Vuosien tutkimus- ja kehityskokemuksemme pohjalta internet-laitteiden parissa keskustelimme kodin laajakaistan sisäverkon laadunvarmistuksen teknologioista ja ratkaisuista. Ensin analysoidaan kodin laajakaistan sisäverkon nykylaatua ja esitetään yhteenveto useista tekijöistä, kuten valokuitu, yhdyskäytävät, reitittimet, Wi-Fi ja käyttäjien toiminnot, jotka aiheuttavat kodin laajakaistan sisäverkon laatuongelmia. Toiseksi esitellään uudet sisäverkon peittotekniikat, joita edustavat Wi-Fi 6 ja FTTR (Fiber To The Room).
1. Kotien laajakaistan sisäverkon laatuongelmien analyysi
Prosessin aikanaFTTH(kuitu kotiin) optisen siirtoetäisyyden, optisen jakamisen ja yhteyslaitteen häviön sekä optisen kuidun taivutuksen vaikutuksesta yhdyskäytävän vastaanottama optinen teho voi olla alhainen ja bittivirhesuhde voi olla korkea, mikä johtaa ylemmän kerroksen palvelusiirron pakettien katoamisnopeuden kasvuun. Nopeus laskee.
Vanhojen yhdyskäytävien laitteiston suorituskyky on kuitenkin yleensä heikko, ja ongelmia, kuten korkea suorittimen ja muistin käyttö sekä laitteiden ylikuumeneminen, esiintyy usein, mikä johtaa yhdyskäytävien epänormaaleihin uudelleenkäynnistyksiin ja kaatumisiin. Vanhat yhdyskäytävät eivät yleensä tue gigabitin verkkonopeuksia, ja joissakin vanhoissa yhdyskäytävissä on myös ongelmia, kuten vanhentuneet sirut, jotka johtavat suureen eroon verkkoyhteyden todellisen nopeusarvon ja teoreettisen arvon välillä, mikä rajoittaa entisestään käyttäjän verkkokokemuksen parantamisen mahdollisuuksia. Tällä hetkellä vanhat älykotiyhdyskäytävät, joita on käytetty vähintään 3 vuotta verkossa, vievät edelleen tietyn osan ja ne on vaihdettava.
2,4 GHz:n taajuuskaista on ISM-taajuuskaista (Industrial-Scientific-Medical). Sitä käytetään yleisenä taajuuskaistana radioasemille, kuten langattomille lähiverkoille, langattomille tukiasemille, Bluetooth-järjestelmille, point-to-point- tai point-to-multipoint -hajaspektritietoliikennejärjestelmille, joilla on vain vähän taajuusresursseja ja rajoitettu kaistanleveys. Tällä hetkellä olemassa olevassa verkossa on edelleen tietty osa yhdyskäytäviä, jotka tukevat 2,4 GHz:n Wi-Fi-taajuuskaistaa, ja rinnakkais-/vierekkäisten taajuuksien häiriöiden ongelma on entistä suurempi.
Ohjelmistovirheiden ja joidenkin yhdyskäytävien riittämättömän laitteistotehon vuoksi PPPoE-yhteydet katkeavat usein ja yhdyskäytävät käynnistetään uudelleen, mikä johtaa käyttäjien internet-yhteyden katkeamiseen. Kun PPPoE-yhteys keskeytyy passiivisesti (esimerkiksi ylälinkin tiedonsiirtoyhteys katkeaa), jokaisella yhdyskäytävän valmistajalla on epäjohdonmukaiset toteutusstandardit WAN-portin tunnistukselle ja PPPoE-valinnan uudelleen suorittamiselle. Joidenkin valmistajien yhdyskäytävät havaitsevat yhteyden 20 sekunnin välein ja soittavat uudelleen vasta 30 epäonnistuneen tunnistuksen jälkeen. Tämän seurauksena yhdyskäytävän kestää 10 minuuttia aloittaa automaattisesti PPPoE-toisto passiivisen offline-tilan jälkeen, mikä vaikuttaa vakavasti käyttökokemukseen.
