Мобильный интернет

На Хабре мы обсуждаем сетевую инфраструктуру США, особенности европейских интернет-провайдеров и даже следим за развитием линий связи в Индии. Правительство последней, кажется, вновь выступило с громкими заявлениями и предложило новую инициативу.

Контекст вопроса

Летом премьер-министр Индии анонсировал план, согласно которому всего за тысячу дней оптоволокно должны проложить в каждую деревню страны. В общей сложности речь идет о подключении к высокоскоростным линиям связи 650 тысяч поселений, в том числе и на островах.

Однако помешать грандиозным планам могут как сжатые сроки и непомерные затраты на расходники, так и банальные сложности с поддержанием действующей инфраструктуры в рабочем состоянии. Дело в том, что оптоволоконные кабели просто-напросто перегрызают обезьяны, а подземный вариант используется далеко не всегда из-за плотной застройки.

Не менее частая причина отсутствия связи в отдаленных уголках страны регулярные обрывы линий электропередач. Поэтому за последние пять лет число деревень со стабильным и высокоскоростным доступом в сеть увеличилось не в разы, а всего лишь на несколько процентов.

Что на этот раз

Возгласы скептиков, сомневающихся в текущем плане, не остановили чиновников. Буквально пару недель назад стало известно о новой инициативе. Теперь правительство предлагает воспользоваться опытом масштабной телефонизации страны, осуществленной в 1980-х годах.

Тогда практически в каждом городе Индии установили будки и открыли специальные центры для тех, кто хотел бы осуществить звонок. Как раз эти локации министерство по информационным технологиям и планирует переоборудовать в так называемые дата-офисы (Public Data Office, PDO). Там будет развернут PM WANI (Prime Minister Wi-Fi Access Network Interface) и другая инфраструктура, в том числе с учетом летнего плана по развитию линий оптоволоконной связи.

Согласно предположениям властей, масштабная реформа хот-спотов должна значительным образом повысить уровень занятости и предпринимательской активности по всей стране.

Минутка критики

Далеко не все согласны с тем, что по-настоящему грандиозное начинание правительства можно называть своевременным. Есть мнение, что делать что-то подобное нужно было еще семь или восемь лет назад. Теперь большую часть задач, которые отводят для PM WANI, решает мобильный интернет. В Индии можно с легкостью найти истории успеха в этой нише например, кейс телекома Jio Platforms, который стал крупнейшим в стране всего за четыре года за счет доступных тарифов. В ноябре правительство дало зеленый свет Google, которая еще летом заявила о намерениях инвестировать 4,5 млрд долларов в акции именно этого провайдера.

Интересно, что в феврале корпорация закрыла Google Station программу, в рамках которой четыре сотни железнодорожных станций и множество общественных мест были оборудованы точками бесплатного доступа к Wi-Fi. Со ссылкой на рост доступности мобильной интернет-связи, хот-споты выключили 30 сентября практически ровно за месяц до аппрува инвестиций в Jio Platforms. Можно ли считать данный случай удачным совпадением или выходом на новый уровень сотрудничества, покажет время.

Смогут ли власти реализовать две крупномасштабные стройки высокоскоростных линий связи и общественных дата-офисов с Wi-Fi большой вопрос. Цели действительно поставлены амбициозные, но и списывать со счетов местные министерства и телеком-компании не стоит.

Один только RailTel сегодня обслуживает более 5,5 тысяч железнодорожных станций и продолжает разворачивать бесплатный Wi-Fi на собственном технологическом стэке в новых локациях. Кстати, те самые 400 с лишним точек, которые покинул Google, эти компании обеспечивали хот-спотами вместе. Однако теперь RailTel берет всю нагрузку на себя.

Остается только наблюдать и догадываться, чем закончится эта история и как будут разворачиваться события вокруг интернет-отрасли Индии, местных провайдеров и телекомов.

