Cómo ha hecho Internet móvil alámbrico. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12

El autoaislamiento y el posterior trabajo a distancia despertaron el interés por el Internet móvil, y en los comentarios o en los mensajes privados me empezaron a hacer cada vez más preguntas sobre cómo arreglar el acceso normal a la red desde el sector privado. Durante la pandemia, noté que la carga en la red aumentó no solo en un múltiplo, sino increíblemente: la torre Beeline, que antes era gratuita, entregaba hasta 40 Mbps para descargar y, a fines de abril, la velocidad se redujo a 1 Mbps. Y en algún lugar de mayo, nació la idea de realizar una prueba comparativa de enrutadores de diferentes categorías que admiten la agregación de enlaces, lo que significa que aumentarán la velocidad de la red incluso cuando la torre esté cargada. Teoría y pruebas bajo el corte.


Un poco de teoría

¿Qué determina la tasa de transferencia de datos desde la estación base (BS) al suscriptor? Si eliminamos la interferencia, la distancia entre el suscriptor y la BS, la carga en la BS y la carga del canal desde la propia BS hasta el punto de acceso a Internet, entonces solo el ancho del canal, la modulación, la frecuencia de transmisión de datos y el número de estos canales permanecer.

Comencemos con la frecuencia: LTE en Rusia opera en frecuencias de 450, 800, 900, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500 y 2600 MHz. Si recuerda la física, se explicó claramente que las frecuencias más bajas tienen un mejor poder de penetración y se atenúan en una distancia mayor. Por lo tanto, en la ciudad se suelen utilizar frecuencias altas con una ubicación más densa de la BS, y fuera de la ciudad se utilizan más frecuencias bajas, lo que permite instalar torres con menor frecuencia. También depende de qué frecuencia se asignó al operador en la región actual.

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

Modulación: QPSK, 16QAM, 64QAM y 256QAM. Ya depende del transportista. No profundizaré en las características técnicas, pero aquí se aplica la regla: cuanto mayor sea la modulación en este rango, mayor será la velocidad.

Número de canales: la radio receptora puede operar en modo de agregación de enlaces si el operador lo admite. Por ejemplo, la torre transmite datos a una frecuencia de 1800 y 2600 MHz. Una radio LTE Cat.4 solo podrá operar en una de estas frecuencias. El módulo de categoría 6 podrá trabajar con ambas frecuencias a la vez, sumando la velocidad de dos módulos a la vez. Un dispositivo de categoría 12 funcionará con tres portadoras a la vez: por ejemplo, dos en una frecuencia de 1800 MHz (1800 + 1800) y una en una frecuencia de 2600 MHz. La velocidad real no será x3, sino que dependerá únicamente de la carga de trabajo de la BS y del ancho del canal de Internet de la propia estación base. He visto casos al trabajar con Cat.6, al trabajar con un canal daba una velocidad de 40 Mbps, y con dos canales 65-70 Mbps. De acuerdo, una buena adición!

idea de prueba

Así es como tuve la idea de probar enrutadores de diferentes categorías para descubrir la imagen real que se abrirá al usuario promedio. El problema es tomar enrutadores de la misma serie o solo con diferentes módulos de radio, ya que los enrutadores de diferentes fabricantes probablemente usarán diferentes rellenos, lo que puede afectar los resultados de la medición. Por lo tanto, se me ocurrió la idea de probar solo un fabricante, pero diferentes enrutadores.

El segundo paso fue seleccionar el tipo de dispositivos para la prueba: simplemente puede tomar un enrutador y conectarle una antena a través del ensamblaje del cable, pero la práctica ha demostrado que el usuario quiere obtener una cosechadora en la que sea suficiente para insertar una SIM tarjeta y encienda el dispositivo a la red. Entonces se me ocurrió la idea de probar monobloques, es decir, un enrutador y una antena en un caso.

El tercer paso lo decidí por el fabricante: Zyxel tiene la mayor línea de monoblocks con diferentes categorías LTE, por lo que la elección era sencillamente obvia.

