Con base en años de experiencia en investigación y desarrollo de equipos de internet, analizamos las tecnologías y soluciones para el aseguramiento de la calidad de la red de banda ancha doméstica en interiores. En primer lugar, analizamos la situación actual de la calidad de la red de banda ancha doméstica en interiores y resumimos diversos factores, como la fibra óptica, las puertas de enlace, los routers, el Wi-Fi y las operaciones del usuario, que causan problemas de calidad en la red de banda ancha doméstica en interiores. En segundo lugar, se presentarán las nuevas tecnologías de cobertura de red en interiores, como Wi-Fi 6 y FTTR (Fibra hasta la habitación).
1. Análisis de los problemas de calidad de la red de banda ancha doméstica en interiores
En el proceso de FTTH (fibra hasta el hogar), debido a la influencia de la distancia de transmisión óptica, la división óptica y la pérdida del dispositivo de conexión, y la curvatura de la fibra óptica, la potencia óptica recibida por la puerta de enlace puede ser baja y la tasa de error de bits puede ser alta, lo que resulta en un aumento en la tasa de pérdida de paquetes de la transmisión del servicio de capa superior. , la tasa cae.
Sin embargo, el rendimiento del hardware de las puertas de enlace antiguas suele ser bajo, y problemas como el alto consumo de CPU y memoria, y el sobrecalentamiento del equipo son propensos a ocurrir, lo que resulta en reinicios anormales y bloqueos de las puertas de enlace. Las puertas de enlace antiguas generalmente no admiten velocidades de red Gigabit, y algunas también presentan problemas como chips obsoletos, lo que genera una gran diferencia entre la velocidad real de la conexión de red y el valor teórico, lo que limita aún más la posibilidad de mejorar la experiencia en línea del usuario. Actualmente, las puertas de enlace para hogares inteligentes antiguas que han estado en uso durante 3 años o más en la red activa aún ocupan una cierta proporción y deben reemplazarse.
La banda de frecuencia de 2,4 GHz es la banda ISM (Industrial-Científico-Médica). Se utiliza como banda de frecuencia común para estaciones de radio, como redes de área local inalámbricas (LAN), sistemas de acceso inalámbrico, sistemas Bluetooth y sistemas de comunicación de espectro ensanchado punto a punto o punto a multipunto, con pocos recursos de frecuencia y un ancho de banda limitado. Actualmente, aún hay una cierta proporción de puertas de enlace compatibles con la banda de frecuencia Wi-Fi de 2,4 GHz en la red existente, y el problema de la interferencia de frecuencias adyacentes/cofrecuencia es más prominente.
Debido a errores de software y al rendimiento deficiente del hardware de algunas puertas de enlace, las conexiones PPPoE se interrumpen con frecuencia y las puertas de enlace se reinician con frecuencia, lo que provoca frecuentes interrupciones del acceso a Internet para los usuarios. Tras una interrupción pasiva de la conexión PPPoE (por ejemplo, la interrupción del enlace de transmisión ascendente), cada fabricante de puerta de enlace tiene estándares de implementación inconsistentes para la detección de puertos WAN y la repetición de la marcación PPPoE. Algunas puertas de enlace detectan una vez cada 20 segundos y solo vuelven a marcar después de 30 detecciones fallidas. Como resultado, la puerta de enlace tarda 10 minutos en iniciar automáticamente la reproducción PPPoE tras desconectarse pasivamente, lo que afecta gravemente la experiencia del usuario.
Cada vez más usuarios configuran sus puertas de enlace domésticas con routers (en adelante, "routers"). Entre estos routers, muchos solo admiten puertos WAN de 100 M o Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Algunos fabricantes de routers aún solo cuentan con uno de los puertos WAN o protocolos Wi-Fi compatibles con velocidades de red Gigabit, convirtiéndose en routers "pseudo-Gigabit". Además, el router se conecta a la puerta de enlace mediante un cable de red, que los usuarios utilizan básicamente de categoría 5 o supercategoría 5, con una vida útil corta y una capacidad antiinterferente débil. La mayoría solo admite velocidades de 100 M. Ninguno de los routers y cables de red mencionados anteriormente cumple con los requisitos de evolución de las redes Gigabit y Super-Gigabit posteriores. Algunos routers se reinician con frecuencia debido a problemas de calidad, lo que afecta gravemente la experiencia del usuario.
El Wi-Fi es el principal método de cobertura inalámbrica en interiores, pero muchos gateways domésticos se instalan en cajas de baja tensión en la puerta del usuario. Debido a la ubicación de la caja, el material de la cubierta y la complejidad de la vivienda, la señal Wi-Fi no es suficiente para cubrir todas las áreas interiores. Cuanto más lejos esté el dispositivo del punto de acceso Wi-Fi, más obstáculos encontrará y mayor será la pérdida de intensidad de la señal, lo que puede provocar una conexión inestable y la pérdida de paquetes de datos.
En el caso de redes interiores de múltiples dispositivos Wi-Fi, a menudo ocurren problemas de interferencia de la misma frecuencia y de canales adyacentes debido a configuraciones de canal irrazonables, lo que reduce aún más la velocidad de Wi-Fi.
