モバイルインターネットが有線にどのように変化したか。 LTE Cat 4、6、12の比較テスト

自己隔離とその後のリモートワークにより、モバイル インターネットへの関心が高まり、コメントやプライベート メッセージで、民間部門からのネットワークへの通常のアクセスの手配について私に質問することが増えました。 パンデミックの間、私はネットワークの負荷が数倍ではなく信じられないほど増加していることに気づきました。以前は無料だった Beeline タワーはダウンロードに最大 40 Mbps を供給していましたが、1 月末には速度が XNUMX Mbps に低下しました。 そしてXNUMX月のどこかで、リンクアグリゲーションをサポートするさまざまなカテゴリのルーターの比較テストを実施するというアイデアが生まれました。これは、タワーに負荷がかかっている場合でもネットワーク速度を向上させることを意味します。 理論とテストは大幅に削減されます。

いくつかの説

基地局 (BS) から加入者へのデータ転送速度は何によって決まりますか? 干渉、加入者と BS の間の距離、BS の負荷、BS 自体からインターネット アクセス ポイントまでのチャネル負荷を取り除くと、チャネル幅、変調、データ送信周波数、およびこれらのチャネルの数だけが残ります。残る。

まずは周波数から始めましょう。ロシアの LTE は 450、800、900、1800、1900、2100、2300、2500、2600 MHz の周波数で動作します。 物理学を思い出してみると、周波数が低いほど透過力が高く、より長い距離で減衰することが明確に説明されています。 したがって、都市部では通常、BS の密度が高い位置で高周波が使用され、都市の外では低周波が多く使用されるため、タワーを設置する頻度が低くなります。 また、現在の地域の通信事業者にどの周波数が割り当てられているかによっても異なります。

チャネル幅: ロシアでは、最も一般的なチャネル幅は 5、10、20 MHz ですが、幅は 1.4 ～ 20 MHz の場合もあります。

変調: QPSK、16QAM、64QAM、256QAM。 それはすでにキャリア次第です。 技術的な特徴については詳しく説明しませんが、ここではルールが適用されます。つまり、このランクの変調が高くなるほど、速度も高くなります。

チャネル数: 通信事業者によってサポートされている場合、受信無線はリンク アグリゲーション モードで動作できます。 たとえば、タワーは 1800 MHz と 2600 MHz の周波数でデータを送信します。 LTE Cat.4 無線は、これらの周波数の 6 つでのみ動作できます。 カテゴリ 12 モジュールは、両方の周波数で同時に動作し、1800 つのモジュールの速度を同時に合計することができます。 カテゴリ 1800 デバイスは、同時に 1800 つのキャリアで動作します。たとえば、2600 つは 3 MHz (6 + 40) の周波数で、65 つは 70 MHz の周波数で動作します。 実際の速度は XNUMX 倍ではなく、BS の負荷と基地局自体のインターネット チャネルの幅にのみ依存します。 Cat.XNUMX で動作する場合、XNUMX つのチャネルで動作すると XNUMX Mbps の速度が得られ、XNUMX つのチャネルで動作すると XNUMX ～ XNUMX Mbps の速度が得られるケースを見てきました。 同意します、良い追加です！

テストのアイデア

このようにして、私はさまざまなカテゴリのルーターをテストして、平均的なユーザーに開かれる本当の姿を明らかにするというアイデアを思いつきました。 問題は、同じシリーズのルーター、または異なる無線モジュールのみを搭載したルーターを使用することです。異なるメーカーのルーターは異なるスタッフィングを使用する可能性が高く、それが測定結果に影響を与える可能性があるためです。 そこで、XNUMX つのメーカーだけを使用して、異なるルーターをテストするというアイデアを思いつきました。

XNUMX 番目のステップは、テストするデバイスのタイプを選択することでした。単純にルーターを用意し、ケーブル アセンブリを介してそれにアンテナを接続することもできますが、実際の経験から、ユーザーは SIM を挿入するだけで十分なコンバインを求めていることがわかりました。カードを挿入し、デバイスのネットワーク接続をオンにします。 そこで、モノブロック、つまりルーターとアンテナを XNUMX つのケースでテストするというアイデアを思いつきました。

XNUMX 番目のステップとして、メーカーを決定しました。Zyxel は、さまざまな LTE カテゴリを備えたモノブロックの最大のラインを持っているため、選択は単純に明白でした。

