Baseándonos en anos de experiencia en investigación e desenvolvemento en equipos de Internet, discutimos as tecnoloxías e solucións para a garantía de calidade da rede interior de banda ancha doméstica. En primeiro lugar, analiza a situación actual da calidade da rede interior de banda ancha doméstica e resume varios factores como a fibra óptica, pasarelas, enrutadores, wifi e as operacións dos usuarios que causan problemas de calidade da rede interior de banda ancha doméstica. En segundo lugar, presentaranse as novas tecnoloxías de cobertura de rede interior marcadas por Wi-Fi 6 e FTTR (Fiber To The Room).
1. Análise dos problemas de calidade da rede interior de banda ancha doméstica
No proceso de FTTH (fibra a casa), debido á influencia da distancia de transmisión óptica, división óptica e perda do dispositivo de conexión e flexión da fibra óptica, a potencia óptica recibida pola pasarela pode ser baixa e a taxa de erro de bits pode ser baixa. ser alta, o que resulta nun aumento na taxa de perda de paquetes da transmisión do servizo de capa superior. , a taxa baixa.
Non obstante, o rendemento do hardware das pasarelas antigas é xeralmente baixo, e son propensos a producirse problemas como o uso elevado da CPU e da memoria e o sobrequecemento dos equipos, que provocan reinicios anormais e fallos das pasarelas. As pasarelas antigas xeralmente non admiten velocidades de rede gigabit, e algunhas pasarelas antigas tamén teñen problemas como chips desactualizados, que levan a unha gran diferenza entre o valor de velocidade real da conexión de rede e o valor teórico, o que limita aínda máis a posibilidade de mellorar a experiencia en liña do usuario. Na actualidade, as antigas pasarelas domésticas intelixentes que se utilizaron durante 3 anos ou máis na rede activa aínda ocupan unha certa proporción e deben ser substituídas.
A banda de frecuencia de 2,4 GHz é a banda de frecuencia ISM (Industrial-Scientific-Medical). Utilízase como banda de frecuencia común para estacións de radio como a rede local sen fíos, o sistema de acceso sen fíos, o sistema Bluetooth, o sistema de comunicación de espectro espallado punto a punto ou punto a multipunto, con poucos recursos de frecuencia e ancho de banda limitado. Na actualidade, aínda hai unha certa proporción de pasarelas que admiten a banda de frecuencia Wi-Fi de 2,4 GHz na rede existente, e o problema da interferencia de frecuencias coincidentes/adxacentes é máis destacado.
Debido a erros de software e ao rendemento insuficiente do hardware dalgunhas pasarelas, as conexións PPPoE adoitan caerse e as pasarelas reinician con frecuencia, o que provoca unha interrupción frecuente do acceso a Internet para os usuarios. Despois de que a conexión PPPoE se interrompa pasivamente (por exemplo, a ligazón de transmisión de enlace ascendente está interrompida), cada fabricante de pasarela ten estándares de implementación inconsistentes para a detección de portos WAN e a repetición da marcación PPPoE. As pasarelas dalgúns fabricantes detectan unha vez cada 20 segundos e volve marcar só despois de 30 deteccións erradas. Como resultado, a pasarela tarda 10 minutos en iniciar automaticamente a reprodución PPPoE despois de desconectarse de forma pasiva, o que afecta seriamente a experiencia do usuario.
Cada vez son máis as pasarelas domésticas dos usuarios configuradas con enrutadores (en diante denominados "routers"). Entre estes enrutadores, moitos só admiten portos WAN 100M ou (e) só admiten Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Os enrutadores dalgúns fabricantes aínda teñen só un dos portos WAN ou protocolos Wi-Fi que admiten velocidades de rede Gigabit e convértense en enrutadores "pseudo-Gigabit". Ademais, o enrutador está conectado á pasarela a través dun cable de rede, e o cable de rede utilizado polos usuarios é basicamente un cable de categoría 5 ou supercategoría 5, que ten unha vida curta e unha débil capacidade anti-interferencia, e a maioría deles só admite 100M de velocidade. Ningún dos enrutadores e cables de rede mencionados anteriormente pode cumprir os requisitos de evolución das redes xigabit e superxigabit posteriores. Algúns enrutadores reinician con frecuencia debido a problemas de calidade do produto, que afectan seriamente a experiencia do usuario.
A wifi é o principal método de cobertura sen fíos para interiores, pero moitas pasarelas domésticas colócanse en caixas de corrente débil na porta do usuario. Limitado pola localización da caixa de corrente débil, o material da cuberta e o complicado tipo de casa, o sinal de wifi non é suficiente para cubrir todas as áreas interiores. Canto máis lonxe estea o dispositivo terminal do punto de acceso Wi-Fi, máis obstáculos haberá e maior será a perda de intensidade do sinal, o que pode provocar unha conexión inestable e perda de paquetes de datos.
No caso da conexión en rede interior de varios dispositivos Wi-Fi, os problemas de interferencia da mesma frecuencia e das canles adxacentes adoitan ocorrer debido a configuracións de canles pouco razoables, o que reduce aínda máis a taxa de Wi-Fi.
