Основываясь на многолетнем опыте исследований и разработок интернет-оборудования, мы обсудили технологии и решения для обеспечения качества домашней широкополосной сети в помещении. Во-первых, в нем анализируется текущая ситуация с качеством домашней широкополосной внутренней сети и обобщаются различные факторы, такие как оптоволокно, шлюзы, маршрутизаторы, Wi-Fi и действия пользователей, которые вызывают проблемы с качеством домашней широкополосной внутренней сети. Во-вторых, будут представлены новые технологии покрытия внутренней сети Wi-Fi 6 и FTTR (Fiber To The Room).
1. Анализ проблем качества домашней широкополосной сети в помещении.
В процессе FTTH (волокно-домой) из-за влияния расстояния оптической передачи, оптического разделения и потери устройства подключения, а также изгиба оптического волокна оптическая мощность, получаемая шлюзом, может быть низкой, а частота ошибок по битам может быть низкой. быть высоким, что приводит к увеличению скорости потери пакетов при передаче услуг верхнего уровня. , курс падает.
Однако аппаратная производительность старых шлюзов, как правило, низкая, и часто возникают такие проблемы, как высокая загрузка ЦП и памяти, а также перегрев оборудования, что приводит к ненормальным перезапускам и сбоям шлюзов. Старые шлюзы, как правило, не поддерживают гигабитные скорости сети, а некоторые старые шлюзы также имеют проблемы, такие как устаревшие чипы, которые приводят к большому разрыву между фактическим значением скорости сетевого соединения и теоретическим значением, что еще больше ограничивает возможность улучшения онлайн-опыт пользователя. В настоящее время старые шлюзы умного дома, которые использовались в действующей сети в течение 3 и более лет, все еще занимают определенную долю и требуют замены.
Полоса частот 2,4 ГГц — это полоса частот ISM (Промышленно-Научно-Медицинская). Он используется в качестве общей полосы частот для радиостанций, таких как беспроводная локальная сеть, система беспроводного доступа, система Bluetooth, система связи с расширенным спектром типа «точка-точка» или «точка-множество точек», с небольшими частотными ресурсами и ограниченной полосой пропускания. В настоящее время в существующей сети все еще существует определенная доля шлюзов, поддерживающих полосу частот Wi-Fi 2,4 ГГц, и проблема помех на совпадающих/соседних частотах становится более заметной.
Из-за программных ошибок и недостаточной аппаратной производительности некоторых шлюзов соединения PPPoE часто разрываются, а шлюзы часто перезапускаются, что приводит к частым прерываниям доступа пользователей в Интернет. После того, как соединение PPPoE пассивно прерывается (например, прерывается канал передачи восходящей линии связи), каждый производитель шлюза имеет противоречивые стандарты реализации для обнаружения порта WAN и повторного набора номера PPPoE. Шлюзы некоторых производителей выполняют обнаружение каждые 20 секунд и выполняют повторный набор номера только после 30 неудачных обнаружений. В результате шлюзу требуется 10 минут, чтобы автоматически инициировать воспроизведение PPPoE после пассивного перехода в автономный режим, что серьезно влияет на удобство работы пользователей.
Домашние шлюзы все большего числа пользователей снабжаются маршрутизаторами (далее «маршрутизаторы»). Среди этих маршрутизаторов немало поддерживают только 100-мегабитные порты WAN или (и) поддерживают только Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Маршрутизаторы некоторых производителей по-прежнему имеют только один из портов WAN или протоколов Wi-Fi, поддерживающих гигабитные скорости сети, и становятся «псевдогигабитными» маршрутизаторами. Кроме того, маршрутизатор подключается к шлюзу через сетевой кабель, а сетевой кабель, используемый пользователями, в основном представляет собой кабель категории 5 или суперкатегории 5, который имеет короткий срок службы и слабую защиту от помех, и большинство из них только поддержка скорости 100 м. Ни один из вышеупомянутых маршрутизаторов и сетевых кабелей не может удовлетворить требования развития последующих гигабитных и супергигабитных сетей. Некоторые маршрутизаторы часто перезагружаются из-за проблем с качеством продукции, что серьезно влияет на удобство работы пользователей.
Wi-Fi является основным методом покрытия беспроводной сети в помещении, но многие домашние шлюзы размещаются в коробках со слабым током у двери пользователя. Ограниченный расположением коробки слабого тока, материалом покрытия и сложным типом дома, сигнала Wi-Fi недостаточно для покрытия всех помещений внутри помещения. Чем дальше терминальное устройство находится от точки доступа Wi-Fi, тем больше препятствий и тем больше потеря мощности сигнала, что может привести к нестабильному соединению и потере пакетов данных.
В случае объединения нескольких устройств Wi-Fi в помещении из-за необоснованных настроек канала часто возникают проблемы с помехами на одной и той же частоте и в соседнем канале, что еще больше снижает скорость Wi-Fi.
