Въз основа на дългогодишен опит в изследванията и разработките в областта на интернет оборудването, обсъдихме технологиите и решенията за осигуряване на качеството на домашните широколентови мрежи в помещенията. Първо, анализираме текущото състояние на качеството на домашните широколентови мрежи в помещенията и обобщаваме различни фактори, като оптични влакна, шлюзове, рутери, Wi-Fi и потребителски операции, които причиняват проблеми с качеството на домашните широколентови мрежи в помещенията. Второ, ще бъдат представени новите технологии за покритие на вътрешни мрежи, маркирани като Wi-Fi 6 и FTTR (Fiber To The Room).
1. Анализ на проблемите с качеството на домашната широколентова мрежа в затворени помещения
В процеса наFTTH(от оптично влакно до дома), поради влиянието на разстоянието на оптично предаване, оптичното разделяне и загубата на свързващото устройство, както и огъването на оптичните влакна, оптичната мощност, получавана от шлюза, може да е ниска, а процентът на битови грешки може да е висок, което води до увеличаване на процента на загуба на пакети при предаване на услуги от горния слой, скоростта спада.
Въпреки това, хардуерната производителност на старите шлюзове обикновено е ниска и е възможно да възникнат проблеми като високо натоварване на процесора и паметта, както и прегряване на оборудването, което води до необичайни рестартирания и сривове на шлюзовете. Старите шлюзове обикновено не поддържат гигабитови мрежови скорости, а някои стари шлюзове имат и проблеми като остарели чипове, което води до голяма разлика между действителната стойност на скоростта на мрежовата връзка и теоретичната стойност, което допълнително ограничава възможността за подобряване на онлайн изживяването на потребителя. В момента старите шлюзове за интелигентен дом, които се използват от 3 или повече години в активната мрежа, все още заемат определен дял и трябва да бъдат подменени.
Честотната лента 2,4 GHz е ISM (индустриално-научно-медицинска) честотна лента. Тя се използва като обща честотна лента за радиостанции, като например безжични локални мрежи, системи за безжичен достъп, Bluetooth системи, системи за комуникация от точка до точка или от точка до много точки с разширен спектър, с малко честотни ресурси и ограничена честотна лента. В момента все още има определен процент шлюзове, поддържащи 2,4 GHz Wi-Fi честотната лента в съществуващата мрежа, а проблемът със смущенията от съседните честоти е по-изразен.
Поради софтуерни грешки и недостатъчна хардуерна производителност на някои шлюзове, PPPoE връзките често се прекъсват и шлюзовете често се рестартират, което води до често прекъсване на достъпа до интернет за потребителите. След като PPPoE връзката е пасивно прекъсната (например, връзката за предаване нагоре е прекъсната), всеки производител на шлюзове има непоследователни стандарти за внедряване за откриване на WAN портове и повторно извършване на PPPoE набиране. Шлюзовете на някои производители откриват веднъж на всеки 20 секунди и набират повторно само след 30 неуспешни откривания. В резултат на това на шлюза са необходими 10 минути, за да инициира автоматично PPPoE повторно възпроизвеждане след пасивно преминаване офлайн, което сериозно влияе на потребителското изживяване.
Домашните шлюзове на все повече потребители са конфигурирани с рутери (наричани по-долу „рутери“). Сред тези рутери, доста от тях поддържат само 100M WAN портове или (и) поддържат само Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Рутерите на някои производители все още имат само един от WAN портовете или Wi-Fi протоколите, който поддържа гигабитови мрежови скорости и се превръщат в „псевдо-гигабитови“ рутери. Освен това, рутерът е свързан към шлюза чрез мрежов кабел, а мрежовият кабел, използван от потребителите, е основно кабел от категория 5 или супер категория 5, който има кратък живот и слаба способност за защита от смущения, и повечето от тях поддържат само 100M скорост. Нито един от гореспоменатите рутери и мрежови кабели не може да отговори на изискванията за развитие на следващите гигабитови и супергигабитови мрежи. Някои рутери се рестартират често поради проблеми с качеството на продукта, което сериозно влияе на потребителското изживяване.
Wi-Fi е основният метод за безжично покритие на закрито, но много домашни шлюзове се поставят в кутии със слаб ток на вратата на потребителя. Ограничен от местоположението на кутията със слаб ток, материала на капака и сложния тип къща, Wi-Fi сигналът не е достатъчен, за да покрие всички вътрешни пространства. Колкото по-далеч е крайното устройство от точката за достъп до Wi-Fi, толкова повече препятствия има и толкова по-голяма е загубата на сила на сигнала, което може да доведе до нестабилна връзка и загуба на пакети данни.
В случай на свързване на множество Wi-Fi устройства в затворени помещения, често възникват проблеми с интерференцията на една и съща честота и съседни канали поради неправилни настройки на каналите, което допълнително намалява скоростта на Wi-Fi.
