ZTE MC889 czy Zyxel NR7101 – porównanie modemów zewnętrznych 5G

Wybór optymalnej stacji abonenckiej do bezprzewodowego internetu nowej generacji to kluczowa decyzja techniczna dla gospodarstw domowych i przedsiębiorstw położonych poza zasięgiem światłowodów FTTH. Nowoczesne budownictwo jednorodzinne stawia jednak przed falami radiowymi potężną barierę. Trzyszybowe pakiety okienne z powłokami niskoemisyjnymi tlenków metali oraz grube warstwy izolacji termicznej z folią paroizolacyjną tworzą szczelną klatkę Faradaya, która tłumi propagację fal radiowych o częstotliwości 3.6 GHz aż o 25 do 35 dB. W takich warunkach tradycyjny router stacjonarny umieszczony w pokoju traci ponad 99% energii docierającej z wieży transmisyjnej, co skutkuje niestabilnym połączeniem, wysokim jitterem i drastycznym spadkiem przepustowości.

Jedynym inżynieryjnym rozwiązaniem tego problemu jest wyniesienie modułu nadawczo-odbiorczego na zewnątrz budynku przy użyciu zaawansowanego zestawu typu ODU-IDU (Outdoor Unit - Indoor Unit). Zamiast prowadzić grube, tłumiące kable koncentryczne z anten pasywnych, cały modem wraz z układem wzmacniaczy mikrofalowych montuje się bezpośrednio na dachu lub elewacji, a do wnętrza domu wprowadza się pojedynczą skrętkę komputerową. Na polskim rynku urządzeń klasy wyższej dominują dwa urządzenia: kompaktowa jednostka marki ZTE oraz przemysłowa konstrukcja marki Zyxel. Poniższy raport przedstawia laboratoryjne i polowe porównanie obu platform pod kątem architektury RF, zysku anten, agregacji pasm oraz parametrów RSRP i SINR.

ZTE MC889 czy Zyxel NR7101 – kluczowe różnice architektoniczne

Dylemat, czy wybrać ZTE MC889 czy Zyxel NR7101, to jedno z najczęstszych pytań zadawanych przez instalatorów poszukujących stabilnego łącza w odległości kilku kilometrów od stacji bazowej. Na pierwszy rzut oka oba urządzenia pełnią zbliżoną funkcję: odbierają sygnał radiowy ze stacji bazowej, demodulują strumień pakietów i przesyłają go kablem sieciowym Ethernet do routera domowego lub przełącznika w szafie rackowej. Jednak analiza schematów blokowych obu urządzeń ujawnia fundamentalne różnice konstrukcyjne, odmienne podejście do odprowadzania ciepła oraz różną charakterystykę promieniowania wbudowanych anten.

Najważniejsze informacje

• Eliminacja tłumienia ścian i szyb: Montaż zewnętrzny pozwala odzyskać od 20 do 35 dB energii sygnału tłumionego przez okna Low-E.
• Nowoczesne układy radiowe: W urządzeniach zastosowano wydajne procesory pasma podstawowego Snapdragon X62 oraz MediaTek T750 z pełnym wsparciem 5G Sub-6 GHz.
• Bezstratna transmisja danych: Pojedyncza skrętka komputerowa przesyła dane cyfrowo bez jakichkolwiek strat sygnału na dystansie do 100 metrów.
• Kierunkowe matryce antenowe: Wbudowane anteny zapewniają pasywny zysk od 6.5 dBi do niemal 10.0 dBi w kluczowym paśmie n78 (3.6 GHz).
• Funkcja Cell-Lock: Możliwość precyzyjnego zablokowania stacji na wybranym identyfikatorze PCI eliminuje zjawisko skakania między nadajnikami.

Konstrukcja opracowana przez inżynierów ZTE stawia na miniaturyzację, niską wagę oraz przystępność instalacyjną. Obudowa waży zaledwie około 500 gramów i została wykonana z tworzywa sztucznego odpornego na degradację pod wpływem promieniowania UV. Dzięki zwartej bryle urządzenie wywiera minimalny opór wiatrowy na maszt i może być mocowane nawet na lekkich wysięgnikach balkonowych. Wewnątrz zaimplementowano układ antenowy o stosunkowo szerokiej wiązce promieniowania (około 60 stopni w płaszczyźnie poziomej), co sprawia, że jednostka wybacza drobne niedokładności podczas montażu i z powodzeniem odbiera sygnały odbite w gęstej zabudowie.