Когда некоторые пользователи подключают маршрутизатор к шлюзу, из-за отсутствия профессионального опыта они могут подключить маршрутизатор к негигабитному сетевому порту шлюза или неплотно подключить сетевой кабель, что приводит к незакреплению сетевых портов. В этих случаях, даже если пользователь подписывается на гигабитную услугу или использует гигабитный маршрутизатор, он не может получить стабильные гигабитные услуги, что также создает проблемы для операторов по устранению неисправностей.
У некоторых пользователей дома подключено слишком много устройств к Wi-Fi (более 20) или несколько приложений одновременно загружают файлы на высокой скорости, что также приводит к серьезным конфликтам каналов Wi-Fi и нестабильному соединению Wi-Fi.
Некоторые пользователи используют старые терминалы, которые поддерживают только одночастотный диапазон частот Wi-Fi 2,4 ГГц или более старые протоколы Wi-Fi, поэтому они не могут получить стабильный и быстрый доступ в Интернет.
2. Новые технологии для улучшения качества внутренней сети.
Услуги с высокой пропускной способностью и низкой задержкой, такие как видео высокой четкости 4K/8K, AR/VR, онлайн-обучение и домашний офис, постепенно становятся жесткими потребностями домашних пользователей. Это выдвигает более высокие требования к качеству домашней широкополосной сети, особенно к качеству внутренней широкополосной сети. Существующая домашняя широкополосная сеть внутри помещений, основанная на технологии FTTH (Оптоволокно до дома, оптоволокно до дома), с трудом отвечает вышеуказанным требованиям. Однако технологии Wi-Fi 6 и FTTR могут лучше соответствовать вышеуказанным требованиям к обслуживанию и должны быть развернуты в больших масштабах как можно скорее.
Wi-Fi 6
В 2019 году Wi-Fi Alliance назвал технологию 802.11ax Wi-Fi 6, а предыдущие технологии 802.11ax и 802.11n — Wi-Fi 5 и Wi-Fi 4 соответственно.
Wi-Fi 6 представляет OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов, множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов), MU-MIMO (многопользовательскую технологию с несколькими входами и несколькими выходами, многопользовательскую технологию с несколькими входами и несколькими выходами), 1024QAM (квадратурную амплитуду). Модуляция, квадратурная амплитудная модуляция) и другие новые технологии, теоретическая максимальная скорость загрузки может достигать 9,6 Гбит/с. По сравнению с наиболее широко используемыми в отрасли технологиями Wi-Fi 4 и Wi-Fi 5, он имеет более высокую скорость передачи, большую возможность одновременной работы, меньшую задержку обслуживания, более широкое покрытие и меньшую мощность терминала. потребление.
Технология ФТТР
FTTR подразумевает развертывание полностью оптических шлюзов и дополнительных устройств в домах на основе FTTH, а также реализацию оптоволоконной связи в комнатах пользователей с помощью технологии PON.
Главный шлюз FTTR является ядром сети FTTR. Он подключается вверх к OLT для обеспечения оптоволокна до дома и вниз для предоставления оптических портов для подключения нескольких подчиненных шлюзов FTTR. Подчиненный шлюз FTTR обменивается данными с терминальным оборудованием через интерфейсы Wi-Fi и Ethernet, обеспечивает функцию моста для пересылки данных терминального оборудования на основной шлюз и принимает управление и контроль от основного шлюза FTTR. Сеть FTTR показана на рисунке.
По сравнению с традиционными методами, такими как сетевые кабельные сети, сети по линиям электропередачи и беспроводные сети, сети FTTR имеют следующие преимущества.
Во-первых, сетевое оборудование имеет более высокую производительность и более высокую пропускную способность. Оптоволоконное соединение между главным шлюзом и подчиненным шлюзом действительно может расширить гигабитную полосу пропускания для каждой комнаты пользователя и улучшить качество домашней сети пользователя во всех аспектах. Сеть FTTR имеет больше преимуществ в полосе пропускания и стабильности передачи.
Второе — лучшее покрытие Wi-Fi и более высокое качество. Wi-Fi 6 — это стандартная конфигурация шлюзов FTTR, и как главный шлюз, так и подчиненный шлюз могут обеспечивать соединения Wi-Fi, эффективно повышая стабильность сети Wi-Fi и мощность покрытия сигнала.
На качество внутренней сети домашней сети влияют такие факторы, как схема домашней сети, пользовательское оборудование и пользовательские терминалы. Поэтому обнаружение и обнаружение плохого качества домашней сети является сложной проблемой в действующей сети. Каждая компания связи или поставщик сетевых услуг соответственно предлагает свое собственное решение. Например, технические решения для оценки качества домашней сети интранет и выявления случаев плохого качества; продолжать изучать возможности применения больших данных и технологий искусственного интеллекта в области улучшения качества домашних широкополосных сетей внутри помещений; продвигать применение технологий FTTR и Wi-Fi 6. Широкая база качества сети и многое другое.
Время публикации: 26 мая 2023 г.
