Kutatás az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségi problémáiról

Az internetes berendezések terén szerzett több éves kutatási és fejlesztési tapasztalat alapján megvitattuk az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségbiztosításának technológiáit és megoldásait. Először is elemzi az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségének jelenlegi helyzetét, és összefoglalja a különféle tényezőket, mint például a száloptika, az átjárók, az útválasztók, a Wi-Fi és a felhasználói műveletek, amelyek az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségi problémáit okozzák. Másodsorban a Wi-Fi 6 és az FTTR (Fiber To The Room) által fémjelzett új beltéri hálózati lefedettségi technológiák kerülnek bevezetésre.

1. Az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségi problémáinak elemzése

Az FTTH (fiber-to-home) folyamat során az optikai átviteli távolság, az optikai felosztás és a csatlakozási eszköz elvesztése, valamint az optikai szálak hajlítása miatt az átjáró által vett optikai teljesítmény alacsony lehet, és a bithiba aránya is előfordulhat. magas legyen, ami a felső szintű szolgáltatásátvitel csomagvesztési arányának növekedését eredményezi. , az árfolyam csökken.

Kutatás az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségi problémáiról (1)

A régi átjárók hardverteljesítménye azonban általában alacsony, és olyan problémák fordulhatnak elő, mint a magas CPU- és memóriahasználat, valamint a berendezések túlmelegedése, ami rendellenes újraindításokhoz és az átjárók összeomlásához vezethet. A régi átjárók általában nem támogatják a gigabites hálózati sebességet, és néhány régi átjárónak is vannak olyan problémái, mint például az elavult chipek, amelyek nagy eltérést okoznak a hálózati kapcsolat tényleges sebességértéke és az elméleti érték között, ami tovább korlátozza a sebesség javításának lehetőségét. a felhasználói online élmény. Jelenleg a 3 éve vagy tovább élő hálózaton használt régi okosotthon átjárók még mindig bizonyos arányt foglalnak el, és cserére szorulnak.

A 2,4 GHz-es frekvenciasáv az ISM (Industrial-Scientific-Medical) frekvenciasáv. Közös frekvenciasávként használják olyan rádióállomások számára, mint a vezeték nélküli helyi hálózat, vezeték nélküli hozzáférési rendszer, Bluetooth rendszer, pont-pont vagy pont-többpont közötti szórt spektrumú kommunikációs rendszer, kevés frekvencia erőforrással és korlátozott sávszélességgel. Jelenleg még van bizonyos arányban a 2,4 GHz-es Wi-Fi frekvenciasávot támogató átjárók a meglévő hálózatban, és a közös frekvencia/szomszédos frekvencia interferencia problémája hangsúlyosabb.

Kutatás az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségi problémáiról (2)

A szoftverhibák és egyes átjárók elégtelen hardverteljesítménye miatt a PPPoE kapcsolatok gyakran megszakadnak, és az átjárók gyakran újraindulnak, ami a felhasználók internet-hozzáférésének gyakori megszakadásához vezet. A PPPoE kapcsolat passzív megszakítása után (például a felfelé irányuló kapcsolati átviteli kapcsolat megszakítása), minden átjáró gyártója következetlen megvalósítási szabványokkal rendelkezik a WAN port észlelésére és a PPPoE tárcsázás újraindítására. Egyes gyártók átjárói 20 másodpercenként egyszer észlelnek, és csak 30 sikertelen észlelés után hívják újra. Ennek eredményeként 10 percbe telik, amíg az átjáró automatikusan elindítja a PPPoE-visszajátszást, miután passzívan offline állapotba került, ami komolyan befolyásolja a felhasználói élményt.

Egyre több felhasználó otthoni átjárója van konfigurálva routerrel (a továbbiakban: router). Ezen routerek közül jó néhány csak 100M WAN portot támogat, vagy (és) csak a Wi-Fi 4-et (802.11b/g/n).

