Sulla base di anni di esperienza in ricerca e sviluppo di apparecchiature Internet, abbiamo discusso le tecnologie e le soluzioni per la garanzia della qualità della rete domestica a banda larga interna. In primo luogo, analizzeremo la situazione attuale della qualità della rete domestica a banda larga interna e riassumeremo i vari fattori, come fibra ottica, gateway, router, Wi-Fi e operazioni degli utenti, che causano problemi di qualità della rete domestica a banda larga interna. In secondo luogo, verranno presentate le nuove tecnologie di copertura della rete domestica, caratterizzate da Wi-Fi 6 e FTTR (Fiber To The Room).
1. Analisi dei problemi di qualità della rete interna a banda larga domestica
Nel processo diFTTH(fibra-casa), a causa dell'influenza della distanza di trasmissione ottica, della suddivisione ottica, della perdita del dispositivo di connessione e della curvatura della fibra ottica, la potenza ottica ricevuta dal gateway potrebbe essere bassa e il tasso di errore di bit potrebbe essere elevato, con conseguente aumento del tasso di perdita di pacchetti della trasmissione del servizio di livello superiore. , il tasso diminuisce.
Tuttavia, le prestazioni hardware dei vecchi gateway sono generalmente basse e sono soggetti a problemi come l'elevato utilizzo di CPU e memoria e il surriscaldamento delle apparecchiature, con conseguenti riavvii anomali e arresti anomali dei gateway. I vecchi gateway generalmente non supportano velocità di rete Gigabit e alcuni presentano anche problemi come chip obsoleti, che causano un ampio divario tra la velocità effettiva della connessione di rete e il valore teorico, limitando ulteriormente la possibilità di migliorare l'esperienza online dell'utente. Attualmente, i vecchi gateway per la casa intelligente utilizzati da 3 anni o più sulla rete attiva occupano ancora una certa quota e devono essere sostituiti.
La banda di frequenza a 2,4 GHz è la banda di frequenza ISM (Industrial-Scientific-Medical). Viene utilizzata come banda di frequenza comune per stazioni radio come reti locali wireless (LAN), sistemi di accesso wireless, sistemi Bluetooth, sistemi di comunicazione a spettro diffuso punto-punto o punto-multipunto, con poche risorse di frequenza e larghezza di banda limitata. Attualmente, nella rete esistente è ancora presente una certa percentuale di gateway che supportano la banda di frequenza Wi-Fi a 2,4 GHz, e il problema dell'interferenza tra co-frequenza e frequenze adiacenti è più evidente.
A causa di bug software e delle prestazioni hardware insufficienti di alcuni gateway, le connessioni PPPoE vengono spesso interrotte e i gateway vengono riavviati frequentemente, con conseguenti frequenti interruzioni dell'accesso a Internet per gli utenti. Dopo l'interruzione passiva della connessione PPPoE (ad esempio, a causa dell'interruzione del collegamento di trasmissione uplink), ogni produttore di gateway utilizza standard di implementazione incoerenti per il rilevamento delle porte WAN e la riesecuzione della chiamata PPPoE. I gateway di alcuni produttori rilevano la connessione una volta ogni 20 secondi e riselezionano la connessione solo dopo 30 rilevamenti falliti. Di conseguenza, il gateway impiega 10 minuti per avviare automaticamente la riproduzione PPPoE dopo essere andato offline passivamente, compromettendo gravemente l'esperienza utente.
Sempre più gateway domestici degli utenti sono configurati con router (di seguito denominati "router"). Tra questi router, molti supportano solo porte WAN da 100 Mbit o (e) supportano solo Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
I router di alcuni produttori dispongono ancora di una sola porta WAN o di un solo protocollo Wi-Fi che supporti velocità di rete Gigabit, diventando router "pseudo-Gigabit". Inoltre, il router è collegato al gateway tramite un cavo di rete, e il cavo di rete utilizzato dagli utenti è fondamentalmente un cavo di categoria 5 o super-categoria 5, che ha una durata breve e una debole capacità anti-interferenza, e la maggior parte di essi supporta solo velocità di 100 Mbit. Nessuno dei router e dei cavi di rete sopra menzionati è in grado di soddisfare i requisiti di evoluzione delle reti Gigabit e Super-Gigabit. Alcuni router si riavviano frequentemente a causa di problemi di qualità del prodotto, compromettendo seriamente l'esperienza utente.
Il Wi-Fi è il principale metodo di copertura wireless indoor, ma molti gateway domestici sono installati in scatole di derivazione a bassa tensione, installate presso la porta di casa dell'utente. Limitato dalla posizione della scatola di derivazione, dal materiale della copertura e dalla complessa tipologia di casa, il segnale Wi-Fi non è sufficiente a coprire tutte le aree interne. Più il dispositivo terminale è lontano dal punto di accesso Wi-Fi, maggiori sono gli ostacoli e maggiore è la perdita di potenza del segnale, il che può portare a una connessione instabile e alla perdita di pacchetti dati.
Nel caso di reti indoor di più dispositivi Wi-Fi, spesso si verificano problemi di interferenza sulla stessa frequenza e sui canali adiacenti a causa di impostazioni dei canali non ragionevoli, riducendo ulteriormente la velocità Wi-Fi.
