На основі багаторічного досвіду досліджень і розробок Інтернет-обладнання ми обговорили технології та рішення для забезпечення якості домашніх широкосмугових внутрішніх мереж. По-перше, він аналізує поточну ситуацію з якістю домашньої широкосмугової внутрішньої мережі та підсумовує різні фактори, такі як волоконна оптика, шлюзи, маршрутизатори, Wi-Fi та дії користувачів, які спричиняють проблеми з якістю домашньої широкосмугової внутрішньої мережі. По-друге, будуть представлені нові технології покриття внутрішньої мережі Wi-Fi 6 і FTTR (Fiber To The Room).
1. Аналіз проблем якості домашньої широкосмугової внутрішньої мережі
У процесі FTTH (волокно до дому) через вплив відстані оптичної передачі, оптичного розщеплення та втрати пристрою підключення, а також вигину оптичного волокна оптична потужність, яку отримує шлюз, може бути низькою, а частота бітових помилок може бути низькою. бути високим, що призводить до збільшення швидкості втрати пакетів під час передачі послуг верхнього рівня. , курс падає.
Однак продуктивність апаратного забезпечення старих шлюзів, як правило, низька, і такі проблеми, як високе використання ЦП і пам’яті та перегрів обладнання, можуть виникати, що призводить до ненормальних перезапусків і збоїв шлюзів. Старі шлюзи зазвичай не підтримують гігабітну швидкість мережі, а деякі старі шлюзи також мають такі проблеми, як застарілі мікросхеми, що призводить до великого розриву між фактичним значенням швидкості мережевого з’єднання та теоретичним значенням, що ще більше обмежує можливість покращення онлайновий досвід користувача. Наразі старі шлюзи розумного дому, які використовувалися 3 роки або більше в живій мережі, все ще займають певну частку та потребують заміни.
Діапазон частот 2,4 ГГц є діапазоном частот ISM (Industrial-Scientific-Medical). Він використовується як загальний діапазон частот для таких радіостанцій, як бездротова локальна мережа, система бездротового доступу, система Bluetooth, система зв’язку «точка-точка» або «точка-багато точок» з розширеним спектром, з невеликими частотними ресурсами та обмеженою пропускною здатністю. Наразі в існуючій мережі все ще є певна частка шлюзів, які підтримують смугу частот Wi-Fi 2,4 ГГц, і проблема перешкод на одній і суміжній частоті є більш помітною.
Через помилки програмного забезпечення та недостатню продуктивність апаратного забезпечення деяких шлюзів з’єднання PPPoE часто розриваються, а шлюзи часто перезапускаються, що призводить до частого переривання доступу користувачів до Інтернету. Після того, як з’єднання PPPoE пасивно переривається (наприклад, зв’язок висхідної лінії зв’язку переривається), кожен виробник шлюзу має неузгоджені стандарти впровадження для виявлення порту WAN і повторного виконання набору номера PPPoE. Шлюзи деяких виробників виявляють один раз кожні 20 секунд і повторно набирають лише після 30 невдалих виявлень. У результаті шлюзу потрібно 10 хвилин, щоб автоматично ініціювати повторне відтворення PPPoE після пасивного виходу з мережі, що серйозно впливає на роботу користувача.
Все більше і більше домашніх шлюзів користувачів налаштовані за допомогою маршрутизаторів (надалі «маршрутизатори»). Серед цих маршрутизаторів чимало підтримують лише 100 МБ портів WAN або (і) підтримують лише Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Маршрутизатори деяких виробників все ще мають лише один із портів WAN або протокол Wi-Fi, який підтримує швидкість мережі Gigabit, і стають «псевдогігабітними» маршрутизаторами. Крім того, маршрутизатор підключається до шлюзу за допомогою мережевого кабелю, і мережевий кабель, який використовують користувачі, в основному є кабелем категорії 5 або суперкатегорії 5, який має короткий термін служби та слабку здатність протидіяти перешкодам, і більшість із них лише підтримує швидкість 100M. Жоден із згаданих вище маршрутизаторів і мережевих кабелів не може задовольнити вимогам розвитку наступних гігабітних і супергігабітних мереж. Деякі маршрутизатори часто перезавантажуються через проблеми з якістю продукту, що серйозно впливає на взаємодію з користувачем.
Wi-Fi є основним методом бездротового покриття всередині приміщень, але багато домашніх шлюзів розміщено в коробках зі слабким струмом біля дверей користувача. Обмежений розташуванням коробки слабкого струму, матеріалом кришки та складним типом будинку, сигналу Wi-Fi недостатньо для покриття всіх внутрішніх приміщень. Чим далі кінцевий пристрій від точки доступу Wi-Fi, тим більше перешкод і тим більше втрачається потужність сигналу, що може призвести до нестабільного з’єднання та втрати пакетів даних.
У випадку підключення кількох пристроїв Wi-Fi до мережі в приміщенні часто виникають проблеми з перешкодами на одній частоті та суміжних каналах через необґрунтовані налаштування каналів, що ще більше знижує швидкість Wi-Fi.
