Como a Internet móvel tem feito com fio. Teste comparativo de LTE Cat 4, 6, 12

O auto-isolamento e o consequente trabalho remoto despertaram o interesse pela Internet móvel e, nos comentários ou nas mensagens privadas, começaram a fazer-me cada vez mais perguntas sobre como conseguir o acesso normal à rede do setor privado. Durante a pandemia, notei que a carga na rede aumentou não apenas um múltiplo, mas incrivelmente: a torre Beeline antes gratuita cedeu até 40 Mbps para download e, no final de abril, a velocidade caiu para 1 Mbps. E em algum momento de maio nasceu a ideia de fazer um teste comparativo de roteadores de diferentes categorias que suportam agregação de links, o que significa que vão aumentar a velocidade da rede mesmo quando a torre estiver carregada. Teoria e testes sob o corte.


Um pouco de teoria

O que determina a taxa de transferência de dados da estação base (BS) para o assinante? Se removermos a interferência, a distância entre o assinante e a BS, a carga na BS e a carga do canal da própria BS para o ponto de acesso à Internet, apenas a largura do canal, modulação, frequência de transmissão de dados e o número desses canais permanecer.

Vamos começar com a frequência: o LTE na Rússia opera nas frequências de 450, 800, 900, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500 e 2600 MHz. Se você se lembra da física, foi claramente explicado que as frequências mais baixas têm melhor poder de penetração e atenuam em uma distância maior. Portanto, na cidade, geralmente são usadas altas frequências com uma localização mais densa da BS, e fora da cidade, as baixas frequências são mais usadas, o que possibilita a instalação de torres com menos frequência. Também depende de qual frequência foi alocada para a operadora na região atual.

Largura do canal: Na Rússia, a largura do canal mais comum é de 5, 10 e 20 MHz, embora a largura possa ser de 1.4 a 20 MHz.

Modulação: QPSK, 16QAM, 64QAM e 256QAM. Já depende da operadora. Não vou me aprofundar nas características técnicas, mas aqui vale a regra: quanto maior a modulação neste rank, maior a velocidade.

Número de canais: O rádio receptor pode operar no modo de agregação de link se suportado pela operadora. Por exemplo, a torre transmite dados na frequência de 1800 e 2600 MHz. Um rádio LTE Cat.4 só poderá operar em uma dessas frequências. O módulo de categoria 6 poderá trabalhar com ambas as frequências ao mesmo tempo, somando a velocidade de dois módulos de uma só vez. Um dispositivo da categoria 12 funcionará com três operadoras ao mesmo tempo: por exemplo, duas na frequência de 1800 MHz (1800 + 1800) e uma na frequência de 2600 MHz. A velocidade real não será x3, mas dependerá apenas da carga de trabalho da BS e da largura do canal Internet da própria estação base. Já vi casos ao trabalhar com Cat.6, ao trabalhar com um canal deu uma velocidade de 40 Mbps e com dois canais 65-70 Mbps. Concordo, uma boa adição!

Idéia de teste

Foi assim que tive a ideia de testar roteadores de diferentes categorias para descobrir a imagem real que será aberta para o usuário médio. O problema é levar roteadores da mesma série ou apenas com módulos de rádio diferentes, pois roteadores de fabricantes diferentes provavelmente usarão recheios diferentes, o que pode afetar os resultados da medição. Portanto, tive a ideia de testar apenas um fabricante, mas roteadores diferentes.

A segunda etapa foi selecionar o tipo de dispositivo para teste: você pode simplesmente pegar um roteador e conectar uma antena a ele por meio de um cabo, mas a prática mostra que o usuário deseja obter uma combinação na qual basta inserir um SIM cartão e ligue o dispositivo à rede. Então tive a ideia de testar monoblocos, ou seja, um roteador e uma antena em um caso.

A terceira etapa decidi pelo fabricante: a Zyxel possui a maior linha de monoblocos com diferentes categorias LTE, então a escolha foi simplesmente óbvia.

Para o teste, peguei os seguintes roteadores: LTE 7240, LTE 7460 e LTE 7480.

