Remdamiesi ilgamete interneto įrangos tyrimų ir plėtros patirtimi, aptarėme namų plačiajuosčio ryšio vidaus tinklo kokybės užtikrinimo technologijas ir sprendimus. Pirma, analizuojama dabartinė namų plačiajuosčio ryšio vidaus tinklo kokybė ir apibendrinami įvairūs veiksniai, tokie kaip šviesolaidis, šliuzai, maršrutizatoriai, „Wi-Fi“ ir vartotojų operacijos, sukeliančios namų plačiajuosčio ryšio vidaus tinklo kokybės problemas. Antra, bus pristatytos naujos patalpų tinklo aprėpties technologijos, pažymėtos „Wi-Fi 6“ ir FTTR (šviesolaidis iki kambario).
1. Namų plačiajuosčio ryšio patalpų tinklo kokybės problemų analizė
FTTH (šviesolaidis iki namų) procese dėl optinio perdavimo atstumo, optinio skaidymo ir prijungimo įrenginio nuostolių bei optinio pluošto lenkimo įtakos šliuzo gaunama optinė galia gali būti maža, o bitų klaidų dažnis – didelis, todėl padidėja paketų praradimo dažnis viršutinio sluoksnio paslaugų perdavimo metu, ir dažnis sumažėja.
Tačiau senų šliuzų aparatinės įrangos našumas paprastai yra mažas, todėl gali kilti tokių problemų kaip didelis procesoriaus ir atminties naudojimas bei įrangos perkaitimas, dėl kurių šliuzai gali nenormaliai persikrauti ir sugesti. Seni šliuzai paprastai nepalaiko gigabito tinklo greičio, o kai kurie seni šliuzai taip pat turi tokių problemų kaip pasenę lustai, dėl kurių susidaro didelis skirtumas tarp faktinės tinklo ryšio greičio vertės ir teorinės vertės, o tai dar labiau riboja galimybę pagerinti vartotojo patirtį internete. Šiuo metu seni išmaniųjų namų šliuzai, kurie 3 metus ar ilgiau buvo naudojami realiame tinkle, vis dar užima tam tikrą dalį ir juos reikia pakeisti.
2,4 GHz dažnių juosta yra ISM (pramoninė-mokslinė-medicininė) dažnių juosta. Ji naudojama kaip bendra dažnių juosta radijo stotims, tokioms kaip belaidis vietinis tinklas, belaidės prieigos sistemos, „Bluetooth“ sistemos, taško-taško arba taško-daugelio taškų išsklaidyto spektro ryšio sistemos, turinčios mažai dažnių išteklių ir ribotą pralaidumą. Šiuo metu esamame tinkle vis dar yra tam tikra dalis šliuzų, palaikančių 2,4 GHz „Wi-Fi“ dažnių juostą, o bendro/gretimo dažnio trukdžių problema yra ryškesnė.
Dėl kai kurių šliuzų programinės įrangos klaidų ir nepakankamo aparatinės įrangos našumo PPPoE ryšiai dažnai nutrūksta, o šliuzai dažnai paleidžiami iš naujo, todėl vartotojams dažnai nutrūksta prieiga prie interneto. Pasyviai nutraukus PPPoE ryšį (pvz., nutrūkus duomenų perdavimo ryšiui), kiekvienas šliuzų gamintojas taiko nevienodus WAN prievado aptikimo ir pakartotinio PPPoE rinkimo įgyvendinimo standartus. Kai kurių gamintojų šliuzai aptinka kartą per 20 sekundžių ir pakartotinai renka numerį tik po 30 nepavykusių aptikimų. Dėl to šliuzui prireikia 10 minučių, kad automatiškai inicijuotų PPPoE atkūrimą po pasyvaus atsijungimo, o tai labai paveikia vartotojo patirtį.
Vis daugiau vartotojų namų tinklo prieigos taškai konfigūruojami naudojant maršrutizatorius (toliau – „maršrutizatoriai“). Nemažai šių maršrutizatorių palaiko tik 100 Mbps WAN prievadus arba (ir) tik „Wi-Fi 4“ (802.11b/g/n).
