Na základe dlhoročných skúseností z výskumu a vývoja v oblasti internetových zariadení sme diskutovali o technológiách a riešeniach pre zabezpečenie kvality domácej širokopásmovej vnútornej siete. Po prvé, analyzuje súčasnú situáciu kvality domácej širokopásmovej vnútornej siete a sumarizuje rôzne faktory, ako sú optické vlákna, brány, smerovače, Wi-Fi a používateľské operácie, ktoré spôsobujú problémy s kvalitou domácej širokopásmovej vnútornej siete. Po druhé, predstavia sa nové technológie pokrytia vnútornej siete označené Wi-Fi 6 a FTTR (Fiber To The Room).
1. Analýza problémov s kvalitou domácej širokopásmovej vnútornej siete
V procese FTTH (fiber-to-home) v dôsledku vplyvu vzdialenosti optického prenosu, straty optického rozdeľovacieho a spojovacieho zariadenia a ohýbania optického vlákna môže byť optický výkon prijímaný bránou nízky a bitová chybovosť môže byť byť vysoká, čo vedie k zvýšeniu rýchlosti straty paketov pri prenose služby vyššej vrstvy. , sadzba klesá.
Hardvérový výkon starých brán je však vo všeobecnosti nízky a sú náchylné na problémy, ako je vysoké využitie CPU a pamäte a prehrievanie zariadení, čo vedie k abnormálnym reštartom a pádom brán. Staré brány vo všeobecnosti nepodporujú rýchlosti gigabitovej siete a niektoré staré brány majú tiež problémy, ako sú zastarané čipy, čo vedie k veľkej medzere medzi skutočnou hodnotou rýchlosti sieťového pripojenia a teoretickou hodnotou, čo ešte viac obmedzuje možnosť zlepšenia online skúsenosti používateľa. V súčasnosti staré brány pre inteligentné domácnosti, ktoré sa používajú 3 a viac rokov v živej sieti, stále zaberajú určitý podiel a je potrebné ich vymeniť.
Frekvenčné pásmo 2,4 GHz je frekvenčné pásmo ISM (Industrial-Scientific-Medical). Používa sa ako spoločné frekvenčné pásmo pre rádiové stanice, ako je bezdrôtová lokálna sieť, bezdrôtový prístupový systém, systém Bluetooth, komunikačný systém bod-bod alebo bod-multibod s rozprestretým spektrom, s niekoľkými frekvenčnými zdrojmi a obmedzenou šírkou pásma. V súčasnosti stále existuje určitý podiel brán, ktoré podporujú frekvenčné pásmo 2,4 GHz Wi-Fi v existujúcej sieti a problém rušenia kofrekvenčného/susedného kmitočtu je vypuklejší.
Kvôli softvérovým chybám a nedostatočnému hardvérovému výkonu niektorých brán často dochádza k výpadkom pripojenia PPPoE a častému reštartovaniu brán, čo má za následok časté prerušovanie prístupu používateľov k internetu. Po pasívnom prerušení pripojenia PPPoE (napríklad prerušení prenosového spojenia smerom nahor) má každý výrobca brány nekonzistentné implementačné štandardy pre detekciu portu WAN a opätovné vykonanie vytáčania PPPoE. Brány niektorých výrobcov detekujú raz za 20 sekúnd a opakujú voľbu až po 30 neúspešných detekciách. Výsledkom je, že bráne po pasívnom prechode do režimu offline trvá 10 minút, kým automaticky spustí prehrávanie PPPoE, čo vážne ovplyvňuje používateľskú skúsenosť.
Čoraz viac domácich brán používateľov je konfigurovaných pomocou smerovačov (ďalej len „smerovače“). Spomedzi týchto smerovačov pomerne málo podporuje iba 100 miliónov WAN portov alebo (a) podporuje iba Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Smerovače niektorých výrobcov majú stále iba jeden z portov WAN alebo protokolov Wi-Fi, ktorý podporuje rýchlosti gigabitovej siete, a stávajú sa „pseudogigabitovými“ smerovačmi. Okrem toho je router pripojený k bráne cez sieťový kábel a sieťový kábel používaný používateľmi je v podstate kábel kategórie 5 alebo super kategórie 5, ktorý má krátku životnosť a slabú schopnosť rušiť rušenie a väčšina z nich iba podpora rýchlosti 100M. Žiadny z vyššie uvedených smerovačov a sieťových káblov nemôže spĺňať evolučné požiadavky nasledujúcich gigabitových a supergigabitových sietí. Niektoré smerovače sa často reštartujú kvôli problémom s kvalitou produktu, čo vážne ovplyvňuje používateľskú skúsenosť.
Wi-Fi je hlavnou metódou vnútorného bezdrôtového pokrytia, ale mnohé domáce brány sú umiestnené v slaboprúdových boxoch pri dverách používateľa. Obmedzený umiestnením slaboprúdovej skrinky, materiálom krytu a komplikovaným typom domu, signál Wi-Fi nestačí na pokrytie všetkých vnútorných priestorov. Čím ďalej je koncové zariadenie od prístupového bodu Wi-Fi, tým viac prekážok je a tým väčšia je strata sily signálu, čo môže viesť k nestabilnému pripojeniu a strate dátových paketov.
V prípade vnútornej siete viacerých zariadení Wi-Fi sa často vyskytujú problémy s rušením rovnakej frekvencie a susedných kanálov v dôsledku nerozumných nastavení kanálov, čo ďalej znižuje rýchlosť Wi-Fi.
