Cómo el internet móvil ha superado al cableado. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12

El confinamiento y el posterior trabajo a distancia han despertado el interés por internet móvil, y en mis comentarios o mensajes directos, cada vez más me hacen preguntas sobre cómo establecer un acceso adecuado a la red desde el sector privado. Durante la pandemia, noté que la carga en la red no solo aumentó exponencialmente, sino de manera increíble: una antena de Beeline, que antes proporcionaba hasta 40 Mbit/s de descarga, a finales de abril vio su velocidad caer a 1 Mbit/s. Así que en mayo surgió la idea de realizar una prueba comparativa de enrutadores de diferentes categorías que soportan la agregación de canales, lo que significa que permitirán aumentar la velocidad de la red incluso en una torre sobrecargada. Teoría y pruebas a continuación.

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Un poco de teoría

¿De qué depende la velocidad de transmisión de datos desde la estación base (BS) hasta el abonado? Si eliminamos las interferencias, la distancia entre el abonado y la BS, la carga en la BS y la ocupación del canal desde la propia BS hasta el punto de salida a internet, solo queda el ancho de banda, la modulación, la frecuencia de transmisión de datos y la cantidad de estos canales.

Empecemos con la frecuencia: LTE en Rusia opera en frecuencias de 450, 800, 900, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500 y 2600 MHz. Si recordamos la física, se explicó claramente que las frecuencias más bajas tienen mejor capacidad de penetración y se atenuan en distancias mayores. Por lo tanto, en la ciudad se suelen utilizar frecuencias más altas con una disposición más densa de las BS, mientras que fuera de la ciudad se utilizan frecuencias más bajas, lo que permite instalar torres con menor frecuencia. También depende de la frecuencia que se asignó al operador en la región actual.

Ancho de banda: En Rusia, el ancho de banda más común es de 5, 10 y 20 MHz, aunque el ancho puede variar de 1.4 a 20 MHz.

Modulación: QPSK, 16QAM, 64 QAM y 256 QAM. Esto ya depende del operador de telecomunicaciones. No me voy a profundizar en las características técnicas, pero aquí actúa la regla: cuanto más alta es la modulación en este rango, mayor es la velocidad.

Número de canales: El módulo receptor puede funcionar en modo de agregación de canales, si es que esto lo soporta el operador de telecomunicaciones. Por ejemplo, la torre transmite datos en las frecuencias de 1800 y 2600 MHz. El módulo LTE Cat.4 solo podrá operar en una de estas frecuencias. Un módulo de categoría 6 podrá operar simultáneamente en ambas frecuencias, sumando la velocidad de ambos módulos. Un dispositivo de categoría 12 funcionará con tres portadoras: por ejemplo, con dos en la frecuencia de 1800 MHz (1800+1800) y una en 2600 MHz. La velocidad real no será triple, sino que dependerá únicamente de la carga en la BS y el ancho de banda a Internet de la estación base. He encontrado casos al trabajar con Cat.6 donde el uso de un solo canal daba una velocidad de 40 Mbit/s, mientras que con dos canales alcanzaba 65-70 Mbit/s. ¡Sin duda, una buena mejora!

La idea de la prueba

Así fue como se me ocurrió la idea de probar routers de diferentes categorías para averiguar la realidad que se le presentará al usuario común. El problema radica en que se deben tomar routers de una misma serie o solo con diferentes módulos, ya que los routers de diferentes fabricantes seguramente utilizarán diferentes componentes, lo que puede influir en los resultados de las mediciones. Por eso, llegué a la idea de probar un solo fabricante, pero diferentes routers.

El segundo paso fue elegir el tipo de dispositivos para las pruebas: se puede tomar simplemente un router y conectarle una antena a través de un conjunto de cables, pero la práctica ha demostrado que el usuario quiere un todo en uno, en el cual solo basta insertar la tarjeta SIM y conectar el dispositivo a la red. Así llegué a la idea de probar monobloques, es decir, un router y una antena en un solo cuerpo.

El tercer paso fue decidirme por el fabricante: Zyxel tiene la gama más amplia de monobloques con diferentes categorías LTE, por lo que la elección fue simplemente obvia.

Para la prueba tomé los siguientes routers: LTE 7240, LTE 7460 y LTE 7480.

