5g cpe技术原理（千兆无线随身享）

无线路由器95%的使用场景都是在室内。拉条千兆宽带，买台WIFI6路由器很容易就能享受到千兆的无线网络。

那如果是室外或者移动场景下有办公网络的需求呢？

单人临时用一下网络，其实手机共享个热点就可以了。

但如果多人或者长时间作业需求，手机开热点肯定是无法胜任的，实测接5台左右设备上网就开始转圈圈了。

所以，今天评测的烽火LG6121F 5G CPE路由器，就是为室外和移动办公这5%的特殊场景专门打造的。

烽火这个牌子可能有些朋友没有听过，但其实很多人家里现在使用的光猫就是烽火的。搞通信的朋友对烽火就更熟悉了，三大运营商基础光网络很多都是烽火的设备。

一、外观与关键配置解析1.1 外观与简单开箱

烽火LG6121F 5G CPE采用塔式造型，机身外壳是白色哑光塑料材质，不会沾染指纹。

机身顶部有一圈散热孔，镜面顶盖上印有烽火通信的标志。

顶部散热

机身正面是有线、4/5G、WIFI和电源的指示灯，当4/5G信号良好时指示灯显示绿色，而信号不佳时则会显示橙色。

正面

机身背面从左到右分别是电源、WAN/LAN、WPS和外置天线接口。LG6121F配备了2个千兆有线接口，其中LAN1口也可以当WAN口用，连接有线宽带后可以变身家用路由器。

背面

机器底部是产品信息铭牌，可以看到正式名称是5G无线数据终端，型号为LG6121F。

电源规格为12V 1.5A，功耗并不高。

揭开橡胶卡扣，可以看到nanoSIM插槽和miniUSB接口。

与手机一样，SIM卡支持热插拔。

底部铭牌和SIM卡槽

设备长9.3厘米，宽9.6厘米，高18厘米，尺寸在路由器中算是比较小巧的，便携性不错。

单看上面的三围尺寸大家肯定没有概念，所以我把烽火5G CPE与华三BX54路由器，以及一瓶330毫升的可乐放在一起，大家可以直观的对比下：

尺寸对比

LG6121F虽然尺寸不大，但是重量却有640克。可想而知，为了压制5G和WIFI两大热源，烽火在散热器上肯定没有省料。

1.2 关键配置解析

在华为被打压后，市场上5G射频方案只有高通和联发科可以选择。

不同于普通无线路由器WIFI射频 以太网的结构，5G CPE由5G射频、WIFI射频和以太网三个模块组成，其中5G射频部分可能占了整个CPE成本的三分之二。

通过对拆解后设备的学习和研究，我已经梳理了烽火LG6121F三个关键模块的系统图：

设备关键配置

主控芯片:

烽火LG6121F 采用联发科T750平台打造，集成了5G SoC MT6890 和射频收发器MT6190，性能强功耗低。

主控芯片为MT6890，Cortex-A55架构，4核心主频2.0Ghz，支持5G NSA/SA组网、200Mb载波聚合和256QAM调制，最高能提供4.7Gb的下行和2.3Gb的上行速率。