Kai kurių gamintojų maršrutizatoriai vis dar turi tik vieną WAN prievadą arba „Wi-Fi“ protokolą, kuris palaiko gigabito tinklo greitį, ir tampa „pseudogigabitiniais“ maršrutizatoriais. Be to, maršrutizatorius prie šliuzo prijungiamas tinklo kabeliu, o vartotojų naudojamas tinklo kabelis iš esmės yra 5 arba super5 kategorijos kabelis, pasižymintis trumpu tarnavimo laiku ir silpnomis trukdžių slopinimo savybėmis, be to, dauguma jų palaiko tik 100 M greitį. Nė vienas iš aukščiau paminėtų maršrutizatorių ir tinklo kabelių negali atitikti vėlesnių gigabito ir supergigabito tinklų evoliucijos reikalavimų. Kai kurie maršrutizatoriai dėl produkto kokybės problemų dažnai paleidžiami iš naujo, o tai labai paveikia vartotojo patirtį.
„Wi-Fi“ yra pagrindinis belaidžio ryšio aprėpties būdas patalpose, tačiau daugelis namų šliuzų yra montuojami silpnų srovių dėžutėse prie vartotojo durų. Dėl silpnų srovių dėžutės vietos, dangčio medžiagos ir sudėtingo namo tipo „Wi-Fi“ signalo nepakanka, kad aprėptų visas patalpas. Kuo toliau terminalinis įrenginys yra nuo „Wi-Fi“ prieigos taško, tuo daugiau kliūčių kyla ir tuo didesnis signalo stiprumo praradimas, dėl ko gali būti nestabilus ryšys ir prarasti duomenų paketai.
Jei patalpų viduje yra keli „Wi-Fi“ įrenginiai, dėl nepagrįstų kanalų nustatymų dažnai kyla to paties dažnio ir gretimų kanalų trukdžių problemų, kurios dar labiau sumažina „Wi-Fi“ spartą.
Kai kurie vartotojai, neturėdami pakankamai profesinės patirties, gali prijungti maršrutizatorių prie šliuzo ne gigabitinio tinklo prievado arba netinkamai prijungti tinklo kabelį, todėl tinklo prievadai atsilaisvina. Tokiais atvejais, net jei vartotojas užsiprenumeruoja gigabito paslaugą arba naudoja gigabito maršrutizatorių, jis negali gauti stabilių gigabito paslaugų, o tai taip pat kelia operatoriams sunkumų sprendžiant gedimus.
Kai kurie vartotojai namuose turi per daug įrenginių, prijungtų prie „Wi-Fi“ (daugiau nei 20), arba kelios programos vienu metu dideliu greičiu atsisiunčia failus, o tai taip pat gali sukelti rimtų „Wi-Fi“ kanalų konfliktų ir nestabilų „Wi-Fi“ ryšį.
Kai kurie vartotojai naudoja senus terminalus, kurie palaiko tik vieno dažnio „Wi-Fi“ 2,4 GHz dažnių juostą arba senesnius „Wi-Fi“ protokolus, todėl jie negali gauti stabilios ir greitos interneto patirties.
2. Naujos technologijos, skirtos pagerinti vidaus tinklo kokybę
Didelės spartos ir mažo delsos paslaugos, tokios kaip 4K/8K didelės raiškos vaizdo įrašai, papildyta/virtuali realybė (AR/VR), internetinis švietimas ir namų biuras, pamažu tampa neatsiejama namų vartotojų paklausa. Tai kelia didesnius reikalavimus namų plačiajuosčio ryšio tinklo, ypač namų plačiajuosčio ryšio patalpų tinklo, kokybei. Esamas namų plačiajuosčio ryšio patalpų tinklas, pagrįstas FTTH (šviesolaidis iki namų) technologija, sunkiai atitinka minėtus reikalavimus. Tačiau „Wi-Fi 6“ ir FTTR technologijos gali geriau atitikti minėtus paslaugų reikalavimus ir turėtų būti kuo greičiau diegiamos dideliu mastu.
