivo per cui un modem USB 4G può fornire velocità più elevate è rappresentato dai molteplici ingressi e uscite, o MIMO. L'uso di più array di antenne è osservato sia nel trasmettitore che nel ricevitore per migliorare la qualità della comunicazione. Ciò consente di trasferire più dati senza richiedere larghezza di banda aggiuntiva o maggiore potenza. La configurazione più comune attualmente disponibile è 2x2 MIMO, incorporata in molti smartphone e alcuni tablet.

È possibile anche un'installazione 4x4 e promette velocità ancora più elevate. Poiché sono possibili diverse impostazioni e un dispositivo può fornire una velocità maggiore rispetto a un altro. Pertanto, dovrebbero essere selezionati i modem 4G per Internet in una casa privata, in base non solo alle caratteristiche tecniche, ma anche al feedback degli utenti.