Quando alcuni utenti collegano il router al gateway, a causa della mancanza di esperienza professionale, potrebbero collegare il router alla porta di rete non Gigabit del gateway, oppure potrebbero non collegare saldamente il cavo di rete, con conseguente allentamento delle porte di rete. In questi casi, anche se l'utente sottoscrive un abbonamento al servizio Gigabit o utilizza un router Gigabit, non può ottenere servizi Gigabit stabili, il che comporta anche difficoltà per gli operatori nella gestione dei guasti.
Alcuni utenti hanno troppi dispositivi connessi al Wi-Fi in casa (più di 20) oppure più applicazioni scaricano file ad alta velocità contemporaneamente, il che può causare gravi conflitti di canale Wi-Fi e connessioni Wi-Fi instabili.
Alcuni utenti utilizzano vecchi terminali che supportano solo la banda di frequenza Wi-Fi a frequenza singola da 2,4 GHz o vecchi protocolli Wi-Fi, pertanto non riescono a ottenere un'esperienza Internet stabile e veloce.
2. Nuove tecnologie per migliorare la rete internaQualità
Servizi ad alta larghezza di banda e bassa latenza, come video ad alta definizione 4K/8K, AR/VR, formazione online e smart working, stanno gradualmente diventando un'esigenza imprescindibile per gli utenti domestici. Ciò impone requisiti più elevati per la qualità della rete a banda larga domestica, in particolare per la qualità della rete domestica indoor. L'attuale rete domestica indoor a banda larga basata sulla tecnologia FTTH (Fiber To The House, fibra fino a casa) ha avuto difficoltà a soddisfare i requisiti sopra menzionati. Tuttavia, le tecnologie Wi-Fi 6 e FTTR possono soddisfare meglio i requisiti di servizio sopra menzionati e dovrebbero essere implementate su larga scala il prima possibile.
Wi-Fi 6
Nel 2019, la Wi-Fi Alliance ha chiamato la tecnologia 802.11ax Wi-Fi 6 e le precedenti tecnologie 802.11ax e 802.11n Wi-Fi 5 e Wi-Fi 4, rispettivamente.
Wi-Fi 6Grazie all'introduzione di OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output), 1024QAM (Quadrature Amplitude Modulation) e altre nuove tecnologie, la velocità di download massima teorica può raggiungere i 9,6 Gbit/s. Rispetto alle tecnologie Wi-Fi 4 e Wi-Fi 5 più diffuse nel settore, offre una velocità di trasmissione più elevata, una maggiore capacità di concorrenza, un ritardo di servizio inferiore, una copertura più ampia e un consumo energetico inferiore.
FTTRTtecnologia
FTTR si riferisce all'implementazione di gateway e sotto-dispositivi completamente ottici nelle case sulla base di FTTH e alla realizzazione della copertura di comunicazione in fibra ottica nelle stanze degli utenti tramitePONtecnologia.
Il gateway principale FTTR è il cuore della rete FTTR. È collegato all'OLT (Over-Layer) per fornire la fibra ottica fino a casa (FTT) e, verso il basso, per fornire porte ottiche che consentono di collegare più gateway slave FTTR. Il gateway slave FTTR comunica con l'apparecchiatura terminale tramite interfacce Wi-Fi ed Ethernet, fornisce una funzione di bridging per inoltrare i dati dell'apparecchiatura terminale al gateway principale e accetta la gestione e il controllo del gateway principale FTTR. La rete FTTR è mostrata in figura.
Rispetto ai metodi tradizionali quali reti via cavo, reti su linea elettrica e reti wireless, le reti FTTR presentano i seguenti vantaggi.
In primo luogo, le apparecchiature di rete offrono prestazioni migliori e una maggiore larghezza di banda. La connessione in fibra ottica tra il gateway master e il gateway slave può effettivamente estendere la larghezza di banda Gigabit a ogni stanza dell'utente e migliorare la qualità della rete domestica sotto tutti gli aspetti. La rete FTTR offre ulteriori vantaggi in termini di larghezza di banda e stabilità di trasmissione.
Il secondo è una migliore copertura Wi-Fi e una qualità superiore. Wi-Fi 6 è la configurazione standard dei gateway FTTR e sia il gateway master che quello slave possono fornire connessioni Wi-Fi, migliorando efficacemente la stabilità della rete Wi-Fi e la potenza della copertura del segnale.
La qualità dell'intranet della rete domestica è influenzata da fattori quali la configurazione della rete domestica, le apparecchiature e i terminali utente. Pertanto, individuare e localizzare la scarsa qualità della rete domestica è un problema complesso sulla rete attiva. Ogni azienda di telecomunicazioni o fornitore di servizi di rete propone le proprie soluzioni. Ad esempio, soluzioni tecniche per valutare la qualità dell'intranet della rete domestica e individuare la scarsa qualità; continuare a esplorare l'applicazione dei big data e dell'intelligenza artificiale nel campo del miglioramento della qualità delle reti interne a banda larga domestiche; promuovere l'applicazione delle tecnologie FTTR e Wi-Fi 6; ampia base di qualità della rete e altro ancora.
Data di pubblicazione: 08-05-2023