W oparciu o wieloletnie doświadczenie w zakresie badań i rozwoju w dziedzinie sprzętu internetowego, omówiliśmy technologie i rozwiązania zapewniające jakość domowej sieci szerokopasmowej w pomieszczeniach. Po pierwsze, przeanalizowaliśmy obecną sytuację w zakresie jakości domowej sieci szerokopasmowej i podsumowaliśmy różne czynniki, takie jak światłowody, bramy, routery, Wi-Fi oraz działania użytkowników, które powodują problemy z jakością domowej sieci szerokopasmowej w pomieszczeniach. Po drugie, przedstawiliśmy nowe technologie zasięgu sieci wewnętrznej, takie jak Wi-Fi 6 i FTTR (Fiber To The Room).
1. Analiza problemów z jakością domowego łącza szerokopasmowego w sieci wewnętrznej
W trakcieFTTH(światłowód-dom), ze względu na wpływ odległości transmisji optycznej, rozszczepienia optycznego i strat w urządzeniach połączeniowych oraz zginania włókna optycznego, moc optyczna odbierana przez bramkę może być niska, a współczynnik błędów bitowych może być wysoki, co powoduje wzrost współczynnika utraty pakietów w transmisji usług wyższej warstwy. , współczynnik spada.
Jednak wydajność sprzętowa starych bramek sieciowych jest zazwyczaj niska, a problemy takie jak wysokie obciążenie procesora i pamięci oraz przegrzewanie się sprzętu są podatne na występowanie nieprawidłowych restartów i awarii bramek. Stare bramy sieciowe zazwyczaj nie obsługują gigabitowych prędkości sieciowych, a niektóre z nich mają również problemy, takie jak przestarzałe układy scalone, co prowadzi do dużej różnicy między rzeczywistą a teoretyczną prędkością połączenia sieciowego, co dodatkowo ogranicza możliwość poprawy jakości korzystania z Internetu przez użytkownika. Obecnie stare bramy sieciowe inteligentnego domu, które były używane przez 3 lata lub dłużej w sieci operacyjnej, nadal stanowią pewną część i wymagają wymiany.
Pasmo częstotliwości 2,4 GHz to pasmo ISM (przemysłowo-naukowo-medyczne). Jest ono powszechnie wykorzystywane przez stacje radiowe, takie jak bezprzewodowe sieci lokalne (WLAN), bezprzewodowe systemy dostępu, systemy Bluetooth, systemy komunikacji punkt-punkt lub punkt-wielopunkt z rozproszonym widmem, z niewielkimi zasobami częstotliwości i ograniczoną przepustowością. Obecnie w istniejącej sieci nadal istnieje pewna liczba bram obsługujących pasmo częstotliwości Wi-Fi 2,4 GHz, a problem interferencji częstotliwości współbieżnych i sąsiednich jest bardziej widoczny.
Z powodu błędów oprogramowania i niewystarczającej wydajności sprzętowej niektórych bram, połączenia PPPoE są często zrywane, a bramy są często restartowane, co skutkuje częstymi przerwami w dostępie do internetu dla użytkowników. Po pasywnym przerwaniu połączenia PPPoE (na przykład przerwaniu łącza uplink), każdy producent bram stosuje niespójne standardy implementacji w zakresie wykrywania portów WAN i ponownego wybierania numeru PPPoE. Bramy niektórych producentów wykrywają połączenie co 20 sekund i ponownie wybierają numer dopiero po 30 nieudanych próbach wykrycia. W rezultacie, automatyczne zainicjowanie przez bramę ponownego uruchomienia połączenia PPPoE po pasywnym przejściu w tryb offline zajmuje 10 minut, co poważnie wpływa na komfort użytkowania.
Coraz więcej domowych bramek użytkowników jest konfigurowanych za pomocą routerów (zwanych dalej „routerami”). Wśród nich sporo obsługuje jedynie porty WAN 100M lub (i) obsługuje wyłącznie Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Routery niektórych producentów nadal posiadają tylko jeden port WAN lub protokół Wi-Fi obsługujący gigabitowe prędkości sieciowe, stając się routerami „pseudogigabitowymi”. Ponadto router jest podłączony do bramy za pomocą kabla sieciowego, a kabel sieciowy używany przez użytkowników to zasadniczo kabel kategorii 5 lub superkategorii 5, który charakteryzuje się krótką żywotnością i słabą odpornością na zakłócenia, a większość z nich obsługuje jedynie prędkość 100 Mb/s. Żaden z wyżej wymienionych routerów i kabli sieciowych nie jest w stanie sprostać wymaganiom rozwoju kolejnych sieci gigabitowych i supergigabitowych. Niektóre routery często restartują się z powodu problemów z jakością produktu, co poważnie wpływa na komfort użytkowania.
Wi-Fi to główna metoda bezprzewodowego zasięgu wewnątrz budynków, ale wiele bramek domowych jest umieszczanych w skrzynkach o słabym natężeniu prądu przy drzwiach użytkowników. Ograniczenia wynikające z lokalizacji skrzynki, materiału obudowy i skomplikowanego typu budynku sprawiają, że sygnał Wi-Fi nie jest wystarczający, aby pokryć wszystkie obszary wewnątrz budynków. Im dalej urządzenie końcowe znajduje się od punktu dostępowego Wi-Fi, tym więcej przeszkód i tym większa utrata siły sygnału, co może prowadzić do niestabilnego połączenia i utraty pakietów danych.
