Dựa trên nhiều năm kinh nghiệm nghiên cứu và phát triển thiết bị Internet, chúng tôi đã thảo luận về các công nghệ và giải pháp đảm bảo chất lượng mạng băng thông rộng trong nhà tại nhà. Đầu tiên, bài viết phân tích tình hình hiện tại về chất lượng mạng băng thông rộng trong nhà tại nhà, đồng thời tóm tắt các yếu tố khác nhau như cáp quang, cổng kết nối, bộ định tuyến, Wi-Fi và hoạt động của người dùng gây ra các vấn đề về chất lượng mạng băng thông rộng trong nhà tại nhà. Thứ hai, chúng tôi sẽ giới thiệu các công nghệ phủ sóng mạng trong nhà mới, được đánh dấu bằng Wi-Fi 6 và FTTR (Fiber To The Room).
1. Phân tích các vấn đề về chất lượng mạng băng thông rộng trong nhà
Trong quá trìnhCáp quang(sợi quang đến nhà), do ảnh hưởng của khoảng cách truyền quang, mất mát thiết bị kết nối và phân tách quang, và uốn cong sợi quang, công suất quang mà cổng nhận được có thể thấp và tỷ lệ lỗi bit có thể cao, dẫn đến tăng tỷ lệ mất gói tin của dịch vụ truyền dẫn lớp trên. , tỷ lệ giảm xuống.
Tuy nhiên, hiệu suất phần cứng của các cổng kết nối cũ nhìn chung thấp, dễ xảy ra các vấn đề như sử dụng CPU và bộ nhớ quá mức, thiết bị quá nhiệt, dẫn đến việc cổng kết nối khởi động lại bất thường và sập. Các cổng kết nối cũ thường không hỗ trợ tốc độ mạng gigabit, và một số cổng kết nối cũ còn gặp các vấn đề như chip lỗi thời, dẫn đến chênh lệch lớn giữa giá trị tốc độ thực tế của kết nối mạng và giá trị lý thuyết, làm hạn chế khả năng cải thiện trải nghiệm trực tuyến của người dùng. Hiện tại, các cổng kết nối nhà thông minh cũ đã sử dụng trên mạng trực tiếp từ 3 năm trở lên vẫn chiếm một tỷ lệ nhất định và cần được thay thế.
Băng tần 2,4 GHz là băng tần ISM (Công nghiệp-Khoa học-Y tế). Nó được sử dụng làm băng tần chung cho các đài phát thanh như mạng cục bộ không dây, hệ thống truy cập không dây, hệ thống Bluetooth, hệ thống truyền thông trải phổ điểm-điểm hoặc điểm-đa điểm, với tài nguyên tần số hạn chế và băng thông hạn chế. Hiện tại, vẫn còn một tỷ lệ nhất định các cổng hỗ trợ băng tần Wi-Fi 2,4 GHz trong mạng hiện có, và vấn đề nhiễu đồng tần/nhiễu tần số liền kề đang trở nên rõ rệt hơn.
Do lỗi phần mềm và hiệu suất phần cứng của một số cổng kết nối không đủ, các kết nối PPPoE thường xuyên bị ngắt kết nối và các cổng kết nối thường xuyên phải khởi động lại, dẫn đến việc người dùng thường xuyên bị gián đoạn truy cập Internet. Sau khi kết nối PPPoE bị gián đoạn thụ động (ví dụ: đường truyền uplink bị gián đoạn), mỗi nhà sản xuất cổng kết nối lại có các tiêu chuẩn triển khai không nhất quán để phát hiện cổng WAN và thực hiện lại việc quay số PPPoE. Cổng kết nối của một số nhà sản xuất phát hiện mỗi 20 giây một lần và chỉ quay số lại sau 30 lần phát hiện không thành công. Do đó, phải mất 10 phút để cổng kết nối tự động khởi tạo lại PPPoE sau khi bị ngắt kết nối thụ động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến trải nghiệm người dùng.
Ngày càng nhiều cổng kết nối mạng gia đình của người dùng được cấu hình bằng bộ định tuyến (sau đây gọi là "bộ định tuyến"). Trong số các bộ định tuyến này, khá nhiều bộ chỉ hỗ trợ cổng WAN 100M, hoặc (và) chỉ hỗ trợ Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Một số bộ định tuyến của nhà sản xuất vẫn chỉ có một cổng WAN hoặc giao thức Wi-Fi hỗ trợ tốc độ mạng Gigabit, và trở thành bộ định tuyến "giả Gigabit". Ngoài ra, bộ định tuyến được kết nối với cổng thông qua cáp mạng, và cáp mạng mà người dùng sử dụng về cơ bản là cáp loại 5 hoặc siêu loại 5, có tuổi thọ ngắn và khả năng chống nhiễu yếu, và hầu hết chỉ hỗ trợ tốc độ 100Mbps. Không có bộ định tuyến và cáp mạng nào được đề cập ở trên có thể đáp ứng được yêu cầu phát triển của các mạng Gigabit và Super-Gigabit sau này. Một số bộ định tuyến thường xuyên khởi động lại do các vấn đề về chất lượng sản phẩm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến trải nghiệm người dùng.
