ZyXEL LTE6100: как провести Интернет туда, где его не может быть

Проблема последней мили совсем не выдумана. Дело в том, что скоростной доступ в Интернет есть только в мегаполисах и довольно крупных городах. Но даже поблизости с ними можно столкнуться с серьёзными проблемами организации широкополосного доступа

Проблема последней мили совсем не выдумана. Дело в том, что скоростной доступ в Интернет есть только в мегаполисах и довольно крупных городах. Но даже поблизости с ними можно столкнуться с серьёзными проблемами организации широкополосного доступа.
Этот весьма неприятный момент пытаются решить уже последние лет двадцать, и с каждым годом Интернет добирается до всё более сложно доступных участков, однако не всё так просто. Сами подумайте: как вы себе представляете, скажем, 20 Мбит/c в деревне Ушаковка Тверской области? Дома отстоят друг от друга по меньшей мере на 70 метров, а это значит, что витая пара уже не способна удовлетворить требуемому техническому заданию. Оптическая линия в таких местах равноценна стоимости самого дома и всего участка вместе взятых. Представили халупу? А вот и нет, дом-то довольно хороший, просто оптическая линия стоит весьма не дёшево. За каждый лишний километр — 10 килодолларов, а километров до ближайшего концентратора очень не мало.

Технология WiMAX должна была исправить ситуацию и даже многообещающе принялась за дело, но по времени и месту ей не очень повезло: она не очень стыковалась с укладом традиционных сотовых операторов, на горизонте маячила технология LTE, с тем же укладом хорошо стыкуемая, и ввиду дефицита частот WiMAX уступила LTE без боя.
В России LTE сейчас развивается прежде всего компанией Yota, в тандеме с "Мегафоном". Темпы развития сети, — по сравнению с WiMAX, в котором Yota как раз была пионером, — впечатляют. Сейчас сеть LTE от Yota работает в следующих городах:

• г. Новосибирск (LTE запущен 22 декабря 2011 года)
• г. Краснодар (29 апреля 2012 года)
• г. Москва (10 мая 2012 года)
• г. Сочи (11 мая 2012 года)
• г. Самара (23 мая 2012 года)
• г. Владивосток (17 июля 2012 года)
• г. Уфа (29 июля 2012)
• г. Казань (30 августа 2012 года)
• г. Санкт-Петербург (31 августа 2012 года)
• г. Кострома (18 сентября 2012 года)
• г. Тула (10 октября 2012 года)
• г. Владимир (10 октября 2012 года)
• г. Йошкар-Ола (7 ноября 2012 года)
• г. Хабаровск (8 ноября 2012 года)
• г. Оренбург (21 ноября 2012 года)
• г. Орёл (5 декабря 2012 года)
• г. Дубна (1 декабря 2012 года)

Если зоны покрытия где-то кажется вам скромной, примите во внимание, что LTE (против WiMAX) имеет куда большую емкость, то есть при том же "пятне" способна обслужить либо куда больше абонентов, либо с куда большей скоростью. Скорость передачи данных к абоненту выросла до 100 мегабит в секунду при расстояниях до 50 километров. Само собой, провайдеры могут ограничивать скорость, да и с увеличением дистанции сигнал ослабевает. Тем не менее, когда мощности сигнала не хватает, пользователю способны помочь чувствительные антенны и более мощные передатчики. Об одном таком устройстве мы сейчас и поговорим.

Идеология
Идеология раздельного радиомодема появилась довольно давно. Суть её заключается в том, чтобы разделить антенну и приёмо-передающий модуль. То есть антенна на улице прикручена на мачту, а в помещении находится блок, подключенный к компьютеру.

В основном это требуется при передаче сигнала в зонах плохого приёма и на очень большие расстояния. Особенно остро этот вопрос пришёл в консьюмерский диапазон с появлением широкополосного доступа к сети. Ведь не у всех квартира или дом находится прямо под вышкой с сотами, но Интернет требуется многим. Тем не менее, 90% модемов, которые предлагаются провайдером, представляют собой флешку-переросток и никакими внешними антеннами не располагают. Для таких модемов появились так называемые пиг-тейлы (в переводе означает «свиной хвост»). Суть заключалась в том, чтобы вывести радиосигнал из мини-модема и прикрутить к нему внешнюю антенну с большим коэффициентом усиления в необходимом диапазоне. При этом радиосигнал передаётся по коаксиальному кабелю. Но насколько это правильно?
Вопрос того, что передавать между внутренним и внешним модулем, стоит уже очень давно и вызывает немало споров. С одной стороны, можно передавать высокочастотный радиосигнал. Всё бы хорошо, но он затухает с расстоянием, и каждый метр такого соединения негативно сказывается на чувствительности антенны и мощности передатчика. Есть и второй вариант: разместить передатчик внутри антенны, а к пользовательскому компьютеру передавать цифровой сигнал. Именно о таком варианте мы вам сегодня постараемся рассказать — это уличный LTE-модем ZyXEL LTE6100.

