Na podlagi dolgoletnih izkušenj z raziskavami in razvojem internetne opreme smo razpravljali o tehnologijah in rešitvah za zagotavljanje kakovosti domačega širokopasovnega notranjega omrežja. Najprej analiziramo trenutno stanje kakovosti domačega širokopasovnega notranjega omrežja in povzemamo različne dejavnike, kot so optična vlakna, prehodi, usmerjevalniki, Wi-Fi in uporabniške operacije, ki povzročajo težave s kakovostjo domačega širokopasovnega notranjega omrežja. Drugič, predstavljene bodo nove tehnologije za pokritost z notranjim omrežjem, označene z Wi-Fi 6 in FTTR (Fiber To The Room).
1. Analiza težav s kakovostjo domačega širokopasovnega omrežja v zaprtih prostorih
V procesuFTTH(od optičnega vlakna do doma) je zaradi vpliva optične prenosne razdalje, optične delitve in izgube v povezovalni napravi ter upogibanja optičnih vlaken lahko optična moč, ki jo prejme prehod, nizka, stopnja bitnih napak pa visoka, kar povzroči povečanje stopnje izgube paketov pri prenosu storitev višje plasti, stopnja pade.
Vendar je strojna zmogljivost starih prehodov na splošno nizka, zato se pogosto pojavljajo težave, kot so visoka poraba procesorja in pomnilnika ter pregrevanje opreme, kar povzroča nenormalne ponovne zagone in sesutja prehodov. Stari prehodi običajno ne podpirajo gigabitnih omrežnih hitrosti, nekateri stari prehodi pa imajo tudi težave, kot so zastareli čipi, kar vodi do velike razlike med dejansko vrednostjo hitrosti omrežne povezave in teoretično vrednostjo, kar dodatno omejuje možnosti izboljšanja uporabnikove spletne izkušnje. Trenutno stari prehodi pametnih domov, ki se uporabljajo že 3 leta ali več, v živem omrežju še vedno zasedajo določen delež in jih je treba zamenjati.
Frekvenčni pas 2,4 GHz je frekvenčni pas ISM (industrijsko-znanstveno-medicinski). Uporablja se kot skupni frekvenčni pas za radijske postaje, kot so brezžična lokalna omrežja, brezžični dostopni sistemi, sistemi Bluetooth, komunikacijski sistemi s širokim spektrom od točke do točke ali od točke do več točk, z malo frekvenčnimi viri in omejeno pasovno širino. Trenutno v obstoječem omrežju še vedno obstaja določen delež prehodov, ki podpirajo frekvenčni pas Wi-Fi 2,4 GHz, problem motenj sosednjih frekvenc pa je še bolj izrazit.
Zaradi programskih napak in nezadostne strojne zmogljivosti nekaterih prehodov se povezave PPPoE pogosto prekinejo in prehodi se pogosto znova zaženejo, kar povzroča pogoste prekinitve dostopa uporabnikov do interneta. Ko je povezava PPPoE pasivno prekinjena (na primer, ko je prekinjena prenosna povezava navzgor), ima vsak proizvajalec prehodov nedosledne izvedbene standarde za zaznavanje vrat WAN in ponovno izvajanje klicanja PPPoE. Prehodi nekaterih proizvajalcev zaznajo enkrat na 20 sekund in ponovno kličejo šele po 30 neuspelih zaznavah. Posledično traja 10 minut, da prehod po pasivnem preklopu iz povezave samodejno sproži ponovno predvajanje PPPoE, kar resno vpliva na uporabniško izkušnjo.
Vedno več domačih prehodov uporabnikov je konfiguriranih z usmerjevalniki (v nadaljevanju »usmerjevalniki«). Med temi usmerjevalniki jih kar nekaj podpira le 100M WAN vrata ali (in) podpira le Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Nekateri proizvajalci usmerjevalnikov imajo še vedno le ena vrata WAN ali protokola Wi-Fi, ki podpirajo gigabitne omrežne hitrosti, in postanejo "psevdogigabitni" usmerjevalniki. Poleg tega je usmerjevalnik povezan s prehodom prek omrežnega kabla, omrežni kabel, ki ga uporabljajo uporabniki, pa je v osnovi kabel kategorije 5 ali super kategorije 5, ki ima kratko življenjsko dobo in šibko sposobnost zaščite pred motnjami, večina pa podpira le hitrost 100 Mbps. Noben od zgoraj omenjenih usmerjevalnikov in omrežnih kablov ne more izpolniti razvojnih zahtev kasnejših gigabitnih in supergigabitnih omrežij. Nekateri usmerjevalniki se zaradi težav s kakovostjo izdelka pogosto znova zaženejo, kar resno vpliva na uporabniško izkušnjo.
Wi-Fi je glavna metoda brezžičnega signala v zaprtih prostorih, vendar je veliko domačih prehodov nameščenih v omaricah s šibkim tokom pred uporabnikovimi vrati. Zaradi lokacije omarice s šibkim tokom, materiala pokrova in zapletenega tipa hiše signal Wi-Fi ni dovolj, da bi pokril vse notranje prostore. Dlje ko je terminalna naprava od dostopne točke Wi-Fi, več je ovir in večja je izguba moči signala, kar lahko povzroči nestabilno povezavo in izgubo podatkovnih paketov.
V primeru notranjega omrežja več naprav Wi-Fi se zaradi nerazumnih nastavitev kanalov pogosto pojavijo težave z motnjami na isti frekvenci in sosednjih kanalih, kar dodatno zmanjša hitrost Wi-Fi.
