Полевые испытания Mikrotik SXT LTE Kit

Мобильный интернет уже давно является неотъемлемой частью нашей жизни, и с каждым новым стандартом скорость становится всё быстрее, а пинг меньше. Так в 2009 году была запущена первая коммерческая сеть в мире, построенная по технологии 4G (далее LTE), а в 2018 LTE добрался и к нам в Украину.

Итак, сеть четвёртого поколения принесла доселе невиданную скорость на смартфоны и планшеты, а безлимитные тарифы захватили рынок. Компания Mikrotik никогда не пасла задних, и в 2015 году представила универсальный LTE модем – SXT LTE. Универсальный по простой причине – данная модель совмещала в себе USB LTE модем и внешнюю антенну, а, в связи с отсутствием нужды в коаксиальном кабеле, SXT можно было поднять при надобности на большую высоту, не теряя сигнал и качество. С тех пор инженеры Mikrotik серьёзно расширили ассортимент устройств с поддержкой LTE. Нынче популярность завоевала модель SXT LTE Kit, с 10,5 дБи антенной и углом 60º. Модель оснащена mini-pci модемом R11e-LTE, поддерживающим все каналы, используемые украинскими мобильными операторами. Сегодня Киевстар, Vodafone и Lifecell имеют в своём портфолио практически безлимитные тарифы, поэтому подобрать подходящий тариф можно для резерва, дачи, или постоянной работы в пригороде, где нет кабельных операторов связи.

Рис.1. SXT LTE Kit

В будущем, после теста, SXT будет установлен вдалеке от города, в местности где LTE сигнал оператора Киевстар смартфон ловит только на втором этаже дачи, и то не очень, а интернет очень нужен по выходным.

Наш аппарат имеет два слота mini-sim и два Ethernet порта, но в моём случае понадобится только А слот и первый езернет. Слот снабжён удобным механизмом фиксации sim-карты. Такой же механизм давно знаком нам при подключении micro-SD карты в картридер ноутбука, поэтому и со слотом B проблем тоже быть не должно, но снять с мачты SXT для изъятия sim-карты таки придётся. Подключаем первым делом sim-карту, подаём питание на SXT и приступаем к настройке.

Рис.2 Вид на плату (справа слот А)

По умолчанию SXT LTE Kit раздаёт адреса по DHCP, поэтому зайдя в Winbox вы моментально увидите подключённую железку. Заходим, оставляем настройки по умолчанию и меняем только нужные нам настройки. Все манипуляции проводим в Terminal.

Первым делом проверяем наличие новой версии прошивки, скачиваем в память и перезагружаем устройство:

system package update check-for-updates
channel: stable
installed-version: 6.46.5
latest-version: 6.46.6
status: New version is available

system package update download
channel: stable
installed-version: 6.46.5
latest-version: 6.46.6
status: Downloaded, please reboot router to upgrade it
system reboot yes

Конечно же обновляем загрузчик:

system routerboard upgrade yes
system reboot yes

Лайфхак! Для mini-pci модема обновление Firmware является обязательным, так как каждое обновление повышает скорость и стабильность связи. Обновить Firmware возможно только через Terminal!

В моём случае, модем получил аж три обновления, что не может не радовать:

interface lte firmware-upgrade lte1
installed: MikroTik_CP_2.160.000_v012
latest: MikroTik_CP_2.160.000_v015
Даём команду на загрузку:
interface lte firmware-upgrade lte1 upgrade=yes
status: downloading via LTE connection: 43%
status: installing (3min to complete)
Firmware загружен, ожидаем 3 минуты, и перезагружаем SXT
system reboot yes

Лайфхак! Особое внимание нужно уделить параметру interface lte apn, так как у каждого оператора данный параметр отличается и нуждается в индивидуальной настройке.