5G射频方案：

烽火5G CPE的SUB3G频段采用Skyworks 58277-21高功率FEM芯片，n77和n78频段采用Qorvo 公司的QM77048 FEM芯片。

4/5G天线，图片来自ACwifi网

作为5G高速率的关键，CPE共配备了8根4/5G天线，中低频和高频各有4根。

与5G商用手机终端一样，收发均为2T4R。

WIFI方案：

因为使用环境的不同，在WIFI6路由器上必备的穿墙模式，在5G CPE意义却不大。

烽火LG6121F在WIFI6方案上采用了MT7905 7975的AX1800组合。为了增强射频性能，还在5G频段使用了RTC 7675 FEM芯片。

WIFI天线上，2.4Ghz和5G频段都是2×2MIMO的设计。

千兆有线方案：

烽火LG6121F使用2颗瑞昱RTL8211千兆交换机芯片，支持千兆宽带接入，同时也能提供有线千兆局域网连接。

一句话来总结烽火5G CPE的关键配置：一切都是刚刚好。

至于为什么？我们来看实际的性能测试。

二、WIFI性能测试

烽火LG6121F也可以连接有线宽带当做普通路由器用。

所以我也按照传统路由器测试方法对LG6121F的WIFI性能做了详细测试。

有线上联模式

2.1 测试准备

• 测试场景：房子100平米普通商品房；
• 测试终端：ThinkPad X13（AX200 WIFI6)；
• 测试服务器：内网NAS服务器自建SpeedTest，千兆局域网；
• 测试方法：房子内固定5个常用点测试，记录平均电平、速率和时延；
• 发射功率：均采用穿墙模式，都以固件允许的最大功率测试；
• 测试数据：数据测试3-5次，取平均值。

干扰情况：测试时5G频段无线环境很干净，测试频段没有-85dBm以上的同频干扰。

5G频段较为干净，无同频干扰

测试时，5G频段使用5.2Ghz的40号信道作为中心频点，开启最高80Mhz载波带宽。

WIFI 5G频段

测试会有误差，且结论仅对本次结果负责；

2.2 WIFI6 信号与速率结果

路由器放置在客厅电视柜，三面无遮挡，离地距离约45厘米。

从AX200无线网卡的打点图来看，烽火LG6121F的信号表现还是可以的：边缘场强只比600元中端路由器弱6dB左右。

在室外场景下，50米无遮挡距离还能稳定在-60dBm左右。

再来看速率：

各点位速率

在路由器旁时，X13电脑获得的最高下行速率为869Mb，上行速率为419Mb。

整体来看，烽火LG6121F的速率表现与中端WIFI6路由器相比还是有一定差距的。比如在E点，烽火LG6121只能跑到285Mb，而华三BX54可以跑到560Mb。

2.3 WIFI6 测试小结

如果当做家用普通路由器，烽火LG6121F 的WIFI6性能大致相当于华硕AX56U热血版。

但是，作为一台5G CPE来说，这样的WIFI性能已经绰绰有余了。

因为在是室外或者移动场景下，使用的位置肯定与CPE离的不远，并不需要CPE去穿墙覆盖。

而WIFI最大速率870Mb，也已经够用了，毕竟100Mb载波带宽的商用5G，实际最高下行速率也就1000Mb左右。

另外，烽火LG6121F WIFI支持32个用户一起使用，比手机热点只能支持8个用户同时使用强太多了。

三、5G性能测试3.1 5G配置参数简介

5G的射频参数比WIFI要复杂的多，烽火CPE里提供了大量的5G射频参数，我也在下图里给出了中文解释。

不过，对于普通用户来说，大部分的指标都没有意义。

要简单判断目前位置5G网络是否优良，只需要看标红的三项：信号强度、信噪比和5G频段。

5G参数简介

信号强度：一般在-105dBm到-70dBm之间，数字越小信号强度越高；

信噪比：一般在-5到30之间，数字越大同频干扰越小，信号越干净；

信号强度需要与信噪比一起来看，如果信号强度很高，但是信噪比数值很低，那5G速率也跑不上去。

最后来简单介绍下5G频段：

中国移动目前在用的是N28(700Mhz）、N41(2.6Ghz）和N79（4.9Ghz），其中N28与广电共建，主要覆盖农村区域，因为带宽比较小，速率相对会低一些；N41频段是移动5G主力频段，绝大多数区域都是N41覆盖；N79是容量覆盖频段，很少见。