Ko nekateri uporabniki priključijo usmerjevalnik na prehod, lahko zaradi pomanjkanja strokovnih izkušenj usmerjevalnik priključijo na negigabitna omrežna vrata prehoda ali pa omrežni kabel ne priključijo trdno, kar povzroči ohlapna omrežna vrata. V teh primerih, tudi če se uporabnik naroči na gigabitno storitev ali uporablja gigabitni usmerjevalnik, ne more dobiti stabilnih gigabitnih storitev, kar operaterjem prinaša tudi težave pri odpravljanju napak.
Nekateri uporabniki imajo doma preveč naprav, povezanih z omrežjem Wi-Fi (več kot 20), ali pa več aplikacij hkrati prenaša datoteke z veliko hitrostjo, kar povzroča tudi resne konflikte kanalov Wi-Fi in nestabilne povezave Wi-Fi.
Nekateri uporabniki uporabljajo starejše terminale, ki podpirajo samo enofrekvenčni frekvenčni pas Wi-Fi 2,4 GHz ali starejše protokole Wi-Fi, zato ne morejo zagotoviti stabilne in hitre internetne izkušnje.
2. Nove tehnologije za izboljšanje notranjega omrežjaQkakovost
Storitve z visoko pasovno širino in nizko zakasnitvijo, kot so videoposnetki visoke ločljivosti 4K/8K, AR/VR, spletno izobraževanje in domača pisarna, postopoma postajajo toge potrebe domačih uporabnikov. To postavlja višje zahteve glede kakovosti domačega širokopasovnega omrežja, zlasti kakovosti domačega širokopasovnega omrežja v zaprtih prostorih. Obstoječe domače širokopasovno omrežje v zaprtih prostorih, ki temelji na tehnologiji FTTH (Fiber To The House, optično omrežje do doma), je težko izpolnjevalo zgornje zahteve. Vendar pa lahko tehnologiji Wi-Fi 6 in FTTR bolje izpolnjujeta zgornje zahteve glede storitev in bi ju bilo treba čim prej uvesti v velikem obsegu.
Wi-Fi 6
Leta 2019 je združenje Wi-Fi Alliance tehnologijo 802.11ax poimenovalo Wi-Fi 6, prejšnji tehnologiji 802.11ax in 802.11n pa Wi-Fi 5 oziroma Wi-Fi 4.
Wi-Fi 6Z uvedbo OFDMA (ortogonalni frekvenčni delitveni večkratni dostop), MU-MIMO (večuporabniška večvhodna večizhodna tehnologija), 1024QAM (kvadraturna amplitudna modulacija) in drugih novih tehnologij lahko teoretična največja hitrost prenosa doseže 9,6 Gbit/s. V primerjavi z najpogosteje uporabljenima tehnologijama Wi-Fi 4 in Wi-Fi 5 v industriji ima višjo hitrost prenosa, večjo zmogljivost sočasnosti, manjšo zakasnitev storitve, širšo pokritost in manjšo porabo energije terminala.
FTTRTtehnologija
FTTR se nanaša na namestitev popolnoma optičnih prehodov in podnaprav v domovih na podlagi FTTH ter na realizacijo pokritosti uporabniških sob z optičnimi vlakni.PONtehnologija.
Glavni prehod FTTR je jedro omrežja FTTR. Povezan je navzgor z OLT, da zagotavlja optično povezavo do doma, in navzdol, da zagotavlja optična vrata za povezavo več podrejenih prehodov FTTR. Podrejeni prehod FTTR komunicira s terminalsko opremo prek vmesnikov Wi-Fi in Ethernet, zagotavlja funkcijo premostitve za posredovanje podatkov terminalske opreme glavnemu prehodu ter sprejema upravljanje in nadzor glavnega prehoda FTTR. Omrežje FTTR je prikazano na sliki.
V primerjavi s tradicionalnimi metodami, kot so omrežna kabelska omrežja, omrežja po daljnovodih in brezžična omrežja, imajo omrežja FTTR naslednje prednosti.
Prvič, omrežna oprema ima boljšo zmogljivost in večjo pasovno širino. Optična povezava med glavnim in podrejenim prehodom lahko resnično razširi gigabitno pasovno širino v vsako sobo uporabnika in izboljša kakovost uporabnikovega domačega omrežja v vseh pogledih. Omrežje FTTR ima več prednosti v pasovni širini prenosa in stabilnosti.
Druga prednost je boljša pokritost Wi-Fi in višja kakovost. Wi-Fi 6 je standardna konfiguracija prehodov FTTR, tako glavni kot podrejeni prehod pa lahko zagotavljata povezave Wi-Fi, kar učinkovito izboljša stabilnost omrežja Wi-Fi in moč pokritosti signala.
Na kakovost domačega intraneta vplivajo dejavniki, kot so postavitev domačega omrežja, uporabniška oprema in uporabniški terminali. Zato je iskanje in lociranje slabe kakovosti domačega omrežja v aktivnem omrežju zahteven problem. Vsako komunikacijsko podjetje ali ponudnik omrežnih storitev predlaga svojo rešitev. Na primer, tehnične rešitve za ocenjevanje kakovosti domačega intraneta in lociranje slabe kakovosti; nadaljnje raziskovanje uporabe tehnologije velikih podatkov in umetne inteligence na področju izboljšanja kakovosti domačih širokopasovnih notranjih omrežij; spodbujanje uporabe tehnologije FTTR in Wi-Fi 6 za široko bazo kakovosti omrežja in drugo.
Čas objave: 8. maj 2023