Szybki Internet bez światłowodu – czy to w ogóle możliwe?
Na rynku jest dostępnych wiele różnych urządzeń, które umożliwiają dostęp do Internetu za pośrednictwem sieci LTE lub – zyskującego popularność – standardu 5G. W tym artykule postaramy się sprawdzić jakie faktyczne korzyści płyną z zakupu droższego sprzętu oraz czy opisy na opakowaniach typu do 1200Mbps mają coś wspólnego z prawdą.
Różnice omówimy na przykładzie następujących urządzeń prezentujących różne kategorie dostępu LTE:
Dlaczego różne urządzenia mają różną prędkość LTE?
Za prędkość przesyłania danych w transmisji LTE/5G odpowiada modem. Modemy mają różne kategorie pracy, które pozwalają na osiągniecie różnych prędkości transmisji. Kategorie LTE różnią się głównie protokołami kodowania oraz wsparciem dla technologii agregacji pasm – pozwalającej na jednoczesną transmisję danych na dwóch lub więcej częstotliwościach (pasmach).
Najpopularniejsze dostępne komercyjnie urządzenia pracują w LTE kategorii 4 (jak przykładowe, opisane poniżej, urządzenie MikroTik wAP LTE4), która nie umożliwia agregacji pasm, a teoretyczna maksymalna prędkość transmisji wynosi 150Mbps dla pobierania oraz 51Mbps dla wysyłania. Wyższe kategorie LTE pozwalają na uzyskanie wyższych przepływności, wspierając wydajniejsze standardy kodowania i agregację pasm.
Poniższa tabelka przedstawia parametry najczęściej spotykanych w urządzeniach dostępnych w Polsce kategorii modemów LTE oraz maksymalne teoretyczne prędkości transferu.
| Kategoria | Pobieranie | Wysyłane | Agregacja pasm | Przykładowe urządzenie |
|---|---|---|---|---|
| cat4 (LTE4) | 150 Mbps | 51 Mbps | 0 | MikroTik wAP LTE4 |
| cat6 (LTE6) | 301 Mbps | 51 Mbps | 2 | MikroTik LtAP LTE6 |
| cat12 (LTE12) | 603 Mbps | 102 Mbps | 2 | MikroTik Chataeu LTE12 |
| cat19 (LTE19) | 1566 Mbps | 150 Mbps | 2 lub 3 | Huawei B818 LTE19 |
| cat20 (LTE20) | 2000 Mbps | 316 Mbps | 2 lub 3 lub 4 | MikroTik Chateau 5G |
Tabelka poniżej pokazuje pasma (i częstotliwości) wspierane przez poszczególnych operatorów w Polsce.
| Pasmo LTE Operator | B20 800MHz | B8 900MHz | B3 1800MHz | B1 2100MHz | B7 2600MHz | B38 2600MHz |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Plus | Nie | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak |
| Play | Tak | Nie | Tak | Tak | Tak | Nie |
| Orange | Tak | Nie | Tak | Tak | Tak | Nie |
| T-Mobile | Tak | Nie | Tak | Tak | Tak | Nie |
Pasma o niższej częstotliwości oferują zazwyczaj mniejsze przepustowości, jednakże pasma te pracują prawidłowo również przy większych odległościach od stacji bazowej operatora. Pasma o wyższych częstotliwościach są „krótsze”, jednakże pozwalają na osiągnięcie większych przepustowości.
Należy jednak podkreślić, że transmisja LTE jest transmisją współdzieloną, więc dostępne pasmo i częstotliwości dzielone są pomiędzy wszystkich użytkowników korzystających ze stacji bazowej. Stąd teoretyczne maksymalne prędkości podawane przez producentów urządzeń są tylko teoretycznymi, maksymalnymi, niemożliwymi do osiągnięcia w realnym świecie, prędkościami…
Na osiąganą prędkość transmisji – poza przedstawioną powyżej kategorią modemu – największy wpływ mają:
– zasięg sieci i odległość od stacji bazowej operatora oraz wynikająca z tych parametrów jakość sygnału,
– obciążenie stacji bazowych operatora na poszczególnych dostępnych pasmach,
– konfiguracja stacji bazowych i – dostępne w danej lokalizacji – pasma oraz metody agregacji pasm.
Tylko technika, czy może coś więcej?
Aby cieszyć się szybkim Internetem LTE/5G należy również sprawdzić, przetestować różnych operatorów w swojej okolicy. Może się okazać, że prędkość w tej samej lokalizacji będzie kompletnie różna dla różnych operatorów. Spowodowane to może być np. dużym obciążeniem stacji bazowej (BTS) oraz położeniem geograficznym (góry, lasy, odległość od stacji bazowej). Ponadto należy sprawdzić który operator ma swoje stacje bazowe na wszystkich 4 pasmach – dzięki czemu korzystając z urządzeń obsługujących wyższe kategorie LTE, będziemy mogli je zagregować, w efekcie czego uzyskamy o wiele szybsze połączenie sieciowe.