电信和联通用的主力频段是N78，3.3-3.5Ghz之间有200Mb带宽，在农村区域也会使用N1和N3频段。

农村区域n1和n28频段

以上主流频段，烽火5G CPE除了移动4.9Ghz N79频段外，其他全部支持。

3.2 5G测试方法和背景说明

本次5G性能测试只测了电信和移动，一方面是我手头没有联通的卡，另一方面很多地区联通和电信都是共建5G网络的，所以测一家就行了。

对比设备用的是采用了骁龙888处理器的中兴AXON3 PRO 5G手机，内置了最新最强的高通X60 5G基带。

WIFI和千兆有线测试分别使用Thinkpad和iPhone 13Pro；

另外提前说明下，由于是在商用网络下测试，因为基站小区下还有其他用户数分享带宽，所以可能导致测试结果波动较大。

所有结果仅对本次测试负责，5G速率高低不代表运营商网络强弱。

3.3 电信5G性能测试

我家里电信5G网络覆盖非常好，用中兴AXON手机能测得-80dBm的信号强度和15左右的信噪比。

先用手机上用网速管家在同一位置测试3次，得到平均下行速率447Mbps，上行速率82Mbps：

电信网络 AXON 3 Pro 5G测试结果

换成CPE后，在同一位置明显信号更强，可以测得-75dBm的电平和20的信噪比。

我使用Thinkpad X13电脑用网线连接CPE千兆网口，同样使用网速管家APP测试3次，得到平均下行速率481Mbps，平均上行速率107Mbps。

可以看到，烽火CPE的上下行速率都超过了中兴AXON 3，下行速率领先不到10%，但是上行速率领先了20%不止。

5G CPE在千兆有线模式下的测试结果

我随后也用电脑和iPhone 13Pro的WIFI（5G频段）连接CPE进行了测试，结果跟有线方式很接近。

总结来说，如果5G基站单小区能提供500M左右的下行速率，使用5G CPE时，无论是有线还是WIFI6 连接，都能获得接近100%的速率。

3.3 移动5G性能测试

因为我家里移动5G信号非常差，所以我额外找了一个离5G基站比较近的位置进行了测试。

先来看中兴AXON 3手机的测试结果。

可能接入的移动基站用的是64通道天线，最高下行速率飙到了934Mbps，这个速率已经接近或者可能超过了大部分的家庭千兆宽带。

同一位置测试3次后，平均下行速率也高达845Mbps，上行速率则稳定在100Mbps以上；

移动网络 AXON 3 Pro 5G测试结果

再来看烽火5G CPE有线和WIFI6连接方式下的测试结果。

有线模式下，使用Thinkpad X13测得的最大下行速率为886Mbps，测3次平均下行速率761Mbps，上行速率108Mbps。

这里要特别说明下，实际上有线模式下平均速率可以达到800Mbps以上，因为在做第三次测试时，CPE不小心从窗台跌落，下行速率只测到了561Mbps。这个是明显的异常数据，但是因为流量金贵，所以没有进行复测。

5G CPE 有线千兆和WIFI6模式测试结果

在WIFI6模式下，Thinkpad X13测得的最高速率为819Mbps。测3次的平均下行速率为731Mbps，上行速率为109Mbps。

WIFI6模式下，我还使用iPhone 13 Pro的Speedtest额外多做了一次测试，结果为：下行705，上行87.7。

iPhone 13 Pro WIFI6模式测试

总结来说，如果5G基站单小区可以提供800Mb以上的下行速率：

那么5G CPE在有线模式也可以获得95%左右的速率；

而WIFI6模式下最高可以获得87%左右的5G速率，但是距离增大，速率会下降。

3.4 性能测试总结

从上面的测试结果大家也许发现了，我并没有拿5G手机转WIFI去跟 5G CPE 转WIFI做对比测试，之所以没有这样做：

一方面是为了控制变量，因为5G手机开WIFI热点的能力其实非常弱，而且不同的品牌、不同型号的手机开热点性能个体差异非常大，因为手机品牌的不同，我测试的结果可能跟你们实际使用的效果差距非常大；