Cuando algunos usuarios conectan el router a la puerta de enlace, debido a su falta de experiencia profesional, pueden conectar el router a un puerto de red no Gigabit de la puerta de enlace o no conectar el cable de red firmemente, lo que resulta en puertos de red sueltos. En estos casos, incluso si el usuario se suscribe al servicio Gigabit o utiliza un router Gigabit, no puede obtener servicios Gigabit estables, lo que también dificulta la gestión de fallos por parte de los operadores.
Algunos usuarios tienen demasiados dispositivos conectados a Wi-Fi en sus hogares (más de 20) o varias aplicaciones descargan archivos a alta velocidad al mismo tiempo, lo que también provocará graves conflictos de canales Wi-Fi y conexiones Wi-Fi inestables.
Algunos usuarios utilizan terminales antiguos que solo admiten la banda de frecuencia Wi-Fi de 2,4 GHz o protocolos Wi-Fi más antiguos, por lo que no pueden obtener una experiencia de Internet estable y rápida.
2. Nuevas tecnologías para mejorar la calidad de la red interior
Los servicios de alto ancho de banda y baja latencia, como el video de alta definición 4K/8K, la realidad aumentada (RA/RV), la educación en línea y el teletrabajo, se están convirtiendo gradualmente en necesidades prioritarias para los usuarios domésticos. Esto impone mayores requisitos de calidad a la red de banda ancha doméstica, especialmente a la red de banda ancha interior. La red de banda ancha interior doméstica actual, basada en la tecnología FTTH (fibra hasta el hogar), ha tenido dificultades para cumplir con estos requisitos. Sin embargo, las tecnologías Wi-Fi 6 y FTTR pueden satisfacer mejor estos requisitos y deberían implementarse a gran escala lo antes posible.
Wi-Fi 6
En 2019, la Wi-Fi Alliance denominó la tecnología 802.11ax como Wi-Fi 6, y las tecnologías anteriores 802.11ax y 802.11n como Wi-Fi 5 y Wi-Fi 4, respectivamente.
Wi-Fi 6 introduce OFDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal), MU-MIMO (Tecnología Multiusuario de Múltiples Entradas y Múltiples Salidas), 1024QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura) y otras nuevas tecnologías. La velocidad máxima de descarga teórica puede alcanzar los 9,6 Gbit/s. En comparación con las tecnologías Wi-Fi 4 y Wi-Fi 5 más utilizadas en la industria, ofrece una mayor velocidad de transmisión, mayor capacidad de concurrencia, menor retardo de servicio, mayor cobertura y menor consumo de energía.
Tecnología FTTR
FTTR se refiere a la implementación de puertas de enlace y subdispositivos totalmente ópticos en hogares sobre la base de FTTH, y a la realización de cobertura de comunicación de fibra óptica para habitaciones de usuarios a través de tecnología PON.
La puerta de enlace principal FTTR es el núcleo de la red FTTR. Se conecta a la OLT para proporcionar fibra hasta el hogar y a los puertos ópticos para conectar múltiples puertas de enlace secundarias FTTR. La puerta de enlace secundaria FTTR se comunica con el equipo terminal mediante interfaces Wi-Fi y Ethernet, proporciona una función de puente para reenviar los datos del equipo terminal a la puerta de enlace principal y se encarga de la gestión y el control de la puerta de enlace principal FTTR. La red FTTR se muestra en la figura.
En comparación con los métodos tradicionales, como las redes de cables de red, las redes de líneas eléctricas y las redes inalámbricas, las redes FTTR tienen las siguientes ventajas.
En primer lugar, el equipo de red ofrece un mejor rendimiento y un mayor ancho de banda. La conexión de fibra óptica entre la puerta de enlace maestra y la esclava puede extender el ancho de banda gigabit a cada habitación del usuario y mejorar la calidad de su red doméstica en todos los aspectos. La red FTTR ofrece mayores ventajas en cuanto a ancho de banda de transmisión y estabilidad.
El segundo es una mejor cobertura Wi-Fi y una mayor calidad. Wi-Fi 6 es la configuración estándar de las puertas de enlace FTTR, y tanto la puerta de enlace maestra como la esclava pueden proporcionar conexiones Wi-Fi, mejorando eficazmente la estabilidad de la red Wi-Fi y la intensidad de la señal.
La calidad de la intranet de la red doméstica se ve afectada por factores como la disposición de la red doméstica, los equipos y los terminales de usuario. Por lo tanto, detectar y localizar la mala calidad de la red doméstica es un problema complejo en una red en funcionamiento. Cada empresa de comunicaciones o proveedor de servicios de red ofrece sus propias soluciones. Por ejemplo, se buscan soluciones técnicas para evaluar la calidad de la intranet de la red doméstica y localizarla; continuar explorando la aplicación de big data e inteligencia artificial para mejorar la calidad de las redes interiores de banda ancha doméstica; promover la aplicación de las tecnologías FTTR y Wi-Fi 6; y ampliar la base de calidad de la red.
Hora de publicación: 26 de mayo de 2023