Metodologia de Teste

Para avaliar as capacidades dos roteadores, decidiu-se realizar um teste ligeiramente "sintético" e um teste real. O teste sintético consistiu no facto de as medições de velocidade terem sido efectuadas a uma distância de cerca de 200 metros da estação base ao alcance da antena radiante, o que permitiu obter o melhor nível de sinal. A conexão foi feita às torres Megafon, pois elas forneciam a largura máxima de canal para este local de 20 MHz. Pois bem, testei roteadores em duas regiões, onde, de acordo com o mapa de cobertura, a operadora promete velocidades de até 150 e até 300 Mbps, respectivamente. O verdadeiro teste foi colocar o roteador em minha casa, onde testei os roteadores antigos. As condições de comunicação neste modo são muito mais difíceis, pois a distância até a torre é de 8 km e não há linha de visão, além de haver árvores no caminho do sinal. Então, foram três testes no total:

  1. A distância até a torre é de aproximadamente 200 m. A zona com velocidade máxima declarada é de 150 Mbps. Tempo de teste 12-13 horas.
  2. A distância até a torre é de aproximadamente 200 m. A zona com velocidade máxima declarada é de 300 Mbps. Tempo de teste 12-13 horas.
  3. Distância até a torre ~ 8000 m. Sem linha de visão. Zona com velocidade máxima declarada de 150 Mbps. Tempo de teste 12-13 horas.

Todos os testes foram realizados com o mesmo cartão SIM durante a semana. O horário foi escolhido em torno de 12-13 horas para evitar cargas de pico matinais e noturnas na BS. Os testes foram realizados várias vezes em dois servidores diferentes usando o serviço Speedtest: Moscow Megafon e Moscow RETN. A velocidade foi um pouco diferente, pois os servidores têm carga diferente. É hora de começar a testar, mas primeiro, uma descrição externa e especificações técnicas de cada roteador.

Como a Internet móvel tem feito com fio. Teste comparativo de LTE Cat 4, 6, 12

Zyxel LTE 7240-M403
Como a Internet móvel tem feito com fio. Teste comparativo de LTE Cat 4, 6, 12
Roteador inicial da linha de dispositivos LTE para qualquer clima da Zyxel. Pode ser montado na parede da casa com uma placa especial ou pode ser fixado ao tubo com braçadeiras. Não possui montagem com vários graus de liberdade, então vale a pena preparar uma haste para montagem externa e um direcionamento mais preciso para a BS. Apesar do tamanho pequeno, ele possui uma boa antena e facilidade de instalação: um cartão SIM e um fio Ethernet são inseridos no gabinete, e uma tampa especial fecha tudo. O roteador é dotado de um módulo Wi-Fi, que permite não apenas usar o acesso à Internet com fio, mas também cobrir decentemente a área circundante com um sinal sem fio. O roteador possui um módulo embutido com suporte para Cat.4 e a velocidade máxima de download alcançada durante os testes foi de 105 Mbps - um excelente resultado para tal dispositivo. Mas ao testar em condições reais, quando faltavam mais de 8 km até a estação base, foi possível atingir uma velocidade máxima de 23,5 Mbps. Alguém dirá que isso não é muito, mas muitas vezes existem operadoras de linha de fibra óptica que desejam de 10 a 500 rublos uma taxa mensal de 1200 Mbps, e a conexão também custará de 10 a 40 mil rublos. Assim, a Internet móvel é mais barata e muito mais fácil de instalar e conectar em qualquer ponto. Em geral, este roteador permitirá que você trabalhe remotamente com conforto, além de assistir a vídeos e navegar rapidamente na Internet. Se você já possui uma infraestrutura pronta com câmeras IP ou um sistema de vigilância por vídeo, basta adicionar um roteador para monitorar remotamente seu sistema de segurança.

Zyxel LTE7460-M608
Como a Internet móvel tem feito com fio. Teste comparativo de LTE Cat 4, 6, 12
Este dispositivo é um desenvolvimento lógico do lendário dispositivo Zyxel LTE 6100, que abriu a era dos roteadores monobloco LTE. É verdade que o modelo anterior tinha uma unidade interna, localizada dentro de casa, e a antena com o modem ficava ao ar livre. O dispositivo está em conformidade com a tecnologia LTE Cat.6, o que implica agregação de duas portadoras e aumento da velocidade de entrada, se suportada pela estação base. Instalar um cartão SIM em um roteador não é uma ação trivial, pois a placa com o injetor fica bem no fundo da antena e, quando montada em altura, há grandes chances de queda do cartão SIM. Portanto, recomendo instalar a placa na parte inferior e, em seguida, montar o roteador em uma altura. Por ser o primeiro multifuncional que apareceu na linha Zyxel, ele não vem equipado com módulo Wi-Fi, portanto o acesso à Internet só pode ser feito via cabo. Nesse caso, há a liberdade de escolher um ponto de wi-fi que será instalado na casa. Além disso, o Zyxel LTE7460 é facilmente integrado à infraestrutura existente e pode funcionar no modo bridge. Quanto às características de velocidade, o roteador nos testes conseguiu demonstrar sólidos 137 Mbps para download - nem todo provedor com fio oferece essa velocidade no cabo. A velocidade máxima de upload no mesmo teste foi superior a 39 Mbps, o que está próximo do limite teórico para upload do cliente para a rede. Quanto ao teste real a longa distância, o roteador também se sentiu confiante e permitiu fazer downloads em velocidades de até 31 Mbps e fornecer dados em velocidades superiores a 7 Mbps. No caso de morar fora da cidade e não poder se conectar a redes cabeadas, essa velocidade é suficiente para as necessidades de toda a família - educação, entretenimento e trabalho.

