Comment l'internet mobile a surpassé l'internet fixe. Test comparatif des LTE Cat 4, 6, 12

Le confinement et le travail à distance qui a suivi ont suscité un intérêt accru pour l'internet mobile, et de plus en plus de personnes m'ont posé des questions dans les commentaires ou par messages privés sur la mise en place d'un accès normal à Internet dans le secteur privé. Pendant la pandémie, j'ai remarqué que la charge sur le réseau avait non seulement augmenté, mais avait atteint des niveaux incroyables : une antenne Beeline, qui auparavant fournissait jusqu'à 40 Mbit/s pour le téléchargement, a vu sa vitesse chuter à 1 Mbit/s fin avril. C'est ainsi qu'en mai est née l'idée de réaliser un test comparatif de routeurs de différentes catégories, capables de prendre en charge l'agrégation de canaux, permettant ainsi d'augmenter la vitesse du réseau même lorsqu'une antenne est fortement chargée. Théorie et tests ci-dessous.

Un peu de théorie

De quoi dépend la vitesse de transmission des données depuis la station de base (BS) jusqu'à l'abonné ? Si l'on exclut les interférences, la distance entre l'abonné et la BS, la charge sur la BS et la charge du canal depuis la BS jusqu'au point d'accès à Internet, il ne reste que la largeur de bande, la modulation, la fréquence de transmission des données et le nombre de ces canaux.

Commençons par la fréquence : la LTE en Russie fonctionne sur des fréquences de 450, 800, 900, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500 et 2600 MHz. Si l'on se rappelle la physique, il a été clairement expliqué que les basses fréquences ont une meilleure capacité de pénétration et s'affaiblissent sur de plus grandes distances. C'est pourquoi, en ville, on utilise généralement des fréquences plus élevées avec un plus grand nombre de BS, tandis qu'en dehors de la ville, on utilise souvent des basses fréquences, permettant d'espacer les antennes. Cela dépend aussi de la fréquence attribuée à l'opérateur dans la région actuelle.

Largeur de bande : En Russie, on trouve le plus souvent des largeurs de bande de 5, 10 et 20 MHz, bien que la largeur puisse varier de 1,4 à 20 MHz.

Modulation : QPSK, 16QAM, 64 QAM et 256 QAM. Cela dépend déjà de l'opérateur de télécommunications. Je n'irai pas dans les détails techniques, mais une règle s'applique ici : plus la modulation est haute dans ce classement, plus la vitesse est élevée.

Nombre de canaux : Le module radio récepteur peut fonctionner en mode agrégation de canaux si cela est pris en charge par l'opérateur. Par exemple, une antenne transmet des données à des fréquences de 1800 et 2600 MHz. Le module LTE Cat.4 ne pourra fonctionner qu'avec l'une de ces fréquences. Le module Catégorie 6 pourra fonctionner avec les deux fréquences simultanément, cumulant la vitesse des deux modules. L'appareil de catégorie 12 fonctionnera avec trois porteuses : par exemple, avec deux à 1800 MHz (1800 + 1800) et une à 2600 MHz. La vitesse réelle ne sera pas multipliée par trois, mais dépendra de la charge de la station de base et de la largeur de bande Internet de la station. J'ai rencontré des cas avec le Cat.6, où utiliser un seul canal donnait une vitesse de 40 Mbit/s, tandis qu'avec deux canaux, la vitesse atteignait 65-70 Mbit/s. Convenez que c'est un bon gain !

Idée du test

C'est ainsi que j'ai eu l'idée de tester les routeurs de différentes catégories pour déterminer le tableau réel qui s'ouvrirait à un utilisateur ordinaire. Le problème consiste à ne prendre que des routeurs d'une même série ou seulement avec différents modules radio, car des routeurs de différents fabricants utiliseront sûrement des composants différents, ce qui peut affecter les résultats des mesures. J'ai donc décidé de tester un seul fabricant, mais plusieurs routeurs.

La deuxième étape a été le choix du type de dispositifs pour les tests : il est possible de prendre simplement un routeur et de le connecter à une antenne via un ensemble de câbles, mais la pratique a montré que l'utilisateur souhaite obtenir un appareil intégrant tout, dans lequel il suffit d'insérer une carte SIM et de brancher l'appareil sur le réseau. C'est ainsi que j'en suis venu à l'idée de tester des monoblocs, c'est-à-dire un routeur et une antenne dans un seul boîtier.

La troisième étape a été de choisir le fabricant : Zyxel propose la plus large gamme de monoblocs avec différentes catégories LTE, donc le choix était évident.

Pour le test, j'ai pris les routeurs suivants : LTE 7240, LTE 7460 et LTE 7480.