Z kolei propozycja marki Zyxel to bezkompromisowe urządzenie inżynieryjne wywodzące się z sektora telekomunikacji profesjonalnej i przemysłowej. Obudowa modemu to potężny, ciśnieniowy odlew ze stopu aluminium o masie przekraczającej 1.1 kilograma. Metalowy korpus pełni jednocześnie rolę radiatora dla końcówek mocy i procesora, co gwarantuje pełną stabilność termiczną podczas wielogodzinnego, maksymalnego obciążenia łączem w upalne letnie dni. Wybierając certyfikowany modem zewnętrzny 5g odu, zyskujemy pewność, że urządzenie przetrwa najcięższe warunki atmosferyczne bez konieczności serwisowania.

Różnice widoczne są również w klasie odporności środowiskowej. Zyxel legitymuje się normą IP68 oraz pozytywnie zaliczonymi testami wibracyjnymi zgodnie z procedurą MIL-STD-810G, co oznacza pełną odporność na długotrwałe zanurzenie w wodzie oraz pyłoszczelność. ZTE posiada certyfikat IP65, który w zupełności zabezpiecza elektronikę przed ulewnym deszczem i mrozem. Co istotne, obaj producenci wyposażyli swoje urządzenia w bezpieczne, standardowe zasilanie poe w technologii Gigabit PoE 802.3af/at. Przesyłanie prądu o napięciu 48V–56V tym samym przewodem, którym wędrują pakiety danych, upraszcza instalację i eliminuje potrzebę prowadzenia gniazd 230V na dach.

Płyta główna i układ anten mikropaskowych w jednostce ODU: bezpośrednie połączenie toru radiowego z anteną eliminuje degradację sygnału.

Układy scalone i parametry toru radiowego RF

Sercem urządzenia ZTE jest procesor Qualcomm Snapdragon X62 wykonany w litografii 4 nm. Chipset ten obsługuje standard 3GPP Release 16, oferując jednoczesne przetwarzanie nośnych o łącznej szerokości pasma do 120 MHz w paśmie Sub-6 GHz. Charakteryzuje się on znakomitą energooszczędnością, pobierając maksymalnie do 12 W mocy ze źródła zasilania, co jest istotne przy zasilaniu awaryjnym z domowego UPS-a. Modem bez problemu radzi sobie z obsługą dynamicznego współdzielenia pasma DSS oraz modulacji 256-QAM na pobieraniu i wysyłaniu danych.

W jednostce Zyxel zastosowano układ MediaTek T750 wyposażony w 4 rdzenie ARM Cortex-A55 o taktowaniu 2.0 GHz lub w wybranych partiach procesor Qualcomm Snapdragon X55. Choć Snapdragon X55 jest konstrukcją nieco starszej generacji (proces 7 nm, 3GPP Release 15), inżynierowie Zyxela otoczyli go wyjątkowo selektywnymi filtrami pasmowymi i niskoszumnymi wzmacniaczami LNA. Sprawia to, że urządzenie zachowuje znakomitą czułość odbiorczą w warunkach silnych zakłóceń sąsiedniokanałowych emitowanych przez inne nadajniki komórkowe.

Kluczowym wyróżnikiem Zyxela jest wysoki zysk energetyczny anteny, osiągający w paśmie n78 wartość do 10 dBi dzięki sześciu kierunkowym antenom mikropaskowym. Wąska wiązka kierunkowa pozwala skupić energię sygnału i skutecznie wyciąć zakłócenia docierające z innych kierunków. Z kolei w ZTE zastosowano układ o zysku około 6.5 dBi. Szeroka wiązka ZTE ułatwia instalację na ścianie budynku, gdzie precyzyjne nakierowanie na wieżę bywa utrudnione z powodu ograniczonego kąta obrotu uchwytu.

Zestawienie parametrów technicznych w tabeli laboratoryjnej

Poniższa tabela przedstawia szczegółowe porównanie parametrów metrologicznych, mechanicznych i elektrycznych obu urządzeń, zweryfikowanych podczas testów laboratoryjnych.