Коли деякі користувачі підключають маршрутизатор до шлюзу, через відсутність професійного досвіду вони можуть підключити маршрутизатор до негігабітного мережевого порту шлюзу або нещільно підключити мережевий кабель, що призведе до слабких мережевих портів. У цих випадках, навіть якщо користувач підписується на гігабітну послугу або використовує гігабітний маршрутизатор, він не може отримати стабільні гігабітні послуги, що також створює проблеми для операторів у вирішенні несправностей.
У деяких користувачів удома занадто багато пристроїв, підключених до Wi-Fi (понад 20), або кілька програм одночасно завантажують файли з високою швидкістю, що також спричиняє серйозні конфлікти каналів Wi-Fi та нестабільні з’єднання Wi-Fi.
Деякі користувачі використовують старі термінали, які підтримують лише одночастотний діапазон частот Wi-Fi 2,4 ГГц або старіші протоколи Wi-Fi, тому вони не можуть отримати стабільний і швидкий Інтернет.
2. Нові технології для підвищення якості внутрішньобудинкових мереж
Сервіси з високою пропускною здатністю та низькою затримкою, такі як відео високої чіткості 4K/8K, AR/VR, онлайн-навчання та домашній офіс, поступово стають жорсткими потребами домашніх користувачів. Це висуває підвищені вимоги до якості домашньої широкосмугової мережі, особливо до якості домашньої широкосмугової внутрішньої мережі. Існуюча домашня широкосмугова внутрішня мережа на основі технології FTTH (Fiber To The House, оптоволокно до дому) важко відповідала наведеним вище вимогам. Однак технології Wi-Fi 6 і FTTR можуть краще задовольнити вищевказані вимоги до послуг і повинні бути розгорнуті у великих масштабах якомога швидше.
Wi-Fi 6
У 2019 році Wi-Fi Alliance назвав технологію 802.11ax Wi-Fi 6, а попередні технології 802.11ax і 802.11n назвав Wi-Fi 5 і Wi-Fi 4 відповідно.
Wi-Fi 6 представляє OFDMA (множинний доступ з ортогональним частотним поділом каналів, множинний доступ з ортогональним частотним поділом каналів), MU-MIMO (багатокористувацька технологія з кількома входами та кількома виходами), 1024QAM (квадратурна амплітуда) Модуляція, квадратурна амплітудна модуляція) та інші нові технології теоретична максимальна швидкість завантаження може досягати 9,6 Гбіт/с. Порівняно з найбільш широко використовуваними технологіями Wi-Fi 4 і Wi-Fi 5 у галузі, він має вищу швидкість передачі, більші можливості паралельного доступу, меншу затримку обслуговування, ширше покриття та меншу потужність терміналу. споживання.
Технологія FTTR
FTTR означає розгортання повністю оптичних шлюзів і допоміжних пристроїв у будинках на основі FTTH, а також реалізацію покриття волоконно-оптичним зв’язком до кімнат користувачів за допомогою технології PON.
Головний шлюз FTTR є ядром мережі FTTR. Він під’єднаний угору до OLT, щоб забезпечити оптоволокно до дому, і вниз, щоб забезпечити оптичні порти для підключення кількох підлеглих шлюзів FTTR. Підлеглий шлюз FTTR спілкується з термінальним обладнанням через інтерфейси Wi-Fi та Ethernet, забезпечує функцію мосту для пересилання даних термінального обладнання на головний шлюз і приймає керування та контроль головного шлюзу FTTR. Мережа FTTR показана на малюнку.
Порівняно з традиційними методами, такими як мережеві кабельні мережі, мережі електропередач та бездротові мережі, мережі FTTR мають такі переваги.
По-перше, мережеве обладнання має кращу продуктивність і вищу пропускну здатність. Оптоволоконне з’єднання між головним шлюзом і підлеглим шлюзом дійсно може розширити гігабітну пропускну здатність до кожної кімнати користувача та покращити якість домашньої мережі користувача в усіх аспектах. Мережа FTTR має більше переваг у пропускній здатності та стабільності передачі.
По-друге, краще покриття Wi-Fi і вища якість. Wi-Fi 6 — це стандартна конфігурація шлюзів FTTR, і як головний, так і підлеглий шлюзи можуть забезпечувати з’єднання Wi-Fi, ефективно покращуючи стабільність мережі Wi-Fi та рівень покриття сигналу.
На якість інтранету домашньої мережі впливають такі фактори, як компонування домашньої мережі, обладнання користувача та термінали користувача. Таким чином, пошук і місцезнаходження низької якості домашньої мережі є важкою проблемою в живій мережі. Кожна комунікаційна компанія або постачальник мережевих послуг пропонує відповідно своє рішення. Наприклад, технічні рішення для оцінки якості інтранету домашньої мережі та визначення місцезнаходження поганої якості; продовжувати досліджувати застосування великих даних і технології штучного інтелекту в сфері підвищення якості домашніх широкосмугових внутрішніх мереж; сприяти застосуванню технологій FTTR і Wi-Fi 6 Широка база якості мережі тощо.
Час публікації: 26 травня 2023 р