テストには、LTE 7240、LTE 7460、および LTE 7480 のルーターを使用しました。

試験方法

ルーターの機能を評価するために、少し「総合的な」テストと実際のテストを実施することにしました。 総合テストは、放射アンテナの範囲内の基地局から約 200 メートルの距離で速度測定を実行することで構成されており、これにより最良の信号レベルを取得することが可能になりました。 接続は、この場所に 20 MHz の最大チャネル幅を提供する Megafon タワーに行われました。 さて、私は 150 つの地域でルーターをテストしました。カバレッジ マップによると、オペレーターはそれぞれ最大 300 Mbps と最大 8 Mbps の速度を約束しています。 本当のテストは、ルーターを自宅に設置し、そこで古いルーターをテストすることでした。 このモードでの通信条件は、タワーまでの距離が XNUMX km で見通しがなく、信号経路に木があるため、はるかに困難です。 したがって、合計 XNUMX つのテストがありました。

1. タワーまでの距離は約 200 m、宣言された最大速度のゾーンは 150 Mbps です。 テスト時間は12～13時間。
2. タワーまでの距離は約 200 m、宣言された最大速度のゾーンは 300 Mbps です。 テスト時間は12～13時間。
3. タワーまでの距離 ~8000 m、見通し線なし。 宣言された最大速度が 150 Mbps のゾーン。 テスト時間は12～13時間。

すべてのテストは平日に同じ SIM カードを使用して実行されました。 BS の朝と夕方のピーク負荷を避けるために、時間は約 12 ～ 13 時間に選択されました。 テストは、Speedtest サービスを使用して、Moscow Megafon とMoscow RETN という XNUMX つの異なるサーバーで数回実行されました。 サーバーの負荷が異なるため、速度は多少異なります。 いよいよテストを開始しますが、その前に、各ルーターの外観説明と技術仕様を説明します。

ザイクセル LTE 7240-M403

Zyxel の全天候型 LTE デバイス シリーズのスターター ルーター。 専用プレートを使用して家の壁に取り付けることも、クランプを使用してパイプに固定することもできます。 いくつかの自由度を持つマウントを備えていないため、外部マウント用のロッドとBSへのより正確な方向を準備する価値があります。 小さいサイズにもかかわらず、優れたアンテナと取り付けの容易さを備えています。SIM カードとイーサネット ワイヤーがケースに挿入され、特別なカバーですべてが密閉されます。 ルーターには Wi-Fi モジュールが搭載されているため、有線インターネット アクセスを使用できるだけでなく、周囲のエリアを無線信号で適切にカバーすることもできます。 このルーターには Cat.4 をサポートするモジュールが組み込まれており、テスト中に達成された最大ダウンロード速度は 105 Mbps で、このようなデバイスとしては優れた結果でした。 しかし実際の環境でテストしたところ、基地局まで8km以上離れた場所でも最大23,5Mbpsの速度を達成することができた。 これは大したことではないと言う人もいるでしょうが、10 Mbps で月額 500 ルーブルから 1200 ルーブルを希望する光ファイバー回線事業者が多く、接続にも 10 万ルーブルから 40 万ルーブルかかります。 したがって、モバイル インターネットは安価であり、いつでも設置して接続するのがはるかに簡単です。 一般に、このルーターを使用すると、リモートで快適に作業できるだけでなく、ビデオを見たり、非常に高速なネットサーフィンを楽しんだりすることができます。 IP カメラやビデオ監視システムを備えた既製のインフラストラクチャがすでにある場合は、そのようなルーターを追加してセキュリティ システムをリモート監視するだけで十分です。