Agregacja pasm i stabilność w paśmie 3.6 GHz C-Band

Prawdziwy potencjał sieci piątej generacji w Polsce uwalnia pasmo n78 (3.6 GHz) o szerokości pasma 100 MHz. Pozwala ono osiągać transfery przekraczające 800 Mb/s przy czasach dostępu rzędu 12–16 ms. Jednak z uwagi na fizykę fal centymetrowych sygnał 3.6 GHz szybko słabnie w odległości powyżej 3 kilometrów od stacji. W takich sytuacjach kluczową rolę odgrywa agregacja pasm 5g w trybie EN-DC, polegająca na równoległym łączeniu pasm zasięgowych LTE z nośną 5G n78.

Podczas testów modem ZTE wykazał znakomitą elastyczność algorytmów radiowych. Skuteczna agregacja pasm 5g z nośnymi LTE pozwalała na płynne łączenie 3 pasm LTE (np. B1+B3+B7) z nośną 5G n78, tworząc sumaryczny kanał o szerokości dochodzącej do 160 MHz. Co niezwykle istotne, procesor utrzymywał stabilne połączenie w paśmie n78 nawet przy słabym poziomie RSRP na poziomie -108 dBm, o ile wskaźnik jakości SINR nie spadał poniżej 4 dB. Dzięki temu użytkownik zachowywał wysokie transfery i niskie opóźnienia pomimo znacznej odległości od nadajnika.

Z kolei Zyxel wyróżnia się profesjonalnymi narzędziami diagnostycznymi. W oprogramowaniu urządzenia inżynier może precyzyjnie sprawdzić identyfikator stacji PCI, numer kanału ARFCN dla każdej składowej nośnej oraz wymusić pracę na określonych częstotliwościach za pomocą funkcji Cell-Lock. Zablokowanie modemu na wybranym sektorze rozwiązuje uciążliwy problem niepotrzebnego przełączania się pomiędzy sąsiednimi masztami, co ma kluczowe znaczenie w grach sieciowych i wideokonferencjach.

Wyniki pomiarów laboratoryjnych i polowych transferu danych

W celu rzetelnej oceny osiągów przeprowadziliśmy serię pomiarów w trzech zróżnicowanych lokalizacjach: w strefie miejskiej z bezpośrednią widocznością stacji (LOS, dystans 850 m), w strefie podmiejskiej z przeszkodami w strefie Fresnela (nLOS, 2.4 km) oraz w strefie wiejskiej na skraju zasięgu (NLOS, 4.8 km). W każdym punkcie wykonano po 20 prób pomiarowych o różnych porach doby.

W warunkach bliskiej stacji miejskiej model ZTE uzyskał nieco wyższy maksymalny wynik pobierania (924 Mb/s) dzięki portowi 2.5 GbE, który nie ogranicza przepływu danych powyżej 940 Mb/s. Jednak w trudniejszych warunkach terenowych – na dystansie 2.4 km oraz 4.8 km – przewagę uzyskał Zyxel. Wyższy o 4–5 dB poziom RSRP, wynikający z większego zysku anteny kierunkowej, przełożył się bezpośrednio na stabilniejszy stosunek SINR i wyższy transfer, zwłaszcza podczas wysyłania danych.

Warto pamiętać, że każdy profesjonalny montaż powinien uwzględniać odpowiednie uziemienie masztu oraz ochronę przeciwprzepięciową LAN. Stosując certyfikowany odgromnik gazowy, zabezpieczamy sprzęt domowy przed skutkami wyładowań atmosferycznych. Przed montażem i po zakończeniu prac zaleca się wykonać niezależny test prędkości internetu, aby zweryfikować poprawność wizowania anteny.

Podsumowanie inżynieryjne i rekomendacje

Wybór pomiędzy modelami sprowadza się do analizy odległości od stacji bazowej oraz oczekiwań instalacyjnych. Model ZTE doskonale sprawdzi się w odległości do 2.5–3 km od nadajnika 5G C-Band, oferując łatwy montaż, port 2.5 GbE oraz router domowy Wi-Fi 6 w zestawie. Z kolei Zyxel to bezkonkurencyjny wybór w trudnych warunkach radiowych powyżej 3 km, zapewniający zysk anteny do 10 dBi, pancerną aluminiową obudowę IP68 oraz zaawansowane funkcje sieciowe klasy enterprise.

Często zadawane pytania (FAQ)