Комплект поставки
Модем поставляется в большой цветной коробке с изображением самого модема и вариантами схем построения сети. В комплекте входит внешний (уличный) блок, внутренний (комнатный) блок, источник питания, крепление внешнего блока на трубус 6 гайками, два патч-корда длиной 1,8 м, а также герметичная пробка для ввода кабеля во внешний блок, кабели заземления и документация. Как можно заметить, в комплекте нет мачты и нет кронштейна для крепления на стену. Их придётся покупать отдельно, в зависимости от варианта установки. А еще в комплекте нет внешнего кабеля. Но об этом мы поговорим позднее.

Технические характеристики
Внешний блок
•Встроенная направленная антенна MIMO 13 дБи
•Размеры 255 x 254 x 58 мм
•Масса 1071 г
•Рабочий диапазон температур:от –30 до 60 °С

Внутренний блок
•Размеры 188 x 131 x 41 мм
•Масса 284 г
•Рабочий диапазон температур: от 0 до 40 °С
LTE
 •Соответствие стандарту 3GPP Release 8
 •Диапазоны частот: Band 7 (2,5–2,69 ГГц)
 •Дуплексный режим передачи данных с частотным разделением (FDD)
 •Программный выбор ширины канала: 10 МГц, 20 МГц
 •Модуляция QPSK, 16QAM и 64QAM
 •Чувствительность приемника: –97 дБм @ QPSK ½
 •Мощность излучения: 23 дБм
 •Скорость передачи данных до 100 Мбит/с в прямом и до 50 Мбит/с в обратном канале

Внешний вид и разъёмы
Внешний блок модема, как и у его предшественника ZyXEL MAX308М для стандарта WiMAX, имеет квадратную форму внешней антенны с двумя техническими отверстиями в нижней части корпуса. Отверстия закрываются герметичными пробками.  В одном отверстии спрятан слот для SIM-карта провайдера, в другом — Ethernet-разъём для подключения кабеля от внутреннего блока . Питание для внешнего модуля подаётся через Ethernet с помощью технологии PoE (Power over Ethernet). Отдельно хочется отметить, что под слотом SIM-карты находится три светодиода, которые отображают уровень принимаемого сигнала. Очень полезная функция при настройке вектора направления антенны, когда рядом нет внутреннего модуля и доступа к его web-интерфейсу.

Внутренний блок имеет всего четыре разъёма. Это вход для Ethernet-кабеля от внешнего блока, два гигабитных порта для подключения различных сетевых устройств и разъём для подачи питания (источник, кстати, выдает аж 48 В, что необходимо для технологии PoE).
На верхней панели внутреннего блока расположились индикаторы питания, подключения к сети LTE, три светодиода уровня LTE-сигнала, а также индикаторы подключения внешних устройств к портам. Внутренний блок является платформенным и на нём есть несколько не задействованных лампочек. Внутри мы обнаружили возможность монтажа шлюза VoiceOverIP (SIP) и возможность установки Wi-Fi-модуля. Забегая вперёд, скажем, что Wi-Fi на ZyXEL LTE6100 очень не хватает, но в ближайшее время должна появиться версия этого же модема с 300-мегабитной точкой доступа 802.11n на борту. Называться этот модем будет LTE6101 и на нашем рынке появится ближе к концу зимы.
Внешний блок тоже имеет недокументированный разъём Mini-USB, который скрыт внутри корпуса. Теоретически, в отладочных целях внешний модуль может функционировать без внутреннего, но для этого к нему нужно будет подвести питание.