Méthodologie de test

Pour évaluer les capacités des routeurs, il a été décidé de réaliser un test « synthétique » et un test réel. Le test synthétique consistait à mesurer la vitesse à environ 200 mètres de la station de base, dans l'axe de l'antenne émettrice, ce qui permettait d'obtenir un meilleur niveau de signal. La connexion était établie sur les tours de MegaFon, car elles offraient la largeur de canal maximale pour cet endroit, soit 20 MHz. J'ai testé les routeurs dans deux régions, où la carte de couverture promet des vitesses allant jusqu'à 150 et 300 Mbit/s, respectivement. Le test réel consistait à placer le routeur chez moi, où j'avais testé des routeurs précédents. Les conditions de connexion dans ce mode sont beaucoup plus difficiles, car la distance jusqu'à la tour est de 8 km, il n'y a pas de ligne de vue directe et des arbres se trouvent sur le chemin du signal. Ainsi, au total, trois tests ont été réalisés :

1. Distance jusqu'à la tour ~200 m. Zone avec une vitesse maximale annoncée de 150 Mbit/s. Temps de test 12-13 heures.
2. Distance jusqu'à la tour ~200 m. Zone avec une vitesse maximale annoncée de 300 Mbit/s. Temps de test 12-13 heures.
3. Distance jusqu'à la tour ~8000 m. Pas de ligne de vue directe. Zone avec une vitesse maximale annoncée de 150 Mbit/s. Temps de test 12-13 heures.

Tous les tests ont été effectués avec une même carte SIM durant les jours de semaine. Le temps a été choisi entre 12 et 13 heures pour éviter les pics de charge lors des matinées et des soirées. Les tests ont été réalisés plusieurs fois sur deux modèles différents. de serveurs à l'aide du service Speedtest : Moscow Megafon et Moscow RETN. La vitesse variait légèrement, car serveurs les charges étaient différentes. Il est temps de commencer les tests, mais d'abord, une description externe et des caractéristiques techniques de chaque routeur.

Zyxel LTE 7240-M403

Le routeur d'entrée de la gamme d'appareils LTE tout temps de Zyxel. Il peut être fixé au mur de la maison à l'aide d'une plaque spéciale, ou bien être monté sur un tuyau avec des colliers de serrage. N'ayant pas de fixation avec plusieurs degrés de liberté, il est donc conseillé de préparer une tige pour le montage extérieur et un meilleur alignement vers la station de base. Malgré ses petites dimensions, il possède une bonne antenne et est facile à installer : la carte SIM et le câble Ethernet se branchent dans le boîtier, et le tout est scellé par un couvercle spécial. Le routeur est doté d'un module Wi-Fi, ce qui permet non seulement un accès à Internet par câble, mais aussi de couvrir assez largement la zone environnante avec un signal sans fil. Le routeur intègre un module supportant Cat.4, et la vitesse maximale de téléchargement atteinte lors des tests était de 105 Mbit/s — un excellent résultat pour un tel appareil. Cependant, lors des tests en conditions réelles, lorsque la station de base se trouvait à plus de 8 km, la vitesse maximale a atteint 23,5 Mbit/s. Certains diront que c'est peu, mais il arrive souvent que des opérateurs de lignes en fibre optique demandent entre 500 et 1200 roubles pour un abonnement de 10 Mbit/s par mois, sans compter que la connexion peut coûter entre 10 et 40 mille roubles. Ainsi, l'Internet mobile s'avère à la fois moins cher et beaucoup plus simple à installer et à connecter n'importe où. Dans l'ensemble, ce routeur permettra de travailler confortablement à distance, ainsi que de profiter de la visionnage de vidéos et d'une navigation assez rapide sur Internet. Si vous disposez déjà d'une infrastructure avec des caméras IP ou un système de vidéosurveillance, il suffira d'ajouter ce routeur pour surveiller à distance votre système de sécurité.