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

Metodología de prueba

Para evaluar las capacidades de los enrutadores, se decidió realizar una prueba ligeramente "sintética" y una prueba real. La prueba sintética consistió en que las medidas de velocidad se realizaron a una distancia de unos 200 metros de la estación base en el rango de la antena radiante, lo que permitió obtener el mejor nivel de señal. La conexión se realizó a las torres Megafon, ya que brindaban el ancho de canal máximo para este lugar de 20 MHz. Bueno, probé enrutadores en dos regiones, donde, según el mapa de cobertura, el operador promete velocidades de hasta 150 y hasta 300 Mbps, respectivamente. La verdadera prueba fue colocar el enrutador en mi casa, donde probé los enrutadores antiguos. Las condiciones de comunicación en este modo son mucho más difíciles, ya que la distancia a la torre es de 8 km y no hay línea de visión, y hay árboles en el camino de la señal. Entonces, hubo tres pruebas en total:

  1. La distancia a la torre es de ~200 m La zona con la velocidad máxima declarada es de 150 Mbps. Tiempo de prueba 12-13 horas.
  2. La distancia a la torre es de ~200 m La zona con la velocidad máxima declarada es de 300 Mbps. Tiempo de prueba 12-13 horas.
  3. Distancia a la torre ~8000 m Sin línea de visión. Zona con una velocidad máxima declarada de 150 Mbps. Tiempo de prueba 12-13 horas.

Todas las pruebas se realizaron con la misma tarjeta SIM en días laborables. El tiempo se eligió alrededor de las 12-13 horas para evitar las cargas máximas de la mañana y la tarde en la BS. Las pruebas se realizaron varias veces en dos servidores diferentes utilizando el servicio Speedtest: Moscow Megafon y Moscow RETN. La velocidad fue algo diferente, ya que los servidores tienen una carga diferente. Es hora de comenzar a probar, pero primero, una descripción externa y especificaciones técnicas para cada enrutador.

Cómo ha hecho Internet móvil alámbrico. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12

Zyxel LTE 7240-M403
Cómo ha hecho Internet móvil alámbrico. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12
Enrutador de inicio de la línea Zyxel de dispositivos LTE para todo clima. Se puede montar en la pared de la casa mediante una placa especial, o se puede fijar a la tubería mediante abrazaderas. No tiene montura con varios grados de libertad, por lo que conviene preparar una varilla para montaje exterior y una dirección más precisa a la BS. A pesar de su pequeño tamaño, tiene una buena antena y es fácil de instalar: se insertan una tarjeta SIM y un cable Ethernet en la carcasa, y una cubierta especial lo sella todo. El enrutador está dotado de un módulo Wi-Fi, que hace posible no solo usar el acceso a Internet por cable, sino también cubrir decentemente el área circundante con una señal inalámbrica. El enrutador tiene un módulo incorporado con soporte para Cat.4 y la velocidad de descarga máxima alcanzada durante las pruebas fue de 105 Mbps, un resultado excelente para un dispositivo de este tipo. Pero cuando se probó en condiciones reales, cuando había más de 8 km hasta la estación base, fue posible alcanzar una velocidad máxima de 23,5 Mbps. Alguien dirá que esto no es mucho, pero a menudo hay operadores de líneas de fibra óptica que quieren una tarifa mensual de 10 a 500 rublos por 1200 Mbps, y la conexión también costará entre 10 y 40 mil rublos. Así, Internet móvil es a la vez más económico y mucho más fácil de instalar y conectar en cualquier punto. En general, este enrutador le permitirá trabajar cómodamente de forma remota, así como disfrutar viendo videos y navegando bastante rápido por la red. Si ya tiene una infraestructura preparada con cámaras IP o un sistema de videovigilancia, basta con agregar dicho enrutador para monitorear de forma remota su sistema de seguridad.

Zyxel LTE7460-M608
Cómo ha hecho Internet móvil alámbrico. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12
Este dispositivo es un desarrollo lógico del legendario dispositivo Zyxel LTE 6100, que abrió la era de los enrutadores monobloque LTE. Es cierto que el modelo anterior tenía una unidad interior, que estaba ubicada en el interior, y la antena con el módem estaba en el exterior. El dispositivo cumple con la tecnología LTE Cat.6, lo que implica la agregación de dos portadoras y un aumento en la velocidad de entrada, si es compatible con la estación base. Instalar una tarjeta SIM en un enrutador no es una acción trivial, porque la placa con el inyector está ubicada en el interior de la antena, y cuando se monta en una altura, existe la posibilidad de que se caiga la tarjeta SIM. Por lo tanto, recomiendo encarecidamente instalar la tarjeta en la parte inferior y luego montar el enrutador en una altura. Dado que este es el primer dispositivo todo en uno que apareció en la línea Zyxel, no está equipado con un módulo Wi-Fi, por lo que el acceso a Internet solo se puede obtener por cable. En este caso, existe la libertad de elegir un punto Wi-Fi que se instalará en la casa. Además, Zyxel LTE7460 se integra fácilmente en la infraestructura existente y puede funcionar en modo puente. En cuanto a las características de velocidad, el enrutador en las pruebas pudo demostrar una sólida descarga de 137 Mbps; no todos los proveedores de cable ofrecen esa velocidad a través del cable. La velocidad máxima de carga en la misma prueba fue de más de 39 Mbps, que está cerca del umbral teórico para cargar desde el cliente a la red. En cuanto a la prueba real a larga distancia, el enrutador también se sintió seguro y permitió descargar a velocidades de hasta 31 Mbps y brindar datos a velocidades de más de 7 Mbps. En el caso de vivir fuera de la ciudad y la falta de capacidad para conectarse a redes cableadas, esta velocidad es suficiente para las necesidades de toda la familia: educación, entretenimiento y trabajo.