ジクセル LTE7460-M608

このデバイスは、LTE モノブロック ルーターの時代を切り開いた伝説的な Zyxel LTE 6100 デバイスを論理的に発展させたものです。 確かに、前のモデルでは室内機が屋内にあり、モデム付きのアンテナが屋外にありました。 このデバイスは LTE Cat.6 テクノロジーに準拠しています。これは、基地局によってサポートされている場合、7460 つのキャリアの集約と受信速度の向上を意味します。 ルーターに SIM カードを取り付けるのは簡単な作業ではありません。インジェクターを備えたボードがアンテナの奥深くに配置されており、高所に取り付けると SIM カードを落とす可能性が常にあるからです。 したがって、カードを下部に取り付けてからルータを高い位置に取り付けることを強くお勧めします。 これは、Zyxel シリーズに初めて登場したオールインワン デバイスであるため、Wi-Fi モジュールが搭載されていないため、インターネット アクセスはケーブル経由でのみ得られます。 この場合、家に設置する Wi-Fi ポイントを自由に選択できます。 また、Zyxel LTE137 は既存のインフラストラクチャに簡単に統合でき、ブリッジ モードで動作できます。 速度特性に関しては、テストのルーターはダウンロードで 39 Mbps という安定した速度を実証できました。すべての有線プロバイダーがケーブル経由でこのような速度を提供できるわけではありません。 同じテストでの最大アップロード速度は 31 Mbps 以上で、これはクライアントからネットワークへのアップロードの理論上のしきい値に近い値です。 長距離での実際のテストでは、ルーターも自信を持って、最大 7 Mbps の速度でダウンロードし、XNUMX Mbps 以上の速度でデータを送信することができました。 市外に住んでおり、有線ネットワークに接続できない場合は、この速度で家族全員の教育、娯楽、仕事のニーズに十分対応できます。

ジクセル LTE7480-M804

今回のテストでは、ついにモノブロックルータの最上位モデルに順番が回ってきた。 Zyxel LTE7480 は LTE Cat.12 テクノロジーをサポートしており、同時に 172 つの通信事業者と連携できます。 可能な集約モードの組み合わせが TTX とともに表に示されています。簡単に言いますが、これは本当に機能します。 テスト中に達成された最大速度は 21 Mbps 以上でした。 数字の順序を理解すると、これは約 3 MB/s です。 つまり、この速度では 142 GB の映画は 180 秒でダウンロードされます。 この間、やかんも沸騰せず、高品質のフィルムがすでにコンピュータのディスクに保存されています。 ここで、速度は基地局の負荷と、この BS に接続されているチャネル帯域幅に依存することを理解する必要があります。 夜間は加入者によるネットワークの負荷が軽減されるため、テストタワーではさらに高速な速度が得られると思います。 ここで賞賛から説明と短所に移ります。 メーカーはユーザーの声に耳を傾け、インストールをより快適にし、SIMカードを統合しました。現在、SIMカードはケースの奥ではなく、最後に保護カバーの下にあります。 取り付けブラケットを使用すると、ルータを家の壁と延長ロッドの両方に取り付けることができ、アンテナを BS に正確に位置合わせできます。回転角度は水平および垂直で 4 度です。 このデバイスには Wi-Fi モジュールも装備されており、有線によるデータ送信に加えて、ワイヤレス チャネル経由でモバイル デバイスにインターネットを提供できます。 テスト中、他のモデルよりも送信速度が遅いことが目立ちました。これは 7480 つの点によるものだと思われます: 生のファームウェア、またはコンパクトなケースに 7460 つのアンテナが密集して配置されている: Zyxel LTE8 の寸法Zyxel LTEXNUMX と同じで、アンテナの数は XNUMX 倍です。 メーカーに問い合わせたところ、私の想定を確認していただきましたが、BS から XNUMX km の距離にあるため、このような通信条件を見つけるのは簡単ではありません。

結果

要約すると、速度測定テーブルを参照する必要があります。 このことから、サーバーには多かれ少なかれ負荷がかかる可能性があるため、同じポイントにいても異なる速度が得られることがわかります。 また、基地局の負荷も影響します。 また、速度測定では、約 8.5 km の長距離ではチャネル アグリゲーションが機能しそうになく (または、BS が単にアグリゲーションをサポートしていないため)、内蔵アンテナのゲインが前面に出てくることがわかります。 基地局が近くにある場合、または見通しの範囲内にある場合は、Cat.6 または Cat.12 テクノロジーをサポートするデバイスを購入するのが合理的です。 Zyxel LTE7460 ルーターを購入するお金がある場合は、予算を少し増やして、Cat.7480 サポートと内蔵 Wi-Fi モジュールを備えた Zyxel LTE12 ルーターを購入するのが理にかなっています。 BS が遠くにあっても、インフラストラクチャ全体が家の中にあり、インターネット アクセス ポイントだけが欠けている場合は、回線から平均的なデバイスを入手できます。 ネットワークへのアクセス速度にあまり要求がなく、お金を節約したい人は、Zyxel LTE 7240 に目を向けるべきです。このスターター モデルはコンパクトで設置が簡単で、快適なレベルのネット サーフィンを提供できます。

出所： habr.com