„Wi-Fi 6“
2019 m. „Wi-Fi Alliance“ pavadino 802.11ax technologiją „Wi-Fi 6“, o ankstesnes 802.11ax ir 802.11n technologijas atitinkamai „Wi-Fi 5“ ir „Wi-Fi 4“.
„Wi-Fi 6“ diegia OFDMA (ortogonalinę dažnio dalijimo daugialypę prieigą), MU-MIMO (daugiafunkcinę kelių įėjimų ir išėjimų technologiją), 1024QAM (kvadratūrinę amplitudės moduliaciją) ir kitas naujas technologijas, o teorinis maksimalus atsisiuntimo greitis gali siekti 9,6 Gbit/s. Palyginti su plačiausiai pramonėje naudojamomis „Wi-Fi 4“ ir „Wi-Fi 5“ technologijomis, jis pasižymi didesniu perdavimo greičiu, didesne lygiagretumo galimybe, mažesniu paslaugų vėlavimu, platesne aprėptimi ir mažesnėmis terminalo energijos sąnaudomis.
FTTR technologija
FTTR reiškia visiškai optinių šliuzų ir pagalbinių įrenginių diegimą namuose FTTH pagrindu ir optinio pluošto ryšio aprėpties įgyvendinimą vartotojų kambariuose naudojant PON technologiją.
Pagrindinis FTTR šliuzas yra FTTR tinklo pagrindas. Jis yra prijungtas iš viršaus į apačią prie OLT, kad būtų užtikrintas šviesolaidinis ryšys iki namų, ir iš apačios į apačią, kad būtų užtikrintos optinės jungtys, skirtos prijungti kelis FTTR pavaldinius šliuzus. FTTR pavaldinis šliuzas bendrauja su galine įranga per „Wi-Fi“ ir Ethernet sąsajas, atlieka tiltelio funkciją, kad perduotų galinės įrangos duomenis pagrindiniam šliuzui, ir priima pagrindinių FTTR šliuzų valdymą bei kontrolę. FTTR tinklas parodytas paveikslėlyje.
Palyginti su tradiciniais metodais, tokiais kaip tinklo kabelių tinklai, elektros linijų tinklai ir belaidžiai tinklai, FTTR tinklai turi šiuos pranašumus.
Pirma, tinklo įranga pasižymi geresniu našumu ir didesniu pralaidumu. Optinio pluošto jungtis tarp pagrindinio ir pavaldinio šliuzų gali išplėsti gigabito pralaidumą į kiekvieną vartotojo kambarį ir pagerinti vartotojo namų tinklo kokybę visais aspektais. FTTR tinklas turi daugiau pranašumų perdavimo pralaidumo ir stabilumo srityse.
Antrasis – geresnė „Wi-Fi“ aprėptis ir aukštesnė kokybė. „Wi-Fi 6“ yra standartinė FTTR šliuzų konfigūracija, ir tiek pagrindinis, tiek antrinis šliuzas gali užtikrinti „Wi-Fi“ ryšį, efektyviai pagerindamas „Wi-Fi“ tinklo stabilumą ir signalo aprėpties stiprumą.
Namų tinklo intraneto kokybę veikia tokie veiksniai kaip namų tinklo išdėstymas, naudotojų įranga ir naudotojų terminalai. Todėl prastos kokybės namų tinklo nustatymas ir lokalizavimas yra sudėtinga problema veikiančiame tinkle. Kiekviena ryšių įmonė ar tinklo paslaugų teikėjas atitinkamai siūlo savo sprendimą. Pavyzdžiui, techniniai sprendimai namų tinklo intraneto kokybei įvertinti ir prastos kokybės nustatymui; toliau tyrinėti didžiųjų duomenų ir dirbtinio intelekto technologijų taikymą namų plačiajuosčio ryšio patalpų tinklų kokybės gerinimo srityje; skatinti FTTR ir „Wi-Fi 6“ technologijų taikymą, platų tinklo kokybės pagrindą ir kita.
Įrašo laikas: 2023 m. gegužės 26 d.