Испытания в городской среде

Интернет появился, так как APN по умолчанию такой же как у Киевстар, теперь можно приступать к тонкой настройке. Первым делом смотрим информацию о сигнале:

interface lte info lte1 once
pin-status: ok
registration-status: registered
functionality: full
manufacturer: “MikroTik”
model: “R11e-LTE”
revision: “MikroTik_CP_2.160.000_v015″
current-operator: UA-KYIVSTAR
lac: 47746
current-cellid: 87279401
enb-id: 340935
sector-id: 41
phy-cellid: 230
access-technology: Evolved 3G (LTE)
session-uptime: 11m10s
imei: 355654092175715
imsi: 255030613427662
uicc: 8938003992749014377f
earfcn: 3025 (band 7, bandwidth 15Mhz)
rsrp: -88dBm
rsrq: -10.5dB
sinr: 12dB
cqi: 12

Как видно, STX зацепился к Cell ID работающем на 7 band c сигналом -88 дБм. Всего в Украине используется три band: 3 (1800 МГц), 7 (2600 МГц), в 2021 году в результете рефарминга частот будет запущена LTE на 20 band (800 МГц). Именно благодаря этому диапазону LTE покрытие распространится в сельской местности, мы же можем использовать пока что либо 3 либо 7 band.

Рис.3. Тестовый замер сигнала SXT LTE Kit

Лайфхак! Начиная с RouterOS 6.44.3 в Terminal появилась возможность мониторить доступные сектора вашего оператора а также сигналы (в списке всегда будет отсутствовать Cell ID, к которому модем подключён в данный момент):

interface lte cell-monitor lte1
PHY-CELLID BAND PSC EARFCN RSRP RSRQ RSSI SINR
178 B7 3025 -89dBm -13.5dB
230 B7 3025 -90dBm -15.5dB

Ограничиваем настройки lte интерфейса, оставляем лишь режим LTE и 3 band (после изменения заводских параметров модем цепляется к БС в течении 1-2 мин) и проверяем сигнал и скорость (speedtes.net):

interface lte set 0 network-mode=lte band=3
interface lte info lte1 once
pin-status: ok
registration-status: registered
functionality: full
manufacturer: “MikroTik”
model: “R11e-LTE”
revision: “MikroTik_CP_2.160.000_v015″
current-operator: UA-KYIVSTAR
lac: 47746
current-cellid: 87763232
enb-id: 342825
sector-id: 32
phy-cellid: 178
access-technology: Evolved 3G (LTE)
session-uptime: 1m34s
imei: 355654092175715
imsi: 255030613427662
uicc: 8938003992749014377f
earfcn: 1525 (band 3, bandwidth 15Mhz)
rsrp: -75dBm
rsrq: -9dB
sinr: 8dB
cqi: 4

Рис.4. Результат замера скорости 3 band

Теперь переходим на 7 band, где был получен сигнал – 88 и повторяем замер:

interface lte set 0 band=7

Рис.5. Результат замера скорости 7 band

Как видим, показатели скорости на 3 band намного выше чем на 7, значит, его и оставляем. Показатели скорости удовлетворительны, на этом и остановимся.

Passthroungh

Начиная с RouterOS 6.41 появилась новая функция под названием Passthroungh. При включении IP адрес от провайдера получает напрямую роутер находящийся за SXT, а сам модем отвечает только за настройку APN и радио-параметры. Эта функция может понадобится, если вы закажете у оператора статический IP адрес.

Passthroungh будет работать только для одного хоста, поэтому желательно указывать желаемый MAC адрес конечного устройства, то бишь роутера. Для управления самим SXT прокидываем vlan 5 между SXT и роутером и навешиваем адреса, также параллельно кидаем 10 vlan для Passthroungh. Я немножко усложнил ситуацию и решил использовать второй езернет порт по назначению, так как он поддерживает технологию PoE Out. В качестве роутера был подключен hEX (RB750Gr3).

Рис.6. hEX подключен к езер2 PoE out

Сначала настраиваем SXT:

interface bridge port set 1 disabled=yes
interface lte apn set 0 passthrough-interface=ether2 passthrough-mac=64:D1:54:4B:C4:1D
interface vlan add vlan-id=5 name=lte_mngmt interface=ether2
interface vlan add vlan-id=10 name=passthroungh interface=ether2
ip address add address=172.10.10.2/24 interface=lte_mngmt
ip route add gateway=172.10.10.1