Yhä useamman käyttäjän kotiyhdyskäytävät on konfiguroitu reitittimillä (jäljempänä "reitittimet"). Näistä reitittimistä monet tukevat vain 100 Mt:n WAN-portteja tai (ja) tukevat vain Wi-Fi 4:ää (802.11b/g/n).
Joidenkin valmistajien reitittimissä on edelleen vain yksi WAN-portti tai Wi-Fi-protokolla, joka tukee gigabitin verkkonopeuksia, ja niistä tulee "pseudo-gigabit"-reitittimiä. Lisäksi reititin on yhdistetty yhdyskäytävään verkkokaapelilla, ja käyttäjien käyttämä verkkokaapeli on pohjimmiltaan kategorian 5 tai superkategorian 5 kaapeli, jolla on lyhyt käyttöikä ja heikko häiriönsietokyky, ja useimmat niistä tukevat vain 100 megabitin nopeutta. Mikään edellä mainituista reitittimistä ja verkkokaapeleista ei pysty täyttämään seuraavien gigabitin ja supergigabitin verkkojen kehitysvaatimuksia. Jotkut reitittimet käynnistyvät uudelleen usein tuotelaatuongelmien vuoksi, mikä vaikuttaa vakavasti käyttökokemukseen.
Wi-Fi on tärkein sisätilojen langaton kattavuusmenetelmä, mutta monet kotiyhdyskäytävät sijoitetaan heikkovirtakaappeihin käyttäjän ovelle. Heikkovirtakaapin sijainnin, kotelon materiaalin ja monimutkaisen talotyypin vuoksi Wi-Fi-signaali ei riitä kattamaan kaikkia sisätiloja. Mitä kauempana päätelaite on Wi-Fi-tukiasemasta, sitä enemmän esteitä on ja sitä suurempi signaalin voimakkuuden menetys, mikä voi johtaa epävakaaseen yhteyteen ja datapakettien katoamiseen.
Useiden Wi-Fi-laitteiden sisäverkossa esiintyvät usein saman taajuuden ja vierekkäisten kanavien häiriöongelmat kohtuuttomien kanava-asetusten vuoksi, mikä heikentää Wi-Fi-nopeutta entisestään.
Jotkut käyttäjät saattavat kokemattomuuden vuoksi kytkeä reitittimen yhdyskäytävään muuhun kuin gigabitin verkkoporttiin tai verkkokaapelin tiukan kytkennän vuoksi, mikä voi johtaa löysiin verkkoportteihin. Näissä tapauksissa, vaikka käyttäjä olisi tilannut gigabitin palvelun tai käyttäisi gigabitin reititintä, hän ei voi saada vakaita gigabitin palveluita, mikä tuo myös operaattoreille haasteita vikojen käsittelyssä.
Joillakin käyttäjillä on kotonaan liian monta Wi-Fi-laitetta (yli 20) tai useat sovellukset lataavat tiedostoja suurella nopeudella samanaikaisesti, mikä aiheuttaa myös vakavia Wi-Fi-kanavakonflikteja ja epävakaita Wi-Fi-yhteyksiä.
Jotkut käyttäjät käyttävät vanhoja päätelaitteita, jotka tukevat vain yksitaajuista 2,4 GHz:n Wi-Fi-taajuuskaistaa tai vanhempia Wi-Fi-protokollia, joten he eivät voi saada vakaata ja nopeaa internet-kokemusta.
2. Uudet teknologiat sisäverkon parantamiseksiQlaatu
Suuren kaistanleveyden ja pienen viiveen palvelut, kuten 4K/8K-teräväpiirtovideo, AR/VR, verkkokoulutus ja kotitoimistot, ovat vähitellen muodostumassa kotikäyttäjien jäykiksi tarpeiksi. Tämä asettaa korkeampia vaatimuksia kotilaajakaistaverkon laadulle, erityisesti kotilaajakaistan sisäverkolle. Olemassa oleva FTTH-teknologiaan (Fiber To The House, fiber to the home) perustuva kotilaajakaistaverkko on ollut vaikea täyttää edellä mainittuja vaatimuksia. Wi-Fi 6- ja FTTR-teknologiat pystyvät kuitenkin paremmin täyttämään edellä mainitut palveluvaatimukset, ja ne tulisi ottaa laajasti käyttöön mahdollisimman pian.