Zyxel LTE7480-M804
Cómo ha hecho Internet móvil alámbrico. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12
Finalmente, le llegó el turno al modelo superior en la línea de enrutadores monobloque en esta prueba. Zyxel LTE7480 es compatible con la tecnología LTE Cat.12 y puede funcionar con tres operadores a la vez. Las posibles combinaciones de modos de agregación se presentan en la tabla con TTX, y simplemente diré: ¡realmente funciona! ¡La velocidad máxima alcanzada durante la prueba fue de más de 172 Mbps! Para entender el orden de los números, esto es alrededor de 21 MB/s. Es decir, ¡una película de 3 GB a esta velocidad se descargará en 142 segundos! Durante este tiempo, incluso el hervidor no hervirá, y la película de buena calidad ya estará en el disco de la computadora. Aquí debe comprender que la velocidad dependerá de la carga de trabajo de la estación base y el ancho de banda del canal que está conectado a esta BS. Creo que por la noche, cuando los suscriptores cargan menos la red, podría obtener aún más velocidad en la torre de prueba. Ahora pasaré de la admiración a la descripción y los contras. El fabricante escuchó a los usuarios e hizo más cómoda la instalación, así como la integración de la tarjeta SIM: ahora no está en el fondo de la carcasa, sino al final, debajo de una cubierta protectora. El soporte de montaje le permite instalar el enrutador tanto en la pared de la casa como en una varilla remota y alinear con precisión la antena con la BS: el ángulo de rotación horizontal y vertical es de 180 grados. El dispositivo también está equipado con un módulo Wi-Fi y, además de transmitir datos por cable, puede proporcionar a los dispositivos móviles Internet a través de un canal inalámbrico. Durante la prueba, se notó que la velocidad de salida era más baja que la de otros modelos, y supongo que esto se debe a dos puntos: firmware en bruto o una disposición densa de 4 antenas en una carcasa compacta: las dimensiones del Zyxel LTE7480 son las mismas que las del Zyxel LTE7460, y el doble de antenas. Me puse en contacto con el fabricante y confirmaron mis suposiciones; sin embargo, no es fácil encontrar las condiciones de comunicación que tenía, a una distancia de 8 km de la BS.

resultados

Cómo ha hecho Internet móvil alámbrico. Pruebas comparativas de LTE Cat 4, 6, 12

En resumen, es necesario consultar la tabla de medición de velocidad. De ello se deduce que aun estando en el mismo punto, se pueden conseguir distintas velocidades, ya que los servidores pueden estar cargados en mayor o menor medida. Además, la carga en la estación base también afecta. Las mediciones de velocidad también muestran que en una distancia larga, alrededor de 8.5 km, es poco probable que funcione la agregación de canales (o es que mi BS simplemente no admite la agregación) y la ganancia de las antenas integradas pasa a primer plano. Si se encuentra cerca de la estación base o dentro de la línea de visión, entonces tiene sentido comprar dispositivos compatibles con la tecnología Cat.6 o Cat.12. Si tiene el dinero para comprar un enrutador Zyxel LTE7460, entonces tiene sentido aumentar ligeramente el presupuesto para tomar un enrutador Zyxel LTE7480 con soporte Cat.12 y un módulo Wi-Fi incorporado. Si la BS está lejos, pero tiene toda la infraestructura en la casa y solo falta el punto de acceso a Internet, entonces puede tomar el dispositivo promedio de la línea. Aquellos que no son exigentes con la velocidad de acceso a la red y quieren ahorrar dinero deben mirar hacia el Zyxel LTE 7240: este modelo básico es compacto, fácil de instalar y puede proporcionar un nivel cómodo de navegación por la red.

Fuente: habr.com

Añadir un comentario