另外一方面，我测试的目的是想知道5G信号转换成有线和WIFI后，最终能获得的最大速率是多少，所以直接跟目前市场上速率最快的5G手机直接作对比。

我在5G性能测试中得出的结论是：

当5G基站能提供500Mb下行速率时，烽火5G CPE无论是有线连接还是WIFI连接，均能获得500Mb左右的下行速率；

当5G基站能提供800Mb以上速率时，烽火5G CPE在有线模式下能获得95%左右的5G速率，在WIFI6模式下最高能获得87%左右的5G速率。

有线连接下的速率

而上行速率，在绝大部分时刻都能跑到100Mb以上，这个速率对户外的4K/8K直播很友好。

还有一点要提下，在室外5G和WIFI射频同时工作时（28度，非阳光直射），CPU温度也就45度，外壳上几乎感觉不出来。

四、固件特性

文章写到这里，其实已经讲了很多干货了。

但是固件中很多特性我还没有讲，不过为了节省大家的时间，这一章我只挑重点讲。

4.1 5G那么快，房子会变成移动的吗？

这个肯定最多用户关心的问题，毕竟把5G用在路由器，流量很快就见底了。

烽火当然也考虑了这个问题，在系统的流量管理中是可以设置每天和每月的流量限额的，我们可以根据套餐合理分配每日的流量：

流量管理

系统中的蜂窝流量统计中也贴心的给出了每日和本月已经使用的总流量，所以房子还是你的，移动拿不走：

蜂窝流量统计

4.2 锁定小区和频率专业设置

专业预警！！！

无线网络，尤其是蜂窝网络与有线宽带最不同的地方就是，在同一个位置可能同时有多个小区信号覆盖。

这就可能存在CPE在多个小区内切换，导致断网或者网速波动。

烽火CPE也在开发者选项中为专业用户提供了锁小区设置：可以填入目标的频点和PCI（物理小区标识），这时，CPE就牢牢锁定在该小区下。

锁小区设置

这个功能还是非常实用的：如果你的CPE用于室内AGV小车，使用锁小区功能后CPE就可以稳稳留在室内小区，哪怕到窗边也不会跑到室外基站上去。

同样，CPE也提供锁频段设置。

中国移动5G现在有N28（700M）和N41（2600M）频段，N41频段带宽更大，速率更快。

如果你把频段锁定在N41，那么CPE只会选择N41频段进行连接，哪怕同一区域内N28频段信号再强、质量再好CPE也不会去连接。

锁频功能

锁频段功能也是非常实用的。

如果你正在使用CPE做对速率要求高的业务，例如4K直播，锁频后能够更好的保证速率。

4.3 短信功能

与手机一样，CPE里的SIM卡仍然可以收发短信。

短信接收发送功能

如果你恰好使用这张SIM卡注册了一些网站，不用担心收不到相关短信。

就是操作起来相对麻烦点。

五、总结与购买建议

烽火LG6121F 5G CPE可以比手机热点提供更稳定运行的网络，更多的同时连接用户数，在户外和移动办公场景下为工作和生产提供强大的网络保障。

如果你们有户外直播的需求，尤其是有无人机、相机、手机多个机位，那么5G CPE是你们直播的好伙伴；

如果你们有紧急情况需要在室外搭棚办公，那么5G CPE可以用最快的速度帮你们搭好工作所需网络；

如果你是野营车/房车爱好者，恰好也是个旅行UP主，那5G CPE可以帮你更好的剪辑和上传视频；

如果你是露营爱好者，喜欢搭个帐篷和朋友们晚上一起看看电影，吃吃烧烤，那么5G CPE可以为你的投影和播放设备提供稳定的网络；

当然，5G流量不便宜，室外使用也需要户外电池的支持，这款5G CPE也不是为普通用户准备的。

但如果有以上的需求，那么购入一台5G CPE确实非常有必要。

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