Keď niektorí používatelia pripájajú smerovač k bráne, z dôvodu nedostatku profesionálnych skúseností môžu pripojiť smerovač k negigabitovému sieťovému portu brány alebo nemusia pevne pripojiť sieťový kábel, čo má za následok uvoľnenie sieťových portov. V týchto prípadoch, aj keď si používateľ predplatí gigabitovú službu alebo používa gigabitový router, nemôže získať stabilné gigabitové služby, čo tiež prináša výzvy pre operátorov pri riešení porúch.
Niektorí používatelia majú vo svojich domácnostiach príliš veľa zariadení pripojených k sieti Wi-Fi (viac ako 20) alebo viaceré aplikácie sťahujú súbory vysokou rýchlosťou súčasne, čo tiež spôsobí vážne konflikty kanálov Wi-Fi a nestabilné pripojenia Wi-Fi.
Niektorí používatelia používajú staré terminály, ktoré podporujú iba jednofrekvenčné frekvenčné pásmo Wi-Fi 2,4 GHz alebo staršie protokoly Wi-Fi, takže nemôžu získať stabilný a rýchly internet.
2. Nové technológie na zlepšenie kvality vnútornej siete
Služby s vysokou šírkou pásma a nízkou latenciou, ako je video s vysokým rozlíšením 4K/8K, AR/VR, online vzdelávanie a domáca kancelária, sa postupne stávajú prísnymi potrebami domácich používateľov. To kladie vyššie požiadavky na kvalitu domácej širokopásmovej siete, najmä na kvalitu domácej širokopásmovej vnútornej siete. Existujúca domáca širokopásmová vnútorná sieť založená na technológii FTTH (Fiber To The House, vlákno do domu) bolo ťažké splniť vyššie uvedené požiadavky. Technológie Wi-Fi 6 a FTTR však môžu lepšie spĺňať vyššie uvedené požiadavky na služby a mali by byť čo najskôr nasadené vo veľkom meradle.
Wi-Fi 6
V roku 2019 nazvala Wi-Fi Alliance technológiu 802.11ax Wi-Fi 6 a predchádzajúce technológie 802.11ax a 802.11n nazvala Wi-Fi 5 a Wi-Fi 4.
Wi-Fi 6 predstavuje OFDMA (ortogonálny viacnásobný prístup s frekvenčným delením, viacnásobný prístup s ortogonálnym frekvenčným delením), MU-MIMO (multi-User Multiple-Input Multiple-Output, technológia pre viacerých používateľov s viacerými vstupmi a viacerými výstupmi), 1024QAM (kvadratúrna amplitúda Modulácia, kvadratúrna amplitúdová modulácia) a ďalšie nové technológie, teoretická maximálna rýchlosť sťahovania môže dosiahnuť 9,6 Gbit/s. V porovnaní s najpoužívanejšími technológiami Wi-Fi 4 a Wi-Fi 5 v tomto odvetví má vyššiu prenosovú rýchlosť, väčšiu schopnosť súbežného spracovania, nižšie oneskorenie služby, širšie pokrytie a menší výkon terminálu. spotreba.
Technológia FTTR
FTTR označuje nasadenie celooptických brán a podzariadení v domácnostiach na báze FTTH a realizáciu komunikačného pokrytia optickými vláknami do užívateľských miestností prostredníctvom technológie PON.
Hlavná brána FTTR je jadrom siete FTTR. Je pripojený smerom hore k OLT, aby poskytoval vlákno do domácnosti, a smerom dole k poskytovaniu optických portov na pripojenie viacerých FTTR slave brán. Podriadená brána FTTR komunikuje s koncovým zariadením cez rozhrania Wi-Fi a Ethernet, poskytuje funkciu premostenia na odovzdávanie údajov koncového zariadenia hlavnej bráne a akceptuje správu a kontrolu hlavnej brány FTTR. Sieť FTTR je znázornená na obrázku.
V porovnaní s tradičnými metódami, ako sú sieťové káblové siete, elektrické siete a bezdrôtové siete, majú siete FTTR nasledujúce výhody.
Po prvé, sieťové zariadenie má lepší výkon a vyššiu šírku pásma. Spojenie s optickým vláknom medzi hlavnou bránou a podriadenou bránou môže skutočne rozšíriť gigabitovú šírku pásma do každej miestnosti používateľa a zlepšiť kvalitu domácej siete používateľa vo všetkých aspektoch. Sieť FTTR má viac výhod v prenosovej šírke pásma a stabilite.
Druhým je lepšie pokrytie Wi-Fi a vyššia kvalita. Wi-Fi 6 je štandardná konfigurácia brán FTTR a hlavná brána aj podriadená brána môžu poskytovať pripojenia Wi-Fi, čím sa efektívne zlepšuje stabilita siete Wi-Fi a intenzita pokrytia signálom.
Kvalitu intranetu domácej siete ovplyvňujú faktory, ako je rozloženie domácej siete, používateľské vybavenie a používateľské terminály. Nájsť a lokalizovať nekvalitnú domácu sieť je preto na živej sieti zložitý problém. Každá komunikačná spoločnosť alebo poskytovateľ sieťových služieb predkladá svoje vlastné riešenie. Napríklad technické riešenia na vyhodnotenie kvality intranetu domácej siete a lokalizáciu nekvality; pokračovať v skúmaní aplikácie veľkých dát a technológie umelej inteligencie v oblasti zlepšovania kvality domácich širokopásmových vnútorných sietí; podporovať aplikáciu technológie FTTR a Wi-Fi 6 Široká základňa kvality siete a ďalšie.
Čas odoslania: 26. mája 2023