Что еще почитать у нас в блоге:

• Интернет в деревню строим радиорелейную Wi-Fi-сеть

• Адреса IPv4 заканчиваются хронология истощения

• В Китае ввели блокировку ESNI-соединений

• Проект Доступный интернет: промежуточные итоги

• В Канаде пытаются ужесточить требования по защите ПД

В конце 2020 года компания Keenetic выпустила ожидаемые роутеры с интегрированным модулем 3G/4G, предложив альтернативу легендарному роутеру Zyxel Keenetic LTE, который участвовал в моих прежних тестах. На этот раз роутеров сразу два и оба имеют большие шансы на успех. А новогодних праздников с лихвой хватило на всесторонние испытания. Хочу поделиться опытом эксплуатации и результатами своих испытаний, как эти роутеры справились с задачами в городе и в загородном доме.

Герой или бегун?

Компания Keenetic выпустила два устройства со схожими функциями, но с разной производительностью, правильно посчитав, что не всем на даче нужна гигабитная сеть, или в городе с гигабитной сетью провайдера можно упереться в производительность сетевого интерфейса.

Итак, у меня в руках два роутера Keenetic Hero 4G и Keenetic Runner 4G, с возможностью вставить SIM-карту и начать работу в любом месте, где ловит сеть 3G или 4G. Детально познакомиться с характеристиками моделей можно на сайте производителя, а я добавлю таблицу различий между моделями, чтобы дальше было проще.

Как видно из таблицы, старшая модель HERO отличается более производительным процессором, наличием 5, а не 4 сетевых интерфейсов, большей скоростью этих портов, ну и наличием USB порта для подключения внешних устройств. Вполне логично, что у старшей модели на борту так же имеется сеть Wi-Fi на 5 ГГц, в то время, как у младшей только 2,4 ГГц. Можно сделать предположение, что младшая модель будет больше популярна у загородных жителей и дачников, так как большого засилья Wi-Fi сетей в частном секторе нет и эфир на 2,4 ГГц не перегружен, как в многоквартирных домах. С другой стороны, у меня был опыт развертывания MESH сети на базе роутеров Keenetic на большом участке с несколькими домами - там у владельцев внутри дома смарт-телевизоры подключались по Wi-Fi 5 ГГц. Оба роутера могут являться контроллерами или элементами MESH сети прямо из коробки.

Внутри роутеры существенно различаются, единый только 3G/4G модуль, прошивка аналогична и есть выбор: за дополнительные функции, вроде гигабитной сети и USB порта можно заплатить несколько большую сумму или не переплачивать, если нужен только выход в инет по Wi-Fi.

Тесты и эксплуатация

Огромная благодарность инженерам компании за наличие стандартных входов SMA для подключения антенн к модулю сотовой сети. Это позволяет подключить внешнюю антенну и улучшить качество сигнала, если оно оставляет желать лучшего. Ну а с направленной антенной можно "выцелить" наименее загруженную БС и отсечь ближайшую вышку, которая может давать хороший сигнал, но низкую скорость.

Методика тестирования обоих роутеров была схожа и обкатана на тестах многих других устройств, таким образом испытания оказались максимально приближены к реальной эксплуатации. Тестирование разделено на три этапа:

1. Тест на улице в 200 м от базовой станции в стандартном исполнении. Используются собственные антенны.

2. Тест в доме, на высоте 10м от земли. Используются собственные антенны. Какая БС поймается автоматически - на той и тестируем. То есть будем вести себя, как самый неопытный пользователь - воткнул SIM-карту и работает.

3. Тест в доме на высоте 10м от земли. Используется направленная антенна PRISMA 3G/4G MIMO с усилением 27 дБ, направленная на базовую станцию с удалением 8 км. Антенна подключается к роутеру кабелем 5D-FB длиной 3м.

Все тесты проводятся при помощи сервиса Speedtest.net до сервера RETN Moscow 3 раза, фиксируется лучший результат. В качестве провайдера был выбран Wifire, так как он работает на базовых станциях Мегафон, который обеспечивает ширину канала 20 МГц и имеет хорошую пропускную способность своих линий. Надо отметить, что он еще и позволяет работать с пиринговыми сетями, не ограничивая скорость, как это делают другие операторы.

