Hogyan működik a 4g?

A 4G technológia, más néven LTE (Long-Term Evolution), jelentősen megnöveli a vezeték nélküli hálózatok sebességét, lefedettségét és kapacitását. A csomagkapcsolt adatátvitel elvén működik rádiófrekvenciákon (RF). A 4G működésének megértéséhez bontsuk le a legfontosabb összetevőit és funkcióit.

1. OFDM moduláció:

Az OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) a 4G technológia középpontjában álló modulációs technika. A rendelkezésre álló sávszélességet több keskeny sávú alvivőre osztja fel, így hatékonyabban kezeli a többutas terjedést és csökkenti az interferenciát.

2. MIMO antennák:

A MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) antennarendszereket széles körben használják a 4G-ben. Az adó- és vevőoldalon több antenna használatával a MIMO növeli a jelek diverzitását, javítja a jelerősséget és nagyobb adatsebességet tesz lehetővé.

3. Térbeli multiplexelés:

A térbeli multiplexelés kihasználja a több antenna jelenlétét a MIMO-ban, hogy különálló adatfolyamokat egyidejűleg továbbítsanak, növelve a teljes átviteli sebességet és csökkentve a jelgyengülés miatti adatvesztés esélyét.

4. Csatornakötés:

A 4G hálózatok lehetővé teszik több csatorna egyesítését, amelyet szolgáltató-összevonásnak vagy spektrumpoolingnak neveznek. Ez a technika megnöveli a teljes elérhető sávszélességet, ami rendkívül gyors adatátviteli sebességet és jobb kapcsolódást eredményez.

5. Dinamikus spektrum hozzáférés:

A 4G technológia dinamikus spektrumhozzáférést alkalmaz, amely lehetővé teszi a rádióspektrum rugalmas kiosztását a valós idejű kereslet és a hálózati feltételek alapján. Optimalizálja a spektrumhasználatot és javítja a hálózat hatékonyságát.

6. Speciális kódolási technikák:

A turbókódok, a konvolúciós kódok és az alacsony sűrűségű paritásellenőrző (LDPC) kódok olyan fejlett hibajavító módszerek, amelyeket a 4G-ben használnak, hogy megbízható adatátvitelt biztosítsanak a jelkárosodás és a fading ellenére.

7. IPv6 támogatás:

A 4G hálózatok támogatják a következő generációs Internet Protocol 6 (IPv6) verzióját, amely jelentősen kibővített címteret biztosít az internetes eszközök exponenciális növekedéséhez.

8. Bázisállomások és maghálózatok:

A 4G bázisállomások felelősek a felhasználói eszközök jeleinek továbbításáért és fogadásáért. 4G maghálózatokkal kommunikálnak, amelyek kezelik az adatfeldolgozást, az útválasztást és a hálózatok közötti kommunikációt.

9. Frekvenciasávok:

A 4G hálózatok különféle frekvenciasávokon működhetnek, többek között olyan népszerű sávokon, mint a 700 MHz, 850 MHz, 1800 MHz és 2600 MHz.

10. Sebesség és késleltetés:

A 4G technológia lényegesen gyorsabb adatátviteli sebességet biztosít, mint a korábbi generációk. A tipikus letöltési sebesség 100 Mbps és 1 Gbps között változhat, míg a késleltetés (az az idő, amely alatt az adatok egyik pontról a másikra jutnak) drámaian csökken, ami közel valós idejű kommunikációt tesz lehetővé.

A 4G technológia forradalmasította a mobileszközök használatát és az internet elérését. Lerakta a jövő vezeték nélküli kommunikációs szabványainak, például az 5G alapjait, és továbbra is kulcsfontosságú technológia a mobilkapcsolatok területén.