Egyes gyártók útválasztóinak továbbra is csak egy WAN-portja vagy Wi-Fi-protokollja van, amely támogatja a gigabites hálózati sebességet, és „pszeudo-gigabites” útválasztókká válnak. Ráadásul a router hálózati kábelen keresztül csatlakozik az átjáróhoz, a felhasználók által használt hálózati kábel pedig alapvetően egy 5-ös vagy szuper 5-ös kategóriás kábel, amely rövid élettartammal és gyenge interferencia-elhárító képességgel rendelkezik, és legtöbbjük csak támogatja a 100M sebességet. A fent említett útválasztók és hálózati kábelek egyike sem felel meg a későbbi gigabites és szupergigabites hálózatok fejlődési követelményeinek. Egyes útválasztók gyakran újraindulnak termékminőségi problémák miatt, ami súlyosan befolyásolja a felhasználói élményt.

A Wi-Fi a fő beltéri vezeték nélküli lefedettségi módszer, de sok otthoni átjáró gyengeáramú dobozokban van elhelyezve a felhasználó ajtajában. A gyengeáramú doboz elhelyezkedése, a burkolat anyaga és a bonyolult háztípus korlátozza, hogy a Wi-Fi jel nem elegendő az összes beltéri terület lefedésére. Minél távolabb van a végberendezés a Wi-Fi hozzáférési ponttól, annál több akadály van, és annál nagyobb a jelerősség-veszteség, ami instabil kapcsolathoz és adatcsomagvesztéshez vezethet.

Több Wi-Fi eszköz beltéri hálózatba kapcsolása esetén az ésszerűtlen csatornabeállítások miatt gyakran előfordulnak az azonos frekvenciájú és a szomszédos csatornás interferencia problémák, ami tovább csökkenti a Wi-Fi sebességet.

Amikor egyes felhasználók az útválasztót az átjáróhoz csatlakoztatják, szakmai tapasztalat hiányában előfordulhat, hogy az útválasztót az átjáró nem gigabites hálózati portjához csatlakoztatják, vagy esetleg nem csatlakoztatják szorosan a hálózati kábelt, ami meglazulhat a hálózati portokon. Ilyen esetekben hiába fizet elő a felhasználó a gigabites szolgáltatásra, vagy gigabites routert használ, nem tud stabil gigabites szolgáltatásokat igénybe venni, ami a szolgáltatók számára is kihívást jelent a hibák kezelésében.

Egyes felhasználók túl sok eszközt csatlakoztatnak Wi-Fi-re az otthonukban (több mint 20), vagy egyszerre több alkalmazás is nagy sebességgel tölt le fájlokat, ami szintén súlyos Wi-Fi csatornakonfliktusokat és instabil Wi-Fi kapcsolatokat okoz.

Egyes felhasználók olyan régi terminálokat használnak, amelyek csak az egyfrekvenciás Wi-Fi 2,4 GHz-es frekvenciasávot vagy régebbi Wi-Fi protokollokat támogatnak, így nem tudnak stabil és gyors internetélményt elérni.

2. Új technológiák a beltéri hálózat minőségének javítására

A nagy sávszélességű, alacsony késleltetésű szolgáltatások, például a 4K/8K nagyfelbontású videó, AR/VR, online oktatás és az otthoni iroda fokozatosan az otthoni felhasználók merev igényeivé válnak. Ez magasabb követelményeket támaszt az otthoni szélessávú hálózat minőségével szemben, különösen az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségével szemben. Az FTTH (Fiber To The House, fiber to the home) technológián alapuló, meglévő otthoni szélessávú beltéri hálózat nehezen tudta teljesíteni a fenti követelményeket. A Wi-Fi 6 és FTTR technológiák azonban jobban megfelelnek a fenti szolgáltatási követelményeknek, ezért a lehető leghamarabb széles körben be kell vezetni őket.