Wi-Fi 6
Vuonna 2019 Wi-Fi Alliance nimesi 802.11ax-tekniikan Wi-Fi 6:ksi ja nimesi aiemmat 802.11ax- ja 802.11n-tekniikat vastaavasti Wi-Fi 5:ksi ja Wi-Fi 4:ksi.
Wi-Fi 6esittelee OFDMA:n (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MU-MIMO:n (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, monikäyttäjän monitulo-monilähtötekniikka), 1024QAM:n (Quadrature Amplitude Modulation, kvadratuuriamplitudimodulaatio) ja muita uusia teknologioita, joiden teoreettinen maksimilatausnopeus voi olla jopa 9,6 Gbit/s. Verrattuna alan yleisimmin käytettyihin Wi-Fi 4- ja Wi-Fi 5 -teknologioihin, sillä on suurempi lähetysnopeus, suurempi samanaikaisuusominaisuus, pienempi palveluviive, laajempi peittoalue ja pienempi päätelaitteiden virrankulutus.
FTTRTteknologia
FTTR viittaa täysin optisten yhdyskäytävien ja alilaitteiden käyttöönottoon kodeissa FTTH:n pohjalta sekä optisen kuituyhteyden kattavuuden toteuttamiseen käyttäjähuoneisiin FTTH:n kautta.PONteknologia.
FTTR-pääyhdyskäytävä on FTTR-verkon ydin. Se on kytketty ylöspäin OLT:hen tarjoamaan kuitu-kotiin-yhteyden ja alaspäin tarjotakseen optisia portteja useiden FTTR-apulaisyhdyskäytävien yhdistämistä varten. FTTR-apulaisyhdyskäytävä kommunikoi päätelaitteiden kanssa Wi-Fi- ja Ethernet-rajapintojen kautta, tarjoaa siltaustoiminnon päätelaitteiden tietojen välittämiseksi pääyhdyskäytävään ja hyväksyy FTTR-pääyhdyskäytävän hallinnan ja ohjauksen. FTTR-verkko on esitetty kuvassa.
Verrattuna perinteisiin menetelmiin, kuten verkkokaapeliverkkoihin, voimajohtoverkkoihin ja langattomiin verkkoihin, FTTR-verkoilla on seuraavat edut.
Ensinnäkin verkkolaitteiden suorituskyky ja kaistanleveys ovat parempia. Pää- ja apuyhdyskäytävän välinen optinen kuituyhteys voi todella laajentaa gigabitin kaistanleveyttä käyttäjän jokaiseen huoneeseen ja parantaa käyttäjän kotiverkon laatua kaikilla osa-alueilla. FTTR-verkolla on enemmän etuja lähetyskaistanleveyden ja vakauden suhteen.
Toinen on parempi Wi-Fi-kattavuus ja korkeampi laatu. Wi-Fi 6 on FTTR-yhdyskäytävien vakiokokoonpano, ja sekä pää- että apuyhdyskäytävä voivat tarjota Wi-Fi-yhteyksiä, mikä parantaa tehokkaasti Wi-Fi-verkon vakautta ja signaalin kattavuutta.
Kotiverkon intranetin laatuun vaikuttavat tekijät, kuten kotiverkon asettelu, käyttäjälaitteet ja käyttäjäpäätteet. Siksi kotiverkon heikon laadun löytäminen ja paikantaminen on vaikea ongelma käytössä olevassa verkossa. Jokainen viestintäyritys tai verkkopalveluntarjoaja esittää omat ratkaisunsa. Esimerkiksi tekniset ratkaisut kotiverkon intranetin laadun arvioimiseksi ja heikon laadun paikantamiseksi; jatkaa suurten tietomäärien ja tekoälyteknologian soveltamisen tutkimista kotien laajakaistaisten sisäverkkojen laadun parantamiseksi; edistää FTTR- ja Wi-Fi 6 -teknologian soveltamista laajan verkon laatupohjan ja paljon muuta.
Julkaisun aika: 8.5.2023