Método de prueba

Para evaluar las capacidades de los enrutadores, se decidió realizar una prueba algo "sintética" y otra real. La prueba sintética consistió en medir la velocidad a una distancia de aproximadamente 200 metros de la estación base en la dirección de la antena emisora, lo que permitía obtener el mejor nivel de señal. La conexión se realizó a torres de Megafon, ya que ellas proporcionaban el ancho de banda máximo para este lugar de 20 MHz. También probé los enrutadores en dos regiones donde, según el mapa de cobertura, el operador promete velocidades de hasta 150 y 300 Mbit/s, respectivamente. La prueba real consistió en colocar el enrutador en mi casa, donde había probado enrutadores anteriores. Las condiciones de conexión en este modo son mucho más complicadas, ya que la distancia a la torre es de 8 km y no hay visibilidad directa, además hay árboles en el camino de la señal. Así que, en total, se realizaron tres pruebas:

  1. Distancia a la torre ~200 m. Zona con una velocidad máxima declarada de 150 Mbit/s. Tiempo de prueba 12-13 horas.
  2. Distancia a la torre ~200 m. Zona con una velocidad máxima declarada de 300 Mbit/s. Tiempo de prueba 12-13 horas.
  3. Distancia a la torre ~8000 m. Sin visibilidad directa. Zona con una velocidad máxima declarada de 150 Mbit/s. Tiempo de prueba 12-13 horas.

Todas las pruebas se realizaron con la misma tarjeta SIM en días laborables. La hora se elegía alrededor de las 12-13 horas para evitar las cargas pico de la mañana y la tarde en la estación base. Las pruebas se realizaron varias veces en dos diferentes servidores con el servicio Speedtest: Moscow Megafon y Moscow RETN. La velocidad variaba ligeramente, ya que servidores tienen diferentes cargas. Es hora de comenzar las pruebas, pero primero la descripción externa y las especificaciones técnicas de cada enrutador.

Cómo el internet móvil ha superado al cableado. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12

Zyxel LTE 7240-M403
Cómo el internet móvil ha superado al cableado. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12
El enrutador inicial de la línea de dispositivos LTE resistentes a la intemperie de Zyxel. Se puede instalar en la pared de una casa con una placa especial o fijarse a un tubo con abrazaderas. No tiene un soporte con múltiples grados de libertad, por lo que es conveniente preparar un mástil para la instalación externa y una dirección más precisa hacia la BS. A pesar de su tamaño pequeño, cuenta con una buena antena y es fácil de instalar: la tarjeta SIM y el cable Ethernet se insertan en el cuerpo y todo se sella con una tapa especial. El enrutador está equipado con un módulo Wi-Fi, lo que permite no solo el acceso a Internet por cable, sino también cubrir adecuadamente el área circundante con señal inalámbrica. El enrutador incluye un módulo con soporte Cat.4 y la máxima velocidad de descarga alcanzada durante las pruebas fue de 105 Mbit/s, un excelente resultado para un dispositivo de este tipo. Sin embargo, en las pruebas en condiciones reales, cuando se estaba a más de 8 km de la estación base, se logró alcanzar una velocidad máxima de 23,5 Mbit/s. Algunos dirán que esto es poco, pero a menudo se encuentran operadores de fibra óptica que cobran entre 500 y 1200 rublos al mes por 10 Mbit/s, y además, la conexión costará entre 10 y 40 mil rublos. Así, el Internet móvil resulta ser más barato y mucho más sencillo de instalar y conectar en cualquier lugar. En general, este enrutador permitirá trabajar cómodamente de forma remota, así como disfrutar de la visualización de videos y de una navegación en línea bastante rápida. Si ya tiene una infraestructura lista con cámaras IP o un sistema de videovigilancia, solo es necesario agregar este enrutador para monitorear su sistema de seguridad de forma remota.

Zyxel LTE7460-M608
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Este dispositivo es una evolución lógica del legendario Zyxel LTE 6100, que dio inicio a la era de los enrutadores LTE en formato monobloque. Sin embargo, el modelo anterior contaba con una unidad interna que se colocaba en el interior, mientras que la antena y el módem estaban en el exterior. El dispositivo es compatible con la tecnología LTE Cat.6, lo que implica la agregación de dos portadoras y un aumento en la velocidad de descarga, si así lo permite la estación base. Instalar la tarjeta SIM en el enrutador es una tarea poco trivial, ya que la placa con el inyector se encuentra profundamente en el interior de la antena y al montarlo en altura hay una buena probabilidad de que se pierda la SIM. Por lo tanto, se recomienda encarecidamente insertar la tarjeta en la parte inferior y luego montar el enrutador en altura. Dado que este es el primer dispositivo de tipo monobloque que aparece en la línea de Zyxel, no está equipado con un módulo Wi-Fi, por lo que el acceso a Internet se puede obtener únicamente a través de cable. Esto también permite la libertad de elegir el punto de acceso Wi-Fi que se instalará en casa. Además, el Zyxel LTE7460 se integra fácilmente en la infraestructura ya existente y puede operar en modo puente. En cuanto a las características de velocidad, el enrutador mostró en las pruebas una robusta velocidad de 137 Mbit/s en descarga; no todos los proveedores de servicios de Internet por cable ofrecen tal velocidad. La velocidad máxima de carga en la misma prueba fue de más de 39 Mbit/s, lo que se acerca al umbral teórico de carga del cliente a la red. En una prueba real a gran distancia, el enrutador también se comportó de manera confiable y permitió descargas a velocidades de hasta 31 Mbit/s, y la carga de datos a una velocidad superior a 7 Mbit/s. En caso de residir en el campo y sin la posibilidad de conectarse a redes de cable, esta velocidad es más que suficiente para satisfacer las necesidades de toda la familia: educación, entretenimiento y trabajo.