W przypadku sieci wewnętrznych składającej się z wielu urządzeń Wi-Fi często występują problemy z interferencją sygnałów na tej samej częstotliwości i sąsiednich kanałach ze względu na nierozsądne ustawienia kanału, co dodatkowo obniża przepustowość sieci Wi-Fi.
Gdy niektórzy użytkownicy łączą router z bramką, z powodu braku doświadczenia zawodowego, mogą podłączyć router do portu sieciowego bramki, który nie obsługuje gigabitów, lub nie do końca prawidłowo podłączyć kabel sieciowy, co skutkuje luźnymi portami sieciowymi. W takich przypadkach, nawet jeśli użytkownik subskrybuje usługę gigabitową lub korzysta z routera gigabitowego, nie może uzyskać stabilnych połączeń gigabitowych, co również stwarza operatorom problemy z radzeniem sobie z awariami.
Niektórzy użytkownicy mają w swoich domach zbyt wiele urządzeń podłączonych do sieci Wi-Fi (ponad 20) lub wiele aplikacji pobiera pliki z dużą prędkością w tym samym czasie, co może również powodować poważne konflikty kanałów Wi-Fi i niestabilne połączenia Wi-Fi.
Niektórzy użytkownicy korzystają ze starych terminali, które obsługują jedynie pasmo Wi-Fi o pojedynczej częstotliwości 2,4 GHz lub starsze protokoły Wi-Fi, przez co nie mogą uzyskać stabilnego i szybkiego połączenia z Internetem.
2. Nowe technologie usprawniające sieć wewnętrznąQjakość
Usługi o wysokiej przepustowości i niskim opóźnieniu, takie jak wideo w wysokiej rozdzielczości 4K/8K, rzeczywistość rozszerzona/wirtualna (AR/VR), edukacja online i praca zdalna, stopniowo stają się coraz bardziej wymagającym zadaniem użytkowników domowych. Stawia to wyższe wymagania dotyczące jakości domowej sieci szerokopasmowej, zwłaszcza wewnętrznej sieci szerokopasmowej. Istniejąca wewnętrzna sieć szerokopasmowa oparta na technologii FTTH (Fiber To The House, światłowód do domu) miała trudności ze spełnieniem powyższych wymagań. Jednak technologie Wi-Fi 6 i FTTR mogą lepiej spełnić powyższe wymagania i powinny zostać wdrożone na szeroką skalę jak najszybciej.
Wi-Fi 6
W 2019 roku Wi-Fi Alliance nadało technologii 802.11ax nazwę Wi-Fi 6, a poprzednim technologiom 802.11ax i 802.11n nadało nazwy odpowiednio Wi-Fi 5 i Wi-Fi 4.
Wi-Fi 6Wprowadza OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, technologia dla wielu użytkowników ...
FTTRTtechnologia
FTTR odnosi się do wdrażania całkowicie optycznych bram i podurządzeń w domach na bazie FTTH oraz realizacji zasięgu komunikacji światłowodowej do pomieszczeń użytkowników poprzezPONtechnologia.
Główna brama FTTR stanowi rdzeń sieci FTTR. Jest ona połączona w górę z OLT, aby zapewnić transmisję światłowodową do domu, oraz w dół, aby zapewnić porty optyczne do połączenia wielu bram podrzędnych FTTR. Brama podrzędna FTTR komunikuje się z urządzeniami końcowymi poprzez interfejsy Wi-Fi i Ethernet, pełni funkcję mostu, przekazując dane z urządzeń końcowych do bramy głównej, a także akceptuje zarządzanie i sterowanie główną bramą FTTR. Sieć FTTR jest pokazana na rysunku.
W porównaniu z tradycyjnymi metodami, takimi jak sieci kablowe, sieci linii energetycznych i sieci bezprzewodowe, sieci FTTR mają następujące zalety.
Po pierwsze, sprzęt sieciowy charakteryzuje się lepszą wydajnością i większą przepustowością. Połączenie światłowodowe między bramą główną a bramą podrzędną może realnie rozszerzyć gigabitową przepustowość na każde pomieszczenie użytkownika i poprawić jakość sieci domowej pod każdym względem. Sieć FTTR oferuje więcej zalet pod względem przepustowości i stabilności transmisji.
Drugim atutem jest lepszy zasięg i wyższa jakość Wi-Fi. Wi-Fi 6 to standardowa konfiguracja bram FTTR, a zarówno brama główna, jak i brama podrzędna mogą zapewniać połączenia Wi-Fi, skutecznie poprawiając stabilność sieci Wi-Fi i siłę sygnału.
Na jakość domowego intranetu wpływają takie czynniki, jak układ sieci, urządzenia użytkowników i terminale użytkowników. Dlatego znalezienie i zlokalizowanie słabej jakości sieci domowej stanowi trudny problem w przypadku działającej sieci. Każda firma telekomunikacyjna lub dostawca usług sieciowych proponuje własne rozwiązania. Na przykład, rozwiązania techniczne służące ocenie jakości domowego intranetu i lokalizowaniu słabej jakości; dalsze badania nad zastosowaniem technologii big data i sztucznej inteligencji w celu poprawy jakości domowych sieci szerokopasmowych; promowanie stosowania technologii FTTR i Wi-Fi 6; szeroka baza jakości sieci i wiele innych.
Czas publikacji: 08-05-2023