Результаты тестирования

Скажу честно, я был приятно удивлен получившейся таблице. Ни разу скорость не опустилась ниже 50 Мбит/с на прием. Причем даже в доме, где базовую станцию не видно невооруженным взглядом, скорость была вполне приемлемой. Стоит отметить, что тестирование проводилось зимой и листвы на деревьях не было, а значит летом скорость со встроенными антеннами может упасть, так как листва существенно влияет на прохождение радиосигнала на такой частоте (Band7 или 2600 МГц). Кроме того, дачников было мало и БС не сильно загружены, что тоже не может не радовать.

Отдельно хочу отметить, что несмотря на наличие БС заметно ближе к дому, роутеры цеплялись к БС на удалении почти 8 км со встроенной антенной! И даже скорость была вполне приличной, хотя направленная антенна на эту же БС прибавила 20 Мбит/с к результатам!

Также надо отметить механизм сканирования сетей. Он выдает список всех сетей, даже тех, которые недоступны для авторизации с этой SIM-картой. Хочется пожелать инженерам компании, чтобы они доработали этот сканер, что может облегчить ориентацию внешней антенны на БС - именно за это любили предшественника Zyxel Keenetic LTE.

Я протестировал роутер не только в режиме эксплуатации с радиомодулем, но и с использованием сотовых сетей в качестве резервного доступа. И в этом случае тоже было все отлично: достаточно выставить в интерфейсе проводного провайдера режим проверки доступности интернета АВТО, как при исчезновении сигнала или пропадании пингов, роутер сам переключается на резервный канал. То есть, если домашний проводной провайдер перестанет давать доступ в интернет по тем или иным причинам (закончились деньги, авария на линии), вы особо не заметите разницы - доступ в Интернет останется.

Итоги

Подводя итог, надо отметить, что долгожданные роутеры от Keenetic со встроенными 3G/4G радиомодулями вышли на славу. Весь функционал стандартных прошивок с интегрированным, а не внешним, модемом и возможностью подключения внешней MIMO антенны - это огромное подспорье всем дачникам и владельцам загородных домов. Тем интереснее, что роутеры Keenetic оснащены сервисом KeenDNS, позволяющим получить доступ к интерфейсу роутера и веб-сервисам устройств за роутером даже когда провайдер выдает серый ip-адрес. Это может пригодиться, если видеонаблюдение не наделено облачным сервисом.

Результаты замеров скорости обещают комфортную работу в сети, если БС не окажется перегружена. Ну и стоит пожелать инженерам компании доработать прошивку с учетом пожеланий пользователей, а может и заменить модем на другой, с поддержкой LTE категории 6 или 12, что положительно скажется на входящей скорости.

В преддверии дачного сезона решал проблему с устойчивым интернет соединением в рамках ограниченного бюджета.

Дано

• Отсутствие базовых станций мобильного оператора в прямой видимости.

• Нестабильный мобильный интернет на скорости до 2Мбит/c.

• Расстояние до вышки ~2км.

• Щитовой дом внутри которого будет располагаться Wi-Fi роутер.

Ожидаем получить

• Скорость не ниже 15Мбит/c - этого будет достаточно для параллельного проигрывания видеопотока в качестве 720p на 3х устройствах.

• Покрытие 6 соток устойчивым Wi-Fi сигналом.

• Минимальные финансовые и временные затраты.

Теория

Для выбора подходящего оборудования нам необходимо разобраться в теории и провести некоторые измерения:

1. Т.к. сигнал 4G может передаваться на различных частотах нам потребуется определить частоту, на которой работает ближайшая базовая станция.

   Для этого устанавливаем на телефон приложение Сотовые вышки, локатор или аналогичное, далее запускаем приложение находясь на территории дачного участка и обращаем внимание на частоту работы базовой станции. В моём случае это 2657Мгц. Так же мы узнаем примерное направление, в котором расположена станция.