Wi-Fi 6

2019-ben a Wi-Fi Alliance a 802.11ax technológiát Wi-Fi 6-nak, a korábbi 802.11ax és 802.11n technológiát pedig Wi-Fi 5-nek, illetve Wi-Fi 4-nek nevezte el.

A Wi-Fi 6 bemutatja az OFDMA-t (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Orthogonal Frequency Division Multiple Access), a MU-MIMO-t (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, Multi-User Multi-Input Multi-output technológia), az 1024QAM-ot (Quadrature Amplitude) Moduláció , kvadratúra amplitúdó moduláció) és más új technológiák, az elméleti maximális letöltési sebesség elérheti a 9,6 Gbit/s-ot. Az iparág legszélesebb körben használt Wi-Fi 4 és Wi-Fi 5 technológiáihoz képest nagyobb átviteli sebességgel, nagyobb párhuzamossági képességgel, alacsonyabb szolgáltatási késleltetéssel, szélesebb lefedettséggel és kisebb terminálteljesítménnyel rendelkezik. fogyasztás.

FTTR technológia

Az FTTR a teljesen optikai átjárók és aleszközök otthoni telepítését jelenti FTTH alapján, valamint az optikai szálas kommunikációs lefedettség megvalósítását a felhasználói helyiségekig PON technológián keresztül.

Kutatás az otthoni szélessávú beltéri hálózat minőségi problémáiról (3)

Az FTTR fő átjárója az FTTR hálózat magja. Felfelé csatlakozik az OLT-hez, hogy optikai portot biztosítson az otthoni kapcsolathoz, lefelé pedig optikai portokat biztosít több FTTR szolga átjáró csatlakoztatásához. Az FTTR slave gateway Wi-Fi és Ethernet interfészeken keresztül kommunikál a végberendezéssel, áthidaló funkciót biztosít a végberendezés adatainak a fő átjáróhoz való továbbításához, és elfogadja az FTTR főátjáró kezelését és vezérlését. Az FTTR hálózat az ábrán látható.

A hagyományos módszerekkel, például a hálózati kábeles hálózatokkal, az elektromos vezetékes hálózatokkal és a vezeték nélküli hálózatokkal összehasonlítva az FTTR hálózatok a következő előnyökkel rendelkeznek.

Először is, a hálózati berendezés jobb teljesítményű és nagyobb sávszélességgel rendelkezik. A master gateway és a slave gateway közötti optikai szálas kapcsolat valóban kiterjesztheti a gigabites sávszélességet a felhasználó minden helyiségére, és minden szempontból javíthatja a felhasználó otthoni hálózatának minőségét. Az FTTR hálózatnak több előnye van az átviteli sávszélességben és a stabilitásban.

A második a jobb Wi-Fi-lefedettség és jobb minőség. A Wi-Fi 6 az FTTR átjárók szabványos konfigurációja, és mind a fő átjáró, mind a szolga átjáró képes Wi-Fi kapcsolatokat biztosítani, hatékonyan javítva a Wi-Fi hálózat stabilitását és a jellefedettség erősségét.

Az otthoni hálózati intranet minőségét olyan tényezők befolyásolják, mint az otthoni hálózat elrendezése, a felhasználói berendezések és a felhasználói terminálok. Ezért az otthoni hálózat rossz minőségének megtalálása és lokalizálása nehéz probléma az élő hálózaton. Minden kommunikációs cég vagy hálózati szolgáltató saját megoldást terjeszt elő. Például műszaki megoldások az otthoni hálózati intranet minőségének értékelésére és a rossz minőség felderítésére; folytatni kell a big data és a mesterséges intelligencia technológia alkalmazásának feltárását az otthoni szélessávú beltéri hálózatok minőségének javítása terén; az FTTR és a Wi-Fi 6 technológia alkalmazásának elősegítése Széles hálózati minőségi bázis és így tovább.


Feladás időpontja: 2023. május 26