O isolamento e o trabalho remoto subsequente despertaram o interesse pelo internet móvel, e com frequência recebo perguntas nos comentários ou mensagens pessoais sobre como ter um acesso adequado à rede a partir do setor privado. Durante a pandemia, percebi que a carga na rede não apenas aumentou, mas cresceu de maneira surpreendente: uma torre da Beeline, que antes entregava até 40 Mbit/s para download, viu sua velocidade cair para 1 Mbit/s no final de abril. Foi em maio que surgiu a ideia de realizar um teste comparativo de roteadores de diferentes categorias, que suportam a agregação de canais e, portanto, permitirão aumentar a velocidade da rede mesmo em uma torre congestionada. A teoria e os testes estão abaixo.
Um pouco de teoria
O que determina a velocidade de transmissão de dados da estação base (BS) até o assinante? Se desconsiderarmos as interferências, a distância entre o assinante e a BS, a carga na BS e a ocupação do canal da própria BS até o ponto de saída para a internet, sobrará apenas a largura do canal, modulação, frequência de transmissão e o número desses canais.
Comecemos pela frequência: LTE na Rússia opera nas frequências de 450, 800, 900, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500 e 2600 MHz. Se lembrarmos da física, lá está explicado que frequências mais baixas têm melhor capacidade de penetração e diminuem em maiores distâncias. Por isso, nas cidades geralmente são utilizadas frequências mais altas com uma maior densidade de estações base, enquanto nas áreas rurais costumam ser usadas frequências mais baixas, permitindo menor número de torres. Isso também depende de qual frequência foi alocada ao operador na região atual.
Largura do canal: Na Rússia, as larguras de canal mais comuns são de 5, 10 e 20 MHz, embora a largura possa variar de 1,4 a 20 MHz.
Modulação: QPSK, 16QAM, 64 QAM e 256 QAM. Isso já depende do operador de telecomunicações. Não entrarei em uma análise técnica aprofundada, mas aqui vale a regra: quanto maior a modulação nesse ranking, maior a velocidade.
Número de canais: O módulo receptor pode operar no modo de agregação de canais, se isso for suportado pelo provedor de serviços. Por exemplo, a torre fornece dados nas frequências de 1800 e 2600 MHz. O módulo LTE Cat.4 só pode operar com uma dessas frequências. O módulo da categoria 6 pode operar com ambas as frequências ao mesmo tempo, somando a velocidade de ambos os módulos. O dispositivo da categoria 12 funcionará imediatamente com três portadoras: por exemplo, com duas na frequência de 1800 MHz (1800+1800) e uma na frequência de 2600 MHz. A velocidade real não será multiplicada por 3, mas dependerá apenas da carga da BS e da largura de banda na Internet da estação base. Encontrei casos ao trabalhar com Cat.6, onde operar em um canal proporcionou uma velocidade de 40 Mbps, e com dois canais, 65-70 Mbps. Concorda que é um aumento considerável!
Ideia do teste
Foi assim que tive a ideia de testar roteadores de diferentes categorias para entender a verdadeira realidade que se abrirá para o usuário comum. O problema é que é necessário pegar roteadores da mesma série ou apenas com diferentes módulos de rádio, pois roteadores de diferentes fabricantes certamente usarão componentes diferentes, que podem influenciar nos resultados das medições. Portanto, cheguei à ideia de testar apenas um fabricante, mas com diferentes roteadores.
O segundo passo foi escolher o tipo de dispositivos para os testes: pode-se simplesmente pegar um roteador e conectá-lo a uma antena por meio de uma montagem de cabos, mas a prática mostrou que o usuário deseja um dispositivo tudo-em-um, onde basta inserir o cartão SIM e ligar o dispositivo à rede. Assim, cheguei à ideia de testar monoblocos, ou seja, roteador e antena em um único corpo.
O terceiro passo foi definir o fabricante: a Zyxel tem a maior gama de monoblocos com diferentes categorias LTE, portanto a escolha foi simplesmente óbvia.
Para o teste, utilizei os seguintes roteadores: LTE 7240, LTE 7460 e LTE 7480.