Cando algúns usuarios conectan o enrutador á pasarela, debido á falta de experiencia profesional, poden conectar o enrutador ao porto de rede non gigabit da pasarela, ou poden non conectar o cable de rede firmemente, o que provoca que os portos de rede sexan soltos. Nestes casos, aínda que o usuario se subscriba ao servizo gigabit ou utilice un enrutador gigabit, non pode obter servizos xigabit estables, o que tamén supón un desafío para os operadores para xestionar fallos.
Algúns usuarios teñen demasiados dispositivos conectados a wifi nas súas casas (máis de 20) ou varias aplicacións descargan ficheiros a alta velocidade ao mesmo tempo, o que tamén provocará graves conflitos de canles wifi e conexións wifi inestables.
Algúns usuarios usan terminais antigos que só admiten a banda de frecuencias Wi-Fi de 2,4 GHz dunha soa frecuencia ou protocolos Wi-Fi máis antigos, polo que non poden obter unha experiencia estable e rápida en Internet.
2. Novas tecnoloxías para mellorar a calidade da rede interior
Os servizos de gran ancho de banda e baixa latencia, como vídeo de alta definición 4K/8K, AR/VR, educación en liña e oficina na casa, están a converterse gradualmente nas necesidades ríxidas dos usuarios domésticos. Isto presenta requisitos máis elevados sobre a calidade da rede de banda ancha doméstica, especialmente a calidade da rede interior de banda ancha doméstica. A rede interior de banda ancha doméstica existente baseada na tecnoloxía FTTH (Fiber To The House, fibra ata o fogar) foi difícil de cumprir os requisitos anteriores. Non obstante, as tecnoloxías Wi-Fi 6 e FTTR poden cumprir mellor os requisitos de servizo anteriores e deberían implantarse a gran escala o antes posible.
Wi-Fi 6
En 2019, a Wi-Fi Alliance nomeou a tecnoloxía 802.11ax como Wi-Fi 6 e as tecnoloxías anteriores 802.11ax e 802.11n como Wi-Fi 5 e Wi-Fi 4, respectivamente.
Wi-Fi 6 introduce OFDMA (Acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal, acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal), MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, tecnoloxía multiusuario de múltiples entradas e múltiples saídas), 1024QAM (Quadrature Amplitude) Modulación, modulación de amplitude en cuadratura) e outras novas tecnoloxías, a taxa de descarga máxima teórica pode alcanzar os 9,6 Gbit/s. En comparación coas tecnoloxías Wi-Fi 4 e Wi-Fi 5 máis utilizadas na industria, ten unha maior taxa de transmisión, maior capacidade de simultaneidade, menor atraso de servizo, maior cobertura e menor potencia de terminal. consumo.
Tecnoloxía FTTR
FTTR refírese ao despregamento de pasarelas e subdispositivos totalmente ópticos nos fogares con base en FTTH, e a realización de cobertura de comunicación de fibra óptica para as salas de usuarios a través da tecnoloxía PON.
A pasarela principal FTTR é o núcleo da rede FTTR. Conéctase cara arriba ao OLT para proporcionar fibra ao fogar e cara abaixo para proporcionar portos ópticos para conectar varias pasarelas escravas FTTR. A pasarela escrava FTTR comunícase co equipo terminal a través de interfaces Wi-Fi e Ethernet, ofrece unha función de ponte para reenviar os datos do equipo terminal á pasarela principal e acepta a xestión e control da pasarela principal FTTR. A rede FTTR móstrase na figura.
En comparación cos métodos tradicionais, como as redes por cable de rede, as redes eléctricas e as redes sen fíos, as redes FTTR teñen as seguintes vantaxes.
En primeiro lugar, o equipo de rede ten un mellor rendemento e maior ancho de banda. A conexión de fibra óptica entre a pasarela mestra e a pasarela escrava realmente pode estender o ancho de banda de gigabit a todas as salas do usuario e mellorar a calidade da rede doméstica do usuario en todos os aspectos. A rede FTTR ten máis vantaxes en ancho de banda de transmisión e estabilidade.
O segundo é unha mellor cobertura Wi-Fi e maior calidade. Wi-Fi 6 é a configuración estándar das pasarelas FTTR, e tanto a pasarela mestra como a escrava poden proporcionar conexións Wi-Fi, mellorando efectivamente a estabilidade da rede Wi-Fi e a intensidade da cobertura do sinal.
A calidade da intranet da rede doméstica vese afectada por factores como o deseño da rede doméstica, o equipo do usuario e os terminais do usuario. Polo tanto, atopar e localizar a mala calidade da rede doméstica é un problema difícil na rede en directo. Cada empresa de comunicación ou provedor de servizos de rede presenta a súa propia solución respectivamente. Por exemplo, solucións técnicas para avaliar a calidade da intranet da rede doméstica e localizar a mala calidade; continuar explorando a aplicación da tecnoloxía de big data e intelixencia artificial no campo da mellora da calidade das redes interiores de banda ancha domésticas; promover a aplicación da tecnoloxía FTTR e Wi-Fi 6 Base de calidade de rede ampla e moito máis.
Hora de publicación: 26-maio-2023
