Co to jest agregacja pasm i jak działa na przykładzie Teltonika RUT 260

Agregacja pasm (Carrier Aggregation) to technologia, która nie jest już taka nowa. Wiele nowoczesnych telefonów od dawna obsługuje agregację częstotliwości, ale czym ona jest i do czego służy? Zajmijmy się odrobiną teorii:
Łączność mobilna, a w szczególności technologia LTE, obsługuje różne zakresy częstotliwości – tzw. pasma (bandy). W każdym z tych zakresów, mimo nazwy technologii (np. LTE1800), nie działa jedna konkretna częstotliwość, lecz kilka kanałów o szerokości od kilku megaherców. To pozwala urządzeniom pracować niezależnie od siebie, nie powodując zakłóceń.
Liczba kanałów, jak w każdej technologii wykorzystującej fale radiowe, jest ściśle ograniczona. Co więcej, kanały lub zakres mogą być przydzielane konkretnemu operatorowi komórkowemu lub stacji bazowej. Na tych zasadach opiera się działanie modemów LTE lub routerów LTE (routerów 4G).

Logiczne jest, że im mniejsza szerokość kanału (1,5, 3, 5, 10, 15 lub 20 MHz), tym więcej abonentów może obsłużyć stacja bazowa, ale wówczas cierpi na tym prędkość transmisji danych. Zawsze jest to zauważalne podczas wydarzeń z dużą liczbą ludzi na ograniczonej przestrzeni. Prędkości zwykle spadają wielokrotnie.
Funkcja agregacji częstotliwości w modemach LTE lub routerach LTE pozwala na łączenie (sumowanie) kilku kanałów, nawet w różnych technologiach LTE. Na przykład, w paśmie LTE1800 można połączyć kilka kanałów o szerokości 20 MHz i uzyskać wielopasmowy kanał o szerokości 40 MHz. Albo przykład sumowania w różnych pasmach, na przykład biorąc trzy kanały o szerokości 20 MHz w pasmach LTE800, LTE1800 i LTE2600, uzyskamy wielopasmowy kanał o szerokości 60 MHz. W ten sposób agregacja pomaga zwiększyć prędkości nawet 2-3 razy, nawet przy obciążonych stacjach bazowych i dużej liczbie abonentów.

Teltonika od dawna zdobyła sławę dzięki swoim niezawodnym, kompaktowym, a jednocześnie prostym routerom przemysłowym. Jednym z takich prostych i niedrogich urządzeń jest router LTE Teltonika RUT241 i RUT260, które różnią się między sobą jedynie wbudowanym modemem.

RUT241 posiada modem LTE Cat 4, co oznacza, że może pobierać dane z maksymalną prędkością (w idealnych warunkach) do 150 Mb/s i wysyłać dane z prędkością do 50 Mb/s. Zasadniczo taka prędkość jest wystarczająca do prostych zadań i niewielkich ilości danych, ale czasami może to być niewystarczające.
Właśnie z tego powodu stworzono model RUT260, który ma wbudowany modem LTE Cat 6, co z kolei pozwala na pobieranie danych z prędkością do 300 Mb/s i wysyłanie do 50 Mb/s. Takie prędkości można osiągnąć dzięki agregacji częstotliwości (o której pisaliśmy wcześniej).
Poza tym urządzenia te nie różnią się niczym: mają taką samą obudowę, taką samą liczbę złącz, funkcje oraz Wi-Fi w standardzie 2,4 GHz (b/g/n).
Pozostaje tylko przetestować i przekonać się, czy warto dopłacać za LTE Cat 6, czy może to jednak tylko chwyty marketingowe?

Testy prędkości transmisji danych będą przeprowadzane w takich samych warunkach: Routery będą znajdować się w tym samym miejscu, anteny zostaną ustawione jednakowo, a karty SIM będą pochodzić od dwóch operatorów (Orange i Play). Testy powinny więc być jak najbardziej realistyczne i zbliżone do rzeczywistości.
Najpierw podłączymy RUT241 z operatorem Orange i ręcznie wybierzemy najsilniejsze kanały w danym miejscu (to LTE B1 i LTE B7) oraz przeprowadzimy testy prędkości. To samo zrobimy z RUT260, wybierając ręcznie jeden kanał, aby upewnić się, że routery osiągają zbliżone wyniki.

W rezultacie mamy następujące dane:

Orange	B1 (download / upload)	B7 (download / upload)
RUT241	14.06 / 8.29	28.47 / 23.41
RUT260	28.27 / 20.74	51.71 / 27.06

A teraz zobaczmy, jaką prędkość może osiągnąć RUT260 z włączoną agregacją kanałów:

W rezultacie RUT260 w trybie automatycznym dokonał agregacji pasm LTE B1 i LTE B7, co dało 71,18 Mbps na pobieranie i 28,82 Mbps na wysyłanie. To wyraźnie pokazuje, że agregacja częstotliwości rzeczywiście zwiększa prędkość transmisji danych.

Przeprowadzimy te same testy z operatorem Play i spróbujemy sprawdzić, czy uzyskamy podobne wyniki, czy może to było jedynie przypadkowe. Kanały zostaną wybrane te same (ponieważ w tym miejscu są one najsilniejsze) i zobaczymy, jakie rezultaty uzyskamy:

PLAY	B1 (download / upload)	B7 (download / upload)
RUT241	15.40 / 4.58	29.09 / 5.96
RUT260	17.84 / 8.73	27.32 / 7.84

I znowu zobaczymy, jak RUT260 poradzi sobie z włączoną agregacją kanałów:

U operatora Play widzimy następujące wyniki: prędkość pobierania wynosi 44,10 Mbps, a wysyłania 7,62 Mbps.

Jak widzimy, agregacja pasm przynosi efekty, a prędkość jest rzeczywiście znacznie wyższa niż przy korzystaniu z jednego kanału. Teltonika RUT260 naprawdę pokazuje dobre wyniki z aktywną agregacją pasm. W naszych testach zauważyliśmy wzrost prędkości nawet dwukrotnie.
Dzięki naszym testom i uzyskanym wynikom możemy z pewnością stwierdzić, że agregacja pasm wykonuje dużą pracę. Wszystkie nowoczesne smartfony korzystają już z tej technologii, agregując 2-3, a nawet 4 pasm, co z kolei znacząco zwiększa prędkość transmisji danych.

Autor:
Aliaksandr Roslikau