Metodologia de teste
Para avaliar as capacidades dos roteadores, foi decidido realizar um teste 'sintético' e um teste real. O teste sintético consistiu em medir a velocidade a aproximadamente 200 metros da estação base, alinhado com a antena transmissora, o que permitiu obter um melhor nível de sinal. A conexão foi feita com as torres da MegaFon, pois elas ofereciam a maior largura de banda possível neste local, de 20 MHz. E eu testei os roteadores em duas regiões, onde no mapa de cobertura o operador promete velocidades de até 150 e 300 Mbps, respectivamente. O teste real consistiu em posicionar o roteador na minha casa, onde testei roteadores antigos. As condições de conexão nesse modo são muito mais desafiadoras, pois a distância até a torre é de 8 km, não há linha de visão direta e árvores estão no caminho do sinal. Assim, foram realizados três testes:
- Distância até a torre ~200 m. Área com velocidade máxima anunciada de 150 Mbps. Tempo de teste 12-13 horas.
- Distância até a torre ~200 m. Área com velocidade máxima anunciada de 300 Mbps. Tempo de teste 12-13 horas.
- Distância até a torre ~8000 m. Sem linha de visão direta. Área com velocidade máxima anunciada de 150 Mbps. Tempo de teste 12-13 horas.
Todos os testes foram realizados com o mesmo cartão SIM em dias úteis. O horário foi escolhido entre 12-13 horas para evitar os picos de carga matinais e vespertinos na BS. Os testes foram realizados várias vezes em duas diferentes servidor utilizando o serviço Speedtest: Moscow Megafon e Moscow RETN. A velocidade variava um pouco, pois servidores apresentam diferentes níveis de carga. É hora de começar os testes, mas primeiro uma descrição externa e as características técnicas de cada roteador.
Zyxel LTE 7240-M403
O roteador de início da linha de dispositivos LTE para todas as condições climáticas da Zyxel. Ele pode ser fixado na parede da casa usando uma placa especial ou pode ser montado em um tubo com braçadeiras. Não possui um suporte com múltiplos graus de liberdade, por isso é recomendável preparar uma barra para montagem externa e um direcionamento mais preciso para a base de sinal. Com dimensões compactas, possui uma boa antena e é fácil de instalar: o cartão SIM e o cabo Ethernet são inseridos no corpo, que é vedado por uma tampa especial. O roteador está equipado com um módulo Wi-Fi, permitindo não apenas acesso à internet por cabo, mas também uma boa cobertura do sinal sem fio na área ao redor. O roteador possui um módulo com suporte a Cat.4 e a velocidade máxima de download alcançada durante os testes foi de 105 Mbit/s — um excelente resultado para um dispositivo desse tipo. No entanto, em testes em condições reais, quando a distância até a estação base era superior a 8 km, a velocidade máxima alcançada foi de 23,5 Mbit/s. Alguém pode dizer que isso é pouco, mas muitas vezes há operadores de linhas de fibra óptica que cobram de 500 a 1200 rublos por mês por 10 Mbit/s, além de que a conexão pode custar de 10 a 40 mil rublos. Assim, a internet móvel acaba sendo mais barata e muito mais fácil de instalar e conectar em qualquer lugar. No geral, este roteador permitirá trabalhar confortavelmente à distância, além de desfrutar de vídeos e navegar na web de maneira bastante ágil. Se você já tem uma infraestrutura preparada com câmeras IP ou um sistema de vigilância, basta adicionar este roteador para monitorar remotamente seu sistema de segurança.
Zyxel LTE7460-M608
Este dispositivo é uma evolução lógica do lendário Zyxel LTE 6100, que inaugurou a era dos roteadores LTE monobloco. No entanto, o modelo anterior tinha uma unidade interna, localizada em ambientes fechados, enquanto a antena com o modem estava do lado de fora. O dispositivo é compatível com a tecnologia LTE Cat.6, o que implica a agregação de duas portadoras e um aumento na velocidade de recepção, caso seja suportado pela estação base. A instalação do cartão SIM no roteador é uma tarefa não trivial, pois a placa com o injetor está localizada profundamente dentro da antena, e ao montá-lo em altura, há grandes chances de deixar cair o SIM. Portanto, recomendo muito que você instale o cartão na parte inferior e só depois monte o roteador na altura. Como este é o primeiro dispositivo monobloco que apareceu na linha Zyxel, ele não vem equipado com um módulo Wi-Fi, portanto, o acesso à Internet só pode ser feito via cabo. Isso proporciona liberdade na escolha do ponto Wi-Fi que será instalado na casa. Além disso, o Zyxel LTE7460 integra-se facilmente à infraestrutura já existente e pode operar em modo bridge. Em termos de características de velocidade, o roteador conseguiu demonstrar impressionantes 137 Mbps para download em testes — raramente um provedor cabeado oferece tal velocidade pelo cabo. A velocidade máxima de upload no mesmo teste foi de mais de 39 Mbps, o que se aproxima do limite teórico de upload do cliente para a rede. Quanto ao teste real a longas distâncias, o roteador também se saiu bem, permitindo downloads a velocidades de até 31 Mbps e upload a mais de 7 Mbps. Para quem vive fora da cidade e não tem a possibilidade de se conectar a redes cabeadas, essa velocidade é mais do que suficiente para atender as necessidades de uma família — para aprendizado, entretenimento e trabalho.