Особенности установки
Как и любая антенна, тем более направленная, ZyXEL LTE6100 нуждается в правильной установке. Принципы этой установки всегда одни и те же: чем выше точка установки антенны, тем более эффективно она будет работать. Если вы не знаете, с какой стороны находится ближайшая к вам базовая станция, необходимо поставить внешний блок на мачту, которая возвышается над крышей, чтобы иметь возможность прокрутить направление антенны по кругу. Если такой возможности нет, но у вас окна выходят на разные стороны света, имеет смысл пройтись по ним с модемом в руках и отслеживать уровень сигнала по светодиодам рядом с SIM-картой. Если вы планируете крепить внешний блок за окном, то для этого вам потребуется обыкновенное недорогое крепление для спутниковой антенны, которое можно купить на любом радиорынке.
Подскажу один метод, которым я пользовался для определения ближайших базовых станций. На сайте Yotа (впрочем, как и у "Мегафона"), есть карта покрытия, которая рисуется автоматически, исходя из местоположения БС. Базовая станция почти всегда имеет круговую направленность и на карте отмечается большим кругом. Также базовая станция обычно устанавливается на возвышении и имеет направленные антенны. Обычно в результате этого под ней образуется «тень», в которой приём хуже. Стоит найти центр этого большого круга и поискать в нём маленький кружок плохого приёма — ту самую «тень». Как только её найдёте, это и будет местоположение базовой станции. Затем проведите вектор по карте до вашего дома или окна и посмотрите, через какие видимые объекты из вашего окна этот вектор проходит. Эти объекты будут служить для вас ориентиром и помогут точно отстроить антенну в направлении БС.
Так как модем LTE6100 связывается не со спутниками, а с другими базовыми станциями, по вертикали его стоит направлять в горизонт, а не вверх, иногда даже чуть ниже горизонта. Более того, если вы находитесь на высоком этаже и БС явно ниже вас, имеет смысл направлять антенну вниз. Крепление внешнего блока сделано таким образом, что позволяет фиксировать антенну как в прямом угле, так и под наклоном в 15 градусов, как вверх, так и вниз.

Кабель между внешним и внутренним блоком может иметь длину до 100 метров. На деле мы бы не советовали превышать длину в 50 м, потому что 100 метров — это пограничная длина для любого Ethernet-соединения. В наших широтах перепады температур довольно большие, а зимой стоят сильные морозы, поэтому кабель для прокладки между блоками стоит использовать только для внешнего применения и в экране из фольги (FTP 5e). Таким проводам не страшны мороз, влажность и жара.
Еще не стоит забывать о заземлении, особенно если вы используете антенну на железной мачте, установленной на крыше дома. Дело в том, что в таком формате ваша антенна будет являться громоотводом, а учитывая сильные электромагнитные излучения, попадание в неё молнии более чем возможно. Поэтому заземлять внешний блок просто необходимо. Внутренний блок тоже имеет смысл заземлить, но желательно на одну базу. Если же заземление на одну базу невозможно, обязательно проверьте напряжение разницы потенциалов между заземлениями внешнего и внутреннего блока с помощью тестера. В противном случае можно повредить устройство и вызвать массу неприятных эффектов.

Изначальная настройка
После того, как вы установили антенну и протянули все необходимые провода, пора приступать к настройке самого модема.
Screenshot_2012-12-09-11-07-16
ZyXELLTE6100 имеет встроенный Web-интерфейс с довольно широким функционалом:
•DHCP (клиент/сервер)
 •Работа со статическим адресом IP
 •Маршрутизация протокола IP
 •Трансляция IP-адресов NAT
 •Таблица маршрутов (DHCP/ручная)
 •Гибко настраиваемый межсетевой экран (SPI) c защитой от DoS‑ и DDoS‑атак
 •Перенаправление портов (ручное/UPnP)
 •Агент IGMPv1/IGMPv2 (IGMP proxy, IGMP snooping)
 •Транзит VPN-соединения (PPTP или L2TP)
 •Поддержка IPSec соединений
 •Клиент служб динамической DNS
 •Агент DNS (DNS Proxy)
 •Блокировка доступа в Интернет на основании MAC‑адреса, IP‑адреса, TCP/UDP-портов
 •Родительский контроль доступа в Интернет
Рассматривать каждую функцию смысла не имеет, так как все они хорошо описаны в документации,. Впрочем, скриншоты тоже могут дать представление о возможностях.

Остановимся лишь на базовых моментах. Самое главное достоинство модема от ZyXEL — это простота настройки и полностью не обслуживаемый функционал. Даже без захода в административную панель, при правильном подключении, сразу после включения модема в сеть на его выходах появляется интернет. Никаких паролей, логинов и прописывания адресов точек доступа. Всё на автомате. Административный интерфейс требуется только для тюнинга и адаптации конфигурации под ваши внутренние нужды.

 

По умолчанию включен DHCP-сервер, и любой ноутбук, настроенный на автоматическое получение параметров сети, сразу увидит Интернет. Само собой, модему можно прописать параметры вашей сети и настроить параметры безопасности. Firewall регулируется тремя настройками.

Можно заблокировать доступ какому-либо пользователю по IP- или по MAC-адресу.

В большинстве случаев к ZyXEL LTE6100 имеет смысл сразу же подключать точки доступа или коммутаторы. Так как разъёмов на модеме два, можно подключить сразу и то, и другое.