Когато някои потребители свържат рутера към шлюза, поради липса на професионален опит, те могат да свържат рутера към негигабитовия мрежов порт на шлюза или да не свържат плътно мрежовия кабел, което води до хлабави мрежови портове. В тези случаи, дори ако потребителят е абониран за гигабитова услуга или използва гигабитов рутер, той не може да получи стабилни гигабитови услуги, което също създава предизвикателства за операторите при справяне с неизправности.
Някои потребители имат твърде много устройства, свързани към Wi-Fi в домовете си (повече от 20), или множество приложения изтеглят файлове с висока скорост едновременно, което също ще причини сериозни конфликти на Wi-Fi каналите и нестабилни Wi-Fi връзки.
Някои потребители използват стари терминали, които поддържат само едночестотна Wi-Fi честотна лента 2.4GHz или по-стари Wi-Fi протоколи, така че не могат да получат стабилно и бързо интернет изживяване.
2. Нови технологии за подобряване на вътрешната мрежаQкачество
Услугите с висока пропускателна способност и ниска латентност, като 4K/8K видео с висока разделителна способност, AR/VR, онлайн образование и домашен офис, постепенно се превръщат в стриктно изискване за домашните потребители. Това поставя по-високи изисквания към качеството на домашната широколентова мрежа, особено към качеството на домашната широколентова мрежа за достъп на закрито. Съществуващата домашна широколентова мрежа за достъп на закрито, базирана на технологията FTTH (Fiber To The House, оптично влакно до дома), трудно успява да отговори на горепосочените изисквания. Технологиите Wi-Fi 6 и FTTR обаче могат по-добре да отговорят на горепосочените изисквания за услуги и трябва да бъдат внедрени в голям мащаб възможно най-скоро.
Wi-Fi 6
През 2019 г. Wi-Fi Alliance нарече технологията 802.11ax Wi-Fi 6, а предишните технологии 802.11ax и 802.11n съответно Wi-Fi 5 и Wi-Fi 4.
Wi-Fi 6въвежда OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output technology, multi-user multiple-input multiple-output technology), 1024QAM (Quadrature Amplitude Modulation, квадратурна амплитудна модулация) и други нови технологии, като теоретичната максимална скорост на изтегляне може да достигне 9.6Gbit/s. В сравнение с най-широко използваните технологии Wi-Fi 4 и Wi-Fi 5 в индустрията, тя има по-висока скорост на предаване, по-голяма възможност за едновременност, по-ниско забавяне на обслужването, по-широко покритие и по-малка консумация на енергия от терминалите.
FTTRTтехнология
FTTR се отнася до разполагането на изцяло оптични шлюзове и подустройства в домовете на базата на FTTH и реализирането на покритие с оптична комуникация до потребителските стаи чрез...ПОНтехнология.
Главният FTTR шлюз е ядрото на FTTR мрежата. Той е свързан нагоре към OLT, за да осигури оптичен кабел до дома, и надолу, за да осигури оптични портове за свързване на множество FTTR подчинени шлюзове. Подчиненият FTTR шлюз комуникира с терминалното оборудване чрез Wi-Fi и Ethernet интерфейси, осигурява мостова функция за пренасочване на данните от терминалното оборудване към главния шлюз и приема управлението и контрола на главния FTTR шлюз. FTTR мрежата е показана на фигурата.
В сравнение с традиционните методи като мрежови кабелни мрежи, мрежи по електропроводи и безжични мрежи, FTTR мрежите имат следните предимства.
Първо, мрежовото оборудване има по-добра производителност и по-висока честотна лента. Оптичната връзка между главния и подчинения шлюз може наистина да разшири гигабитовата честотна лента до всяка стая на потребителя и да подобри качеството на домашната мрежа на потребителя във всички аспекти. FTTR мрежата има повече предимства по отношение на честотната лента и стабилността на предаването.
Второто е по-добро Wi-Fi покритие и по-високо качество. Wi-Fi 6 е стандартната конфигурация на FTTR шлюзовете и както главният, така и подчиненият шлюз могат да осигуряват Wi-Fi връзки, като ефективно подобряват стабилността на Wi-Fi мрежата и силата на покритието на сигнала.
Качеството на интранета на домашната мрежа се влияе от фактори като оформлението на домашната мрежа, потребителското оборудване и потребителските терминали. Следователно, откриването и локализирането на проблеми с лошото качество на домашната мрежа е труден проблем в реалната мрежа. Всяка комуникационна компания или доставчик на мрежови услуги предлага свои собствени решения. Например, технически решения за оценка на качеството на интранета на домашната мрежа и локализиране на проблеми с лошото качество; продължаване на проучването на приложението на технологиите за големи данни и изкуствен интелект в областта на подобряването на качеството на домашните широколентови мрежи; насърчаване на прилагането на технологиите FTTR и Wi-Fi 6 за широка база от мрежови качества и други.
Време на публикуване: 08 май 2023 г.