Zyxel LTE7480-M804
Finalmente chegou a vez do modelo de topo na linha de roteadores all-in-one neste teste. O Zyxel LTE7480 suporta a tecnologia LTE Cat.12 e pode operar com três portadoras simultaneamente. As possíveis combinações de modos de agregação estão apresentadas na tabela de especificações, e posso simplesmente dizer — isso realmente funciona! A velocidade máxima alcançada durante os testes foi superior a 172 Mbps! Para entender a magnitude dos números, isso equivale a cerca de 21 MB/s. Ou seja, um filme de 3 gigabytes pode ser baixado em apenas 142 segundos! Nesses instantes, nem mesmo uma chaleira ferveria, enquanto o filme de boa qualidade já estaria no disco do computador. É preciso entender que a velocidade dependerá da carga da estação base e da capacidade do canal conectado a essa estação. Acredito que durante a noite, quando há menos usuários sobrecarregando a rede, eu poderia obter velocidades ainda maiores na torre testada. Agora, vou passar do entusiasmo para a descrição e críticas. O fabricante ouviu os usuários e fez uma instalação mais confortável, além de integrar o cartão SIM: agora ele não está mais localizado no fundo do dispositivo, mas na lateral — sob uma tampa protetora. O suporte de montagem permite instalar o roteador tanto na parede da casa quanto em um mastro externo, e ajustar precisamente a antena para a estação base — o ângulo de rotação é de 180 graus, tanto na horizontal quanto na vertical. O dispositivo também possui um módulo Wi-Fi e, além de transmitir dados através de cabos, pode fornecer internet aos dispositivos móveis por meio de conexão sem fio. Durante o teste, percebi que a velocidade de upload era inferior à de outros modelos, e suspeito que isso esteja relacionado a dois fatores: o firmware ainda não estar totalmente maduro ou a proximidade das quatro antenas em um corpo compacto; as dimensões do Zyxel LTE7480 são as mesmas do Zyxel LTE7460, mas com o dobro de antenas. Entrei em contato com o fabricante, que confirmou minhas suposições — realmente é difícil encontrar condições de conexão como as que tive, a 8 km de distância da estação base.
Resultados
Em resumo, é necessário olhar para a tabela de medições de velocidade. Ela mostra que mesmo estando em um único local, é possível obter diferentes velocidades, pois os servidores podem estar mais ou menos sobrecarregados. Além disso, a carga na estação base influencia. As medições de velocidade também demonstram que a uma grande distância, em torno de 8,5 km, é improvável que a agregação de canais funcione (ou minha estação base simplesmente não suporta agregação) e o foco passa a ser o reforço das antenas integradas. Se você está próximo da estação base ou em linha de visão direta, faz sentido adquirir dispositivos que suportem a tecnologia Cat.6 ou Cat.12. Caso tenha um orçamento para a compra do roteador Zyxel LTE7460, vale a pena aumentar um pouco o orçamento para obter o roteador Zyxel LTE7480 com suporte a Cat.12 e módulo Wi-Fi integrado. Se a estação base estiver longe, mas você possui toda a infraestrutura na casa e só falta o ponto de acesso à Internet, pode optar por um dispositivo intermediário da linha. Para aqueles que não são exigentes com a velocidade de acesso à rede e desejam economizar, o Zyxel LTE 7240 é uma boa escolha — esse modelo inicial é compacto, fácil de instalar e pode proporcionar um nível confortável de navegação na Internet.
Fonte: habr.com