2. Для повышения скорости передачи сигнала технология 4G использует технологию MIMO.
   Это значит, что сигнал передаётся по 2м каналам - в горизонтальной и вертикальной поляризации.

3. Мы должны учитывать, что в коаскиальном кабеле происходят значительные потери сигнала, примерно 0,5Дб на 1м кабеля. Чем дороже кабель, тем меньше потери.

4. Чем выше установлена антенна, тем лучше качество сигнала - Эйфелева и Останкинская башни нам на это намекают.

Оборудование

Вооружившись полученной информацией переходим к выбору оборудования:

1. Антенна: при выборе антенны мы ориентируемся на рабочую частоту 2600Мгц. Т.к. Базовая станция находится относительно недалеко, будет достаточно усиления 10-15Дб.

   Тип антенны - панельная. Если качество сигнала хуже и базовая станция находится дальше, подойдёт параболическая антенна - это повысит стоимость решения и усложнит настройку антенны из-за более узкого луча, но коэффициент усиления будет значительно выше.

   Чтобы исключить потери сигнала в кабеле, будем выбирать антенну с возможностью установки симкарты или модема внутри антенны.

   Антенна должна поддерживать MIMO.

2. 4G модем: должен поддерживать выбранную симкарту, иметь возможность подключения антенны, поддерживать MIMO. Модемы с поддержкой MIMO имеют 2 разъёма для подключения антенн.

3. Wi-Fi роутер: т.к. скорость 4G интернет соединения невысока и проблем с перекрытием Wi-Fi каналов на дачном участке нет, нам будет достаточно 2,4Гц Wi-Fi роутера.

В результате был выбран следующий комплект оборудования, компоненты выбирались исходя из минимальной стоимости и технических характеристик, обеспечивающих мои потребности:

• Антенна: Petra-12 MIMO 2x2 BOX, антенные разъёмы CRC-9 (как в 4G модеме)

  Плюсы: возможность установки 4G модема внутри антенны, как следствие, отсутствие потери сигнала в коаксиальном кабеле, нет дополнительных затрат на кабель. Антенна укомплектована 10м USB кабелем который подключается в ноутбук или Wi-Fi роутер.

  Минусы: пыле/влаго защита - IP54, этого недостаточно для установки антенны вне помещения, я устранил данный недостаток с помощью силиконового герметика.

  Стоимость: 3 000р. + герметик 200р.

• 4G модем - Huawei 3372.

  Плюсы: один из самых распространённых USB модемов, следовательно, не будет проблем с драйверами в нашем роутере.

  Минусы: обновлённая версия модема лишилась антенных разъёмов.

  Стоимость: 2 900р.

• Wi-Fi роутер: ZBT we1626

  Плюсы: стоимость, возможность подключения USB модема, за месяц эксплуатации проблем не возникло

  Минусы: сомнительный производитель

  Стоимость: 1 400р.

• Стоимость комплекта: 7 500р.

4G антенна расположена на уровне 2го этажа, если сигнал ухудшится - можно поднять антенну выше, установив её на мачту.

Wi-Fi роутер расположен внутри дома на 2м этаже.

Результаты тестирования

CINR - Соотношение сигнал/шум. Больше - лучше.
RSSI - Уровень мощности принимаемого сигнала. Больше - лучше.

Роутер находится внутри дома на уровне 1го этажа, модем подключен непосредственно в роутер:

Модем подключен в антенну, антенна находится на уровне 2го этажа:

Итог

• Вместо нестабильной скорости соединения, мы получили качественный сигнал и скорость 15Мб/c.

• Wi-Fi сигнал ловится на всей территории участка и за его пределами. 2.4ГГц сигнал успешно преодолевает стены щитового дома и обеспечивает нам запас по скорости.

• Финансовые затраты: 7500р.
  Временные затраты: всё что потребовалось сделать - это соединить устройства между собой, прикрепить их к стене в правильном месте и воткнуть в розетку.