Zyxel LTE7480-M804
Como a Internet móvel tem feito com fio. Teste comparativo de LTE Cat 4, 6, 12
Por fim, chegou a vez do modelo top da linha de roteadores monobloco neste teste. O Zyxel LTE7480 suporta a tecnologia LTE Cat.12 e é capaz de trabalhar com três operadoras ao mesmo tempo. Possíveis combinações de modos de agregação são apresentadas na tabela com TTX, e direi simplesmente - realmente funciona! A velocidade máxima alcançada durante o teste foi superior a 172 Mbps! Para entender a ordem dos números, isso é cerca de 21 MB / s. Ou seja, um filme de 3 GB nessa velocidade será baixado em 142 segundos! Durante esse período, nem a chaleira ferverá e o filme de boa qualidade já estará no disco do computador. Aqui você precisa entender que a velocidade dependerá da carga de trabalho da estação base e da largura de banda do canal conectado a esta BS. Acho que à noite, quando os assinantes carregam menos a rede, eu poderia obter ainda mais velocidade na torre de teste. Agora vou passar da admiração para a descrição e contras. O fabricante ouviu os usuários e tornou a instalação mais confortável, assim como a integração do cartão SIM: agora não está no fundo do case, mas no final - sob uma capa protetora. O suporte de montagem permite instalar o roteador na parede da casa e na haste remota e alinhar com precisão a antena ao BS - o ângulo de rotação horizontal e vertical é de 180 graus. O dispositivo também é equipado com um módulo Wi-Fi e, além de transmitir dados via fio, pode fornecer aos dispositivos móveis Internet via canal sem fio. Durante o teste, notou-se que a velocidade de saída era menor que a de outros modelos, e presumo que isso se deva a dois pontos: firmware bruto ou um arranjo denso de 4 antenas em um case compacto: as dimensões do Zyxel LTE7480 são os mesmos do Zyxel LTE7460 e o dobro de antenas. Entrei em contato com o fabricante, e eles confirmaram minhas suposições - no entanto, não é fácil encontrar as condições de comunicação que eu tinha, a uma distância de 8 km da BS.

Resultados de

Como a Internet móvel tem feito com fio. Teste comparativo de LTE Cat 4, 6, 12

Resumindo, é necessário consultar a tabela de medição de velocidade. Conclui-se que, mesmo estando no mesmo ponto, você pode obter velocidades diferentes, pois os servidores podem ser carregados em maior ou menor grau. Além disso, a carga na estação base também afeta. As medições de velocidade também mostram que em uma longa distância, cerca de 8.5 km, é improvável que a agregação de canal funcione (ou é meu BS simplesmente não suporta agregação) e o ganho das antenas embutidas vem à tona. Se você estiver na estação base próxima ou dentro da linha de visão, faz sentido adquirir dispositivos que suportem a tecnologia Cat.6 ou Cat.12. Se você tem dinheiro para comprar um roteador Zyxel LTE7460, faz sentido aumentar um pouco o orçamento para comprar um roteador Zyxel LTE7480 com suporte Cat.12 e um módulo Wi-Fi integrado. Se a BS está longe, mas você tem toda a infraestrutura em casa e só falta o ponto de acesso à Internet, então você pode tirar o aparelho médio da linha. Aqueles que não exigem velocidade de acesso à rede e querem economizar, devem olhar para o Zyxel LTE 7240 - este modelo inicial é compacto, fácil de instalar e é capaz de fornecer um nível confortável de navegação na rede.

Fonte: habr.com

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