Опыт реальной эксплуатации
Одно дело — обзор устройства, выданного на обзор на короткое время, и совсем другое — наблюдение за экземпляром, который был собственноручно (и за свои кровные!) внедрен в реальную эксплуатацию. У моих близких родственников есть дом, который находится на довольно большом удалении от любых средств коммуникации. Там даже сотовые телефоны плохо работают, не говоря о каких-либо более современных благах цивилизации, типа скоростного Интернета. Но при этом скоростной Интернет там требуется, как воздух, потому что очень часто нужно связываться с другими странами и поддерживать постоянный контакт.  Долгое время прорабатывались все варианты дотянуть Интернет до этого места. Когда одним из провайдеров была озвучена стоимость оптической линии, которая не сильно уступала стоимости околоземного спутника, стало понятно, что можно только ждать, довольствуясь 3G-интернетом от "Мегафона" за весьма не малые деньги с черепашьей скоростью. В ноябре Yotа запустила Интернет в Дубне, до которой от дома по прямой километров 15. Сразу стало понятно, что надо к ней подключиться, вот только обычные USB-модемы LTE никак не реагировали на присутствие сигнала Yotа. И тут, как по счастливому случаю, мне попадает в руки на тестирование ZyXEL LTE6100. Первая мысль — "а вдруг сработает?" Забросил всё необходимое в машину, купил на рынке крепление для маленькой спутниковой тарелки за 250 рублей, дорогущий уличный кабель, чтобы не промёрз, — и поехал запускать пробную эксплуатацию. Описанным выше способом выяснил точное местоположение ближайшей базовой станции. И на Яндекс-картах провёл точный вектор. Получилось, что если антенну повесить в самое высокое окно и направить на дальний угол соседского участка, антенна будет иметь точное направление на базовую станцию. Даже предварительное включение показало присутствие сигнала в этом районе, но –87 дБ. Это одна палочка по меркам ZyXEL. Замонтировал за окном крепление.

Антенна на него встала как влитая и даже одной скобой жёстко зафиксировалась. Подключил ноутбук и выровнял антенну по намеченному ранее градусу, пришлось откорректировать и вертикальный угол наклона. В моём случае антенна стала смотреть чуть-чуть в пол. В результате 20 минут кручения антенны удалось настроить уровень сигнала до —75 дБ. Это два "твёрдых" светодиода по индикаторной шкале LTE6100.

Нужно понимать, что обычные USB-модемы в доме сигнал от Yota не принимают вообще никак. В результате на безлимитном тарифе были получены 20 мегабит в обе стороны, а тестовый модем, полученный от ZyXEL,был заменён на другой такой же, приобретённый в магазине.  В качестве точки Wi-Fi был подключен роутер Keenetic Giga тоже от ZyXEL. Его мощности хватило, чтобы обеспечить Интернетом не только весь дом, но и весь прилегающий участок. Огромным плюсом данной схемы оказался не обслуживаемый формат её использования. Даже если выключилось электричество, после его включения Интернет поднимается сам в течение 5 минут, без ввода паролей и нажатия на кнопочки. Честно говоря, это один из немногих примеров в моей практике, когда устройство сразу после покупки заработало по назначению, именно так, как от него хотели, без каких-либо плясок с бубном вокруг него. Молодцы ZyXEL. Честно заработали награду.

Выводы
Кому-то может показаться негуманной цена этого продукта: от 14000 рублей, и это без уличного кабеля и кронштейна. Но если вы посчитаете, сколько будет стоить "колхоз" с пиг-тейлом или вынесением роутера с USB-модемом целиком в гермобоксе, все встанет на свои места. Качество исполнения ZyXEL LTE6100 отличное. Всё на своём месте и удобно. Модем способен обеспечить связь в загородном доме в тех местах, где даже сотовые телефоны работают на два с плюсом. Про квартиры мы даже и говорить не будем, ведь с ними всё сильно проще. Главное преимущество модема от ZyXEL — что работает он без каких-либо настроек, сразу из коробки,и в случае аварийной перезагрузки не требует внимания пользователя. Лишь бы была LTE-сеть. Тем не менее, в плане конфигурации в  ZyXEL LTE6100 имеет всю необходимую гибкость, а количество сервисов порадует даже корпоративного клиента. На наш взгляд, этот уличный модем достоин внимания всех пользователей, ищущих альтернативу YotaStreet или просто нуждающихся в хорошем модеме стандарта LTE.

Награда
За уникальный функционал и стабильную работу модем ZyXEL LTE6100 удостаивается награды Editors Choice.