Basándonos en años de experiencia en investigación y desarrollo de equipos de Internet, analizamos las tecnologías y soluciones para garantizar 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 los diversos factores, como la fibra óptica, las pasarelas, los routers, el Wi-Fi y las operaciones del usuario, que provocan problemas de calidad en dicha red. 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 vías deFTTH(fibra hasta el hogar), debido a la influencia de la distancia de transmisión óptica, la pérdida del dispositivo de conexión y la flexión 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 los gateways antiguos suele ser bajo, y son propensos a problemas como un alto consumo de CPU y memoria, así como al sobrecalentamiento del equipo, lo que provoca reinicios anormales y fallos en los gateways. Por lo general, los gateways antiguos no admiten velocidades de red Gigabit, y algunos también presentan problemas como chips obsoletos, lo que genera una gran diferencia entre la velocidad real de la conexión de red y la teórica, limitando aún más la posibilidad de mejorar la experiencia en línea del usuario. Actualmente, los gateways domésticos inteligentes antiguos que llevan tres años o más en funcionamiento en la red aún representan una proporción considerable y necesitan ser reemplazados.
La banda de frecuencia de 2,4 GHz es la banda ISM (Industrial, Científica y Médica). Se utiliza como banda de frecuencia común para estaciones de radio, como redes de área local inalámbricas, sistemas de acceso inalámbrico, sistemas Bluetooth y sistemas de comunicación de espectro ensanchado punto a punto o punto a multipunto, con recursos de frecuencia limitados y ancho de banda reducido. Actualmente, todavía existe una cierta proporción de pasarelas que admiten la banda de frecuencia Wi-Fi de 2,4 GHz en las redes existentes, y el problema de la interferencia de frecuencias adyacentes es cada vez más frecuente.
Debido a errores de software y al rendimiento insuficiente del hardware de algunos gateways, las conexiones PPPoE se interrumpen con frecuencia y los gateways se reinician constantemente, lo que provoca interrupciones frecuentes en el 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 gateways presenta estándares de implementación inconsistentes para la detección del puerto WAN y la reconexión PPPoE. Algunos gateways detectan la conexión una vez cada 20 segundos y solo vuelven a marcar después de 30 detecciones fallidas. Como resultado, el gateway tarda 10 minutos en iniciar automáticamente la reconexión PPPoE tras una desconexión pasiva, lo que afecta gravemente la experiencia del usuario.
Cada vez más, los routers (en adelante, "routers") son dispositivos que se configuran en los hogares de los usuarios. Entre estos routers, muchos solo admiten puertos WAN de 100M o solo son compatibles con Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Algunos fabricantes de routers aún solo cuentan con un puerto WAN o protocolo Wi-Fi compatible con velocidades Gigabit, convirtiéndose en routers "pseudo-Gigabit". Además, el router se conecta a la puerta de enlace mediante un cable de red, generalmente de categoría 5 o supercategoría 5, lo que limita su vida útil y su resistencia a las interferencias, y la mayoría solo admite velocidades de 100 Mbps. Ninguno de estos routers ni cables de red cumple con los requisitos de las futuras redes Gigabit y supergigabit. 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 routers domésticos se ubican en cajas de distribución eléctrica en la puerta de entrada. Debido a la ubicación de estas cajas, el material de la carcasa y la complejidad de la distribución de la vivienda, la señal Wi-Fi no alcanza a cubrir todas las áreas interiores. Cuanto más lejos se encuentre el dispositivo del punto de acceso Wi-Fi, mayores serán los obstáculos y la pérdida de señal, lo que puede provocar una conexión inestable y la pérdida de datos.
En el caso de redes Wi-Fi interiores con múltiples dispositivos, los problemas de interferencia entre frecuencias iguales y canales adyacentes suelen producirse debido a una configuración de canales inadecuada, lo que reduce aún más la velocidad de la conexión Wi-Fi.