Теперь переходим к hEX, здесь всё практически стандартно, два vlan, dhcp сервер, NAT:

interface bridge add name=bridge
interface bridge port add interface=ether2 bridge=bridge
interface bridge port add interface=ether3 bridge=bridge
interface bridge port add interface=ether4 bridge=bridge
interface vlan add vlan-id=5 name=lte_mngmt interface=ether1
interface vlan add vlan-id=10 name=passthroungh interface=ether1
ip dhcp-client add interface=passthroungh
ip address add address=172.10.10.1/24 interface=lte_mngmt
ip address add address=192.168.0.1/24 interface=bridge
ip pool add ranges=192.168.0.10-192.168.0.100 name=inet
ip dhcp-server add name=inet interface=bridge address-pool=inet
ip dhcp-server network add address=192.168.0.0/24 gateway=192.168.0.1 netmask=24
ip firewall nat add chain=srcnat out-interface=passthroungh action=masquerade

Проверяем настройки, всё отлично работает, менедж ходит корректно, конфиг рабочий. Перед проверкой рекомендую перезагрузить SXT, так как у меня до перезагрузки некорректно выдавался DNS.

Рис.7. Рабочая конфигурация Passthroungh

Теперь, когда мы знаем почти всё о способностях SXT LTE Kit – можно отключить Passthroungh и приступить к более любопытным манёврам – привязке к конкретной БС с помощью скриптов.

Cell lock

Итак, наш модем R11e-LTE выбирает к какому Cell ID (сектрору) коннектится, на основании наилучшего сигнала, но случается иногда так, что ближайший сектор перегружен, и скорость намного ниже, чем у сектора в восьми километрах с сигналом чуть хуже. Как же заставить модем цепляться к желаемой БС? Сейчас мы разберёмся с этим вопросом. Смотрим, к чему мы сейчас подключены:

interface lte info lte1 once
pin-status: ok
registration-status: registered
functionality: full
manufacturer: “MikroTik”
model: “R11e-LTE”
revision: “MikroTik_CP_2.160.000_v015″
current-operator: UA-KYIVSTAR
lac: 47746
current-cellid: 87763231
enb-id: 342825
sector-id: 31
phy-cellid: 179
access-technology: Evolved 3G (LTE)
session-uptime: 54s
imei: 355654092175715
imsi: 255030011014001
uicc: 8938003990364619017f
earfcn: 1525 (band 3, bandwidth 15Mhz)
rsrp: -75dBm
rsrq: -9dB
sinr: 2dB

Мониторим эфир:

interface lte cell-monitor lte1
PHY-CELLID BAND PSC EARFCN RSRP RSRQ RSSI SINR
178 B7 3025 -89dBm -13.5dB
230 B7 3025 -90dBm -15.5dB

Сейчас модем подключён к Cell ID 179, с сигналом – 75 дБм, но давайте смоделируем ситуацию, что на Cell ID 178 скорость и пинг в разы лучше и попробуем привязать модем к этому сектору. Для этого воспользуемся шпаргалкой с оф wiki Mikrotik:

AT*Cell=<mode>,<NetworkMode>,<band>,<EARFCN>,<PCI>

where

<mode> :
0 – Cell/Frequency disabled
1 – Frequency lock enabled
2 – Cell lock enabled

<NetworkMode>
0 – GSM
1 – UMTS_TD
2 – UMTS_WB
3 – LTE

<band>
Not in use, leave this blank

<EARFCN>
earfcn from lte info

<PCI>
phy-cellid from lte info

Из выше изложенного легко составить команду из известных нам переменных:

interface lte at-chat lte1 input=”AT*Cell=2,3,,3025,178”

Наблюдаем ответ модема:

output: +CGEV: EPS PDN DEACT 5

Спустя 5 минут модем цепляется к заданному Cell ID

interface lte info lte1 once
pin-status: ok
registration-status: registered
functionality: full
manufacturer: “MikroTik”
model: “R11e-LTE”
revision: “MikroTik_CP_2.160.000_v015″
current-operator: UA-KYIVSTAR
lac: 47746
current-cellid: 87763242
enb-id: 342825
sector-id: 42
phy-cellid: 178
access-technology: Evolved 3G (LTE)
session-uptime: 42s
imei: 355654092175715
imsi: 255030011014001
uicc: 8938003990364619017f
earfcn: 3025 (band 7, bandwidth 15Mhz)
rsrp: -88dBm
rsrq: -12dB
sinr: 11dB
cqi: 13

Это всё отлично, но после перезагрузки вся наша конфигурация слетит на дефолт, и модем снова будет ориентироваться на самый лучший сигнал, поэтому можно прибегнуть к помощи Scheduler:

system scheduler add name=cell_lock start-time=startup interval=00:00:50 on-event=”/interface lte at-chat lte1 input=\”AT*Cell=2,3,,3025,178\”"

Рис.8. Настройки Scheduler и результат

Как видно на скрине, конфиг рабочий, можно легко привязать модем к желаемому Cell ID, Scheduler срабатывает через 50 секунд после запуска модема. Привязка длится около 35 секунд, после чего можно спокойно работать.