Zyxel LTE7460-M608

Cet appareil est l'évolution logique du célèbre dispositif Zyxel LTE 6100, qui a ouvert l'ère des routeurs LTE en monobloc. La version précédente avait un bloc interne situé à l'intérieur, tandis que l'antenne avec le modem était à l'extérieur. L'appareil est conforme à la technologie LTE Cat.6, ce qui signifie qu'il supporte l'agrégation de deux porteuses et permet d'augmenter la vitesse de réception, si cela est pris en charge par la station de base. L'installation de la carte SIM dans le routeur constitue une tâche non triviale, car la carte avec l'injecteur est profondément enfouie à l'intérieur de l'antenne, et lors de l'installation en hauteur, il y a toutes les chances de faire tomber la SIM. Je recommande donc fortement d'insérer la carte en bas, puis de monter le routeur en hauteur. Étant le premier appareil en monobloc de la gamme Zyxel, il n'est pas équipé d'un module Wi-Fi, ce qui signifie que l'accès à Internet ne peut se faire que par câble. Cela laisse toutefois la liberté de choisir le point d'accès Wi-Fi qui sera installé dans la maison. De plus, le Zyxel LTE7460 s'intègre facilement dans une infrastructure existante et peut fonctionner en mode pont. En ce qui concerne les caractéristiques de vitesse, le routeur a réussi à afficher des téléchargements solides à 137 Mbit/s lors des tests — peu de fournisseurs filaires offrent une telle vitesse par câble. La vitesse de téléchargement maximale lors du même test a dépassé 39 Mbit/s, ce qui approche le seuil théorique de retour des données du client vers le réseau. Lors d'un vrai test à grande distance, le routeur a également montré une bonne performance, permettant des téléchargements à 31 Mbit/s et des envois de données à plus de 7 Mbit/s. Pour ceux qui vivent en dehors des zones urbaines et n'ont pas la possibilité de se connecter à des réseaux filaires, cette vitesse est largement suffisante pour répondre aux besoins d'une famille - l'éducation, les loisirs et le travail.

Zyxel LTE7480-M804

Nous avons enfin atteint le modèle phare de la gamme des routeurs tout-en-un dans ce test. Le Zyxel LTE7480 prend en charge la technologie LTE Cat.12 et peut fonctionner simultanément avec trois porteuses. Les combinaisons possibles des modes d'agrégation sont présentées dans le tableau des spécifications techniques, mais je dirai simplement : ça marche vraiment ! La vitesse maximale atteinte lors des tests était supérieure à 172 Mbit/s ! Pour donner un ordre d'idée, cela correspond à environ 21 Mo/s. Cela signifie qu'un film de 3 Go se télécharge en 142 secondes à cette vitesse ! Pendant ce temps, même une bouilloire n'aura pas le temps de siffler, le film de bonne qualité sera déjà sur le disque de l'ordinateur. Il faut comprendre que la vitesse dépendra de la charge de la station de base et de la capacité du canal qui y est raccordé. Je pense qu'à la nuit, lorsque les abonnés chargent moins le réseau, j'aurais pu obtenir une vitesse encore plus élevée sur la tour que j'ai testée. Maintenant, passons de l'admiration à la description et aux inconvénients. Le fabricant a écouté les utilisateurs et a facilité le montage, ainsi que l'intégration de la carte SIM : désormais, elle se trouve non pas dans le fond du boîtier, mais à l'extrémité — sous un couvercle. Le support permet d'installer le routeur sur le mur de la maison ou sur un mât et d'ajuster précisément l'antenne à la station de base — l'angle de rotation horizontal et vertical est de 180 degrés. L'appareil est également doté d'un module Wi-Fi et, en plus de la transmission de données par câble, peut fournir Internet aux appareils mobiles via un canal sans fil. Pendant le test, il était évident que la vitesse de sortie était inférieure à celle des autres modèles et je suppose que cela est dû à deux facteurs : un firmware encore peu abouti ou la disposition serrée des 4 antennes dans un boîtier compact : les dimensions du Zyxel LTE7480 sont les mêmes que celles du Zyxel LTE7460, mais il y a deux fois plus d'antennes. J'ai contacté le fabricant, et ils ont confirmé mes hypothèses — il est en effet difficile de trouver des conditions de connexion comme celles que j'avais, avec une distance de 8 km de la station de base.

Résultats

En résumé, il faut se référer au tableau des mesures de vitesse. Celui-ci montre que même en étant au même endroit, on peut obtenir des vitesses différentes, car les serveurs peuvent être plus ou moins chargés. De plus, la charge sur la station de base a un impact. Les mesures de vitesse démontrent également qu'à une grande distance, d'environ 8,5 km, l'agrégation de canaux risque de ne pas fonctionner (ou peut-être que ma station de base ne prend tout simplement pas en charge l'agrégation) et il est crucial de renforcer les antennes intégrées. Si vous êtes à proximité immédiate de la station de base ou dans une ligne de vue directe, il est judicieux d'acheter des dispositifs prenant en charge les technologies Cat.6 ou Cat.12. Si vous avez les fonds pour acheter le routeur Zyxel LTE7460, il vaut la peine d'augmenter légèrement votre budget pour acquérir le routeur Zyxel LTE7480 prenant en charge Cat.12 avec un module Wi-Fi intégré. Si vous êtes éloigné de la station de base mais disposez de toute l'infrastructure à domicile et qu'il vous manque juste un point d'accès à Internet, vous pouvez opter pour un dispositif moyen de la gamme. Pour ceux qui ne sont pas exigeants sur la vitesse d'accès au réseau et souhaitent économiser, il est conseillé de regarder du côté du Zyxel LTE 7240 — ce modèle d'entrée de gamme est compact, facile à installer et capable d'offrir un niveau de navigation confortable.

Source : habr.com