Tabelka powyżej jest tylko orientacyjna – każdy operator wspiera agregacje 4 pasm, ale nie w każdej lokalizacji. Dodatkowo przy wyborze urządzenia należy kierować się jego docelowym przeznaczeniem oraz jakich prędkości oczekujemy. W domu jednorodzinnym gdzie router LTE będzie głównym źródłem Internetu dla urządzeń (gry, filmy, dostęp do kamer, IOT, itp.), powinniśmy postawić na urządzenie z jak najlepszymi parametrami technicznymi oraz jak najwyższą kategorią modemu. Jeżeli szukamy dodatkowego routera na działkę (do sporadycznego używania)- poszukajmy sprzętu budżetowego.
Testy urządzeń LTE
Testy przeprowadziliśmy na 4 różnych routerach z wbudowanymi modemami obsługującymi różne kategorie transmisji LTE. Wszystkie testy były wykonywane w tej samej lokalizacji z maksymalnym odstępem 5 minut pomiędzy testami dla zminimalizowania wpływu zmian obciążenia stacji bazowej na wyniki. Każde urządzenie przechodziło 3 testy i wyniki zawierają najlepsze wskazanie. Do urządzeń nie podłączaliśmy anten zewnętrznych – dla weryfikacji transferów na antenach wewnętrznych zaprojektowanych przez producenta sprzętu.
Lokalizacja, w której przeprowadzane były testy, znajduje się poza miastem, jednakże okoliczne stacje bazowe wspierają agregację do 4 pasm, a zasięg sieci operatorów i odległość od stacji bazowych pozwalają na efektywne połączenie na każdym z pasm. Obciążenie stacji bazowych użytkownikami jest dosyć duże i zmienne w czasie, co symuluje najbardziej typowe, podmiejskie warunki, na terenie Polski.
Poniżej rezultaty testów:
| Godzina | Sieć | wAP LTE4 (Mbps) | LtAP LTE6 (Mbps) | Chateau LTE12 (Mbps) | B818 LTE19 (Mbps) |
|---|---|---|---|---|---|
| PIĄTEK ~19:35 | Orange | Pobieranie: 5,25 Wysyłanie: 6,07 PING: 19 | Pobieranie: 8,59 Wysyłanie: 12,92 PING: 19 | Pobieranie: 22,79 Wysyłanie: 10,82 PING: 20 | Pobieranie: 22,79 Wysyłanie: 10,82 PING: 16 |
| PIĄTEK ~20:00 | Play | Brak połączenia | Pobieranie: 11,44 Wysyłanie: 0,93 PING: 19 | Pobieranie: 2,78 Wysyłanie: 5,17 PING: 22 | Pobieranie: 21,93 Wysyłanie: 1,36 PING: 14 |
| SOBOTA ~01:20 | Orange | Pobieranie: 11,84 Wysyłanie: 9,74 PING: 15 | Pobieranie: 23,69 Wysyłanie: 8,61 PING: 15 | Pobieranie: 72,3 Wysyłanie: 19,44 PING: 26 | Pobieranie: 96,88 Wysyłanie: 9,02 PING: 14 |
| SOBOTA ~01:30 | Play | Pobieranie: 0,19 Wysyłanie: 2,4 PING: 27 | Pobieranie: 18,98 Wysyłanie: 0,85 PING: 24 | Pobieranie: 29,75 Wysyłanie: 3,4 PING: 19 | Pobieranie: 48,27 Wysyłanie: 3,83 PING: 13 |
| SOBOTA ~03:55 | Orange | Pobieranie: 12,11 Wysyłanie: 5,69 PING: 16 | Pobieranie: 23,31 Wysyłanie: 13,96 PING: 17 | Pobieranie: 59,59 Wysyłanie: 17,6 PING: 26 | Pobieranie: 93,41 Wysyłanie: 12,37 PING: 14 |
| SOBOTA ~03:45 | Play | Pobieranie: 0,8 Wysyłanie: 1,67 PING: 21 | Pobieranie: 7,56 Wysyłanie: 3,21 PING: 18 | Pobieranie: 38,07 Wysyłanie: 5,73 PING: 15 | Pobieranie: 96,49 Wysyłanie: 3,5 PING: 16 |
Testy LTE – podsumowanie
Z powyższych testów możemy wywnioskować że kategoria modemu i wynikowa agregacja pasm mają ogromne znaczenie dla osiąganych szybkości transferów (w szczególności przy największym obciążeniu stacji bazowych). Wszystkie testy były wykonywane w tej samej lokalizacji (pod Warszawą). Warto dodać odległości do stacji bazowych (BTS) operatorów, dla Orange wynosiła ona 1,08km częściowo przez las, natomiast dla Play było to aż 2,31km, również częściowo przez las. W przypadku najsłabszej kategorii biorącej udział w teście (LTE4), w czasie kiedy BTS jest najbardziej obciążony, połączenie nie było w ogóle możliwe do uzyskania (dla Play) oraz w tym samym czasie kategoria 19 (LTE19) umożliwiała swobodny streaming filmów w 4K.