Полевые испытания

Как я уже говорил, интернет нужен был на даче, в 30 км от города. LTE неуверенно ловил на втором этаже, и то и дело сваливался на EDGE. По пути на дачу я сразу заприметил мачту Киевстар, и уже примерно знал куда целится.

Рис.9. Мачта Киевстар

У меня были сомнения, увижу ли я мачту с крыши визуально, так как дачный массив расположился в овраге, но с помощью утилиты от Ubiquiti – airLINK я кинул профиль трассы и понял, что если деревья не высокие, то видимость будет.

Рис.10. Профиль трассы, расстояние 2,2 км

Трубостойка уже была готова, так что монтаж занял буквально 10 минут. Когда я поднялся на крышу, то сразу увидел мачту и направил на неё SXT.

Рис.11. Мачта Киевстар обведена кругом

Мне крайне не терпелось спуститься и увидеть результаты, к счастью у меня под рукой был Wi-Fi роутер для таких моментов, а приложение на Android MiktoTik помогло мне с точной юстировкой.

Рис.12. Юстировка с помощью приложения от Mikrotik

Как видно из скрина выше, максимальный сигнал составил –75 dBm. Кстати, я проверил на практике какой угол антенны у SXT LTE Kit, он и правда составляет 60°, так как отклонения в сторону не привели к ухудшению сигнала. Итак, юстировка закончена, и первое, что мне захотелось узнать, это какую же скорость можно получить при таком сигнале и, вероятно, не загруженной БС.

Рис.13. Замер скорости с помощью приложения Speedtest для Windows 10

Пинг 26, загрузка 44 Мбит/с, отдача 30 Мбит/с меня очень обрадовали, так как максимальный тариф у местного оператора работающего на 5 Ггц был 15 Мбит/с. К слову, максимальная скорость на загрузку, которую я увидел на даче, была 51 Мбит/с, а это уже серьёзная скорость, с таким каналом можно смотреть даже контент в 4К. Ну и не стоит забывать, что у оператора, будь то Киевстар или Lifecell скорость на абонента зависит от загрузки БС в текущий момент, поэтому вероятно к приезду дачников на летний сезон – скорость значительно упадёт.

Чтобы убедится нет ли поблизости еще секторов Киевстара, я провёл радио-разведку:

interface lte cell-monitor lte1
PHY-CELLID BAND PSC EAR.. RSRP RSRQ RSSI SINR
8 B3 1525 -87dBm -19.5dB
178 B7 3025 -122dBm -15dB
309 B7 3025 -124dBm -16.5dB

Как видно, ближайшие мачты слишком далеко, и будем надеяться, что Киевстар не выключит LTE на данной мачте.

Рис.14. Основные показатели LTE модема

Как показала практика, SXT LTE Kit отличная замена модемам с выносными внешними антеннами. У предложения от Mikrotik нет потерь на коаксиальном кабеле, можно смонтировать модем хоть на 40 метровой высоте, есть преимущества в настройке, слот для резервной sim-карты, порт с PoE out, возможность работать с PoE порта вашего роутера. Данная модель подойдёт для установки в пределе 5-7 км от БС оператора (при условии прямой видимости).

Mikrotik SXT LTE Kit на трубостойке

Рис.15. Mikrotik SXT LTE Kit на трубостойке

Рис.16. Mikrotik SXT LTE Kit

Данное устройство на занимает много места на трубостойке, и не подвергается обледенению зимой, в отличии от внешних LTE антенн. Рекомендую эту модель всем, кто остро нуждается в интернете проживая в отдалёной от БС 4G местности. Эта железка вас не подведёт!