Zyxel LTE7480-M804
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Finalmente ha llegado el turno del modelo principal en la línea de routers todo-en-uno en esta prueba. El Zyxel LTE7480 soporta la tecnología LTE Cat.12 y puede trabajar simultáneamente con tres portadoras. Las posibles combinaciones de modos de agregación se presentan en la tabla de especificaciones, y solo diré que ¡realmente funciona! La velocidad máxima alcanzada durante las pruebas fue de más de 172 Mbps. Para que se entiendan las cifras, esto equivale a alrededor de 21 MB/s. Es decir, una película de 3 gigabytes se descargará en 142 segundos a esta velocidad. Durante ese tiempo, ni siquiera se hervirá el agua, y la película de buena calidad ya estará en el disco de la computadora. Es importante entender que la velocidad dependerá de la carga de la estación base y de la capacidad del canal que esté conectado a esa estación. Creo que por la noche, cuando hay menos usuarios en la red, podría haber conseguido una velocidad aún mayor en la torre de pruebas. Ahora pasaré de la admiración a la descripción y a los inconvenientes. El fabricante escuchó a los usuarios y mejoró la instalación y la integración de la tarjeta SIM: ahora está ubicada no en el interior del cuerpo, sino en el extremo, bajo una cubierta protectora. El soporte de montaje permite instalar el router tanto en la pared de la casa como en un mástil externo, y ajustar con precisión la antena en la estación base; el ángulo de rotación horizontal y vertical es de 180 grados. El dispositivo también cuenta con un módulo Wi-Fi y, además de transmitir datos por cable, puede ofrecer a los dispositivos móviles acceso a Internet a través de una conexión inalámbrica. Durante la prueba, se notó que la velocidad de subida era más baja que en otros modelos, y supongo que esto se debe a dos factores: un firmware aún en desarrollo o la disposición compacta de las cuatro antenas en la carcasa; las dimensiones del Zyxel LTE7480 son las mismas que las del Zyxel LTE7460, pero tiene el doble de antenas. Me puse en contacto con el fabricante, y ellos confirmaron mis suposiciones: encontrar condiciones de señal como las que tuve, a 8 km de la estación base, no es fácil.

Resultados

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Al hacer un resumen, hay que referirse a la tabla de las mediciones de velocidad. De ella se desprende que incluso estando en el mismo lugar, se pueden obtener diferentes velocidades, ya que los servidores pueden estar más o menos cargados. Además, la carga en la estación base también influye. Las mediciones de velocidad también demuestran que a una gran distancia, de aproximadamente 8.5 km, es poco probable que la agrupación de canales funcione (o simplemente mi estación base no soporta la agrupación), y lo que se prioriza es la amplificación de las antenas integradas. Si te encuentras cerca de la estación base o en línea de vista directa, tiene sentido adquirir dispositivos que soporten tecnología Cat.6 o Cat.12. Si cuentas con el monto necesario para comprar el router Zyxel LTE7460, es razonable aumentar un poco el presupuesto para optar por el router Zyxel LTE7480 que soporta Cat.12 y cuenta con un módulo Wi-Fi integrado. Si estás lejos de la estación base, pero tienes toda la infraestructura en casa y solo te falta el punto de acceso a Internet, puedes optar por un dispositivo intermedio de la línea. Aquellos que no son exigentes con la velocidad de conexión y quieren ahorrar, deberían considerar el Zyxel LTE 7240; este modelo de entrada es compacto, fácil de instalar y puede proporcionar un nivel de navegación en línea cómodo.

Fuente: habr.com

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