Cuando algunos usuarios conectan el router a la puerta de enlace, debido a la falta de experiencia, pueden conectar el router a un puerto de red que no sea Gigabit o no conectar correctamente el cable de red, lo que provoca que los puertos queden sueltos. En estos casos, incluso si el usuario tiene contratado un servicio Gigabit o utiliza un router Gigabit, no podrá obtener una conexión Gigabit estable, lo que también supone un reto para los operadores a la hora de solucionar los problemas.
Algunos usuarios tienen demasiados dispositivos conectados a la red 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 red interiorQcalidad
Los servicios de alto ancho de banda y baja latencia, como el vídeo de alta definición 4K/8K, la realidad aumentada/virtual, la educación en línea y el teletrabajo, se están convirtiendo gradualmente en necesidades esenciales para los usuarios domésticos. Esto exige una mayor calidad de la red de banda ancha doméstica, especialmente en lo que respecta a la red interior. La red de banda ancha doméstica actual, basada en la tecnología FTTH (fibra hasta el hogar), ha tenido dificultades para satisfacer estos requisitos. Sin embargo, las tecnologías Wi-Fi 6 y FTTR ofrecen una mejor respuesta a estas necesidades y deberían implementarse a gran escala lo antes posible.
Wi-Fi 6
En 2019, la Wi-Fi Alliance denominó a la tecnología 802.11ax Wi-Fi 6, y a las tecnologías anteriores 802.11ax y 802.11n Wi-Fi 5 y Wi-Fi 4, respectivamente.
Wi-Fi 6Introduce OFDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal), MU-MIMO (Múltiples Entradas y Múltiples Salidas para Múltiples Usuarios), 1024QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura) y otras nuevas tecnologías, la velocidad máxima teórica de descarga puede alcanzar los 9,6 Gbit/s. En comparación con las tecnologías Wi-Fi 4 y Wi-Fi 5, las más utilizadas en la industria, tiene una mayor velocidad de transmisión, mayor capacidad de concurrencia, menor latencia de servicio, mayor cobertura y menor consumo de energía en el terminal.
FTTRTtecnología
FTTR se refiere al despliegue de pasarelas y subdispositivos totalmente ópticos en hogares sobre la base de FTTH, y la realización de cobertura de comunicación por fibra óptica a las habitaciones de los usuarios a través dePONtecnología.
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 su vez, proporciona puertos ópticos para conectar múltiples puertas de enlace secundarias FTTR. La puerta de enlace secundaria FTTR se comunica con los equipos terminales mediante interfaces Wi-Fi y Ethernet, actúa como puente para reenviar los datos de los equipos terminales a la puerta de enlace principal y gestiona y controla dicha puerta de enlace. La configuración de la red FTTR se muestra en la figura.
En comparación con los métodos tradicionales como las redes por cable, las redes por línea eléctrica y las redes inalámbricas, las redes FTTR presentan las siguientes ventajas.
En primer lugar, el equipo de red ofrece un mejor rendimiento y mayor ancho de banda. La conexión de fibra óptica entre la puerta de enlace principal y la puerta de enlace secundaria permite extender el ancho de banda Gigabit a todas las habitaciones 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 y estabilidad de transmisión.
La segunda ventaja es una mejor cobertura Wi-Fi y una mayor calidad. Wi-Fi 6 es la configuración estándar de las pasarelas FTTR, y tanto la pasarela maestra como la esclava pueden proporcionar conexiones Wi-Fi, mejorando así la estabilidad de la red Wi-Fi y la intensidad de la señal.
La calidad de la red doméstica se ve afectada por factores como la configuración de la red, el equipo y los terminales del usuario. Por lo tanto, detectar y localizar la mala calidad de la red doméstica es un problema complejo en la red en funcionamiento. Cada empresa de telecomunicaciones o proveedor de servicios de red propone su propia solución. Por ejemplo, soluciones técnicas para evaluar la calidad de la red doméstica y localizar la mala calidad; seguir explorando la aplicación de la tecnología de macrodatos e inteligencia artificial para mejorar la calidad de las redes domésticas de banda ancha; promover la aplicación de la tecnología FTTR y Wi-Fi 6 para una amplia base de datos de calidad de red, entre otras.
Fecha de publicación: 8 de mayo de 2023