Wi-Fi là phương pháp phủ sóng không dây trong nhà chính, nhưng nhiều cổng kết nối gia đình được đặt trong các hộp điện yếu tại cửa nhà người dùng. Do vị trí đặt hộp điện yếu, vật liệu vỏ bọc và kiểu nhà phức tạp, tín hiệu Wi-Fi không đủ để phủ sóng toàn bộ khu vực trong nhà. Thiết bị đầu cuối càng xa điểm truy cập Wi-Fi thì càng có nhiều chướng ngại vật, và khả năng mất tín hiệu càng lớn, có thể dẫn đến kết nối không ổn định và mất gói dữ liệu.
Trong trường hợp kết nối mạng trong nhà của nhiều thiết bị Wi-Fi, vấn đề nhiễu cùng tần số và nhiễu kênh liền kề thường xảy ra do cài đặt kênh không hợp lý, làm giảm thêm tốc độ Wi-Fi.
Khi một số người dùng kết nối bộ định tuyến với cổng kết nối, do thiếu kinh nghiệm chuyên môn, họ có thể kết nối bộ định tuyến với cổng mạng không phải gigabit của cổng kết nối, hoặc kết nối cáp mạng không chặt chẽ, dẫn đến cổng mạng bị lỏng. Trong những trường hợp này, ngay cả khi người dùng đăng ký dịch vụ gigabit hoặc sử dụng bộ định tuyến gigabit, họ vẫn không thể có được dịch vụ gigabit ổn định, điều này cũng gây khó khăn cho các nhà mạng trong việc xử lý sự cố.
Một số người dùng có quá nhiều thiết bị kết nối Wi-Fi tại nhà (hơn 20 thiết bị) hoặc nhiều ứng dụng tải xuống tệp với tốc độ cao cùng lúc, điều này cũng sẽ gây ra xung đột kênh Wi-Fi nghiêm trọng và kết nối Wi-Fi không ổn định.
Một số người dùng sử dụng thiết bị đầu cuối cũ chỉ hỗ trợ băng tần Wi-Fi 2,4 GHz đơn tần hoặc các giao thức Wi-Fi cũ hơn nên họ không thể có được trải nghiệm Internet ổn định và nhanh chóng.
2. Công nghệ mới cải thiện mạng lưới trong nhàQchất lượng
Các dịch vụ băng thông rộng, độ trễ thấp như video độ phân giải cao 4K/8K, AR/VR, giáo dục trực tuyến và văn phòng tại nhà đang dần trở thành nhu cầu thiết yếu của người dùng tại nhà. Điều này đặt ra yêu cầu ngày càng cao về chất lượng mạng băng thông rộng tại nhà, đặc biệt là chất lượng mạng băng thông rộng trong nhà. Mạng băng thông rộng trong nhà hiện tại dựa trên công nghệ FTTH (Fiber To The House, cáp quang đến tận nhà) khó có thể đáp ứng được các yêu cầu trên. Tuy nhiên, công nghệ Wi-Fi 6 và FTTR có thể đáp ứng tốt hơn các yêu cầu dịch vụ trên và nên được triển khai trên diện rộng càng sớm càng tốt.
Wi-Fi 6
Năm 2019, Wi-Fi Alliance đã đặt tên cho công nghệ 802.11ax là Wi-Fi 6 và đặt tên cho các công nghệ 802.11ax và 802.11n trước đó lần lượt là Wi-Fi 5 và Wi-Fi 4.
Wi-Fi 6Giới thiệu OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, Multi-User Multiple-Input Multiple-Output), 1024QAM (Quadrature Amplitude Modulation, điều chế biên độ cầu phương) và các công nghệ mới khác, tốc độ tải xuống tối đa theo lý thuyết có thể đạt 9,6Gbit/giây. So với các công nghệ Wi-Fi 4 và Wi-Fi 5 được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành, công nghệ này có tốc độ truyền cao hơn, khả năng đồng thời lớn hơn, độ trễ dịch vụ thấp hơn, vùng phủ sóng rộng hơn và mức tiêu thụ điện năng đầu cuối nhỏ hơn.
FTTRTcông nghệ
FTTR đề cập đến việc triển khai các cổng quang và thiết bị phụ trong nhà trên cơ sở FTTH và hiện thực hóa vùng phủ sóng truyền thông cáp quang đến các phòng người dùng thông quaPONcông nghệ.
Cổng chính FTTR là lõi của mạng FTTR. Nó được kết nối hướng lên trên với OLT để cung cấp cáp quang đến tận nhà, và hướng xuống dưới để cung cấp cổng quang để kết nối nhiều cổng phụ FTTR. Cổng phụ FTTR giao tiếp với thiết bị đầu cuối thông qua giao diện Wi-Fi và Ethernet, cung cấp chức năng bắc cầu để chuyển tiếp dữ liệu từ thiết bị đầu cuối đến cổng chính, và chịu trách nhiệm quản lý và điều khiển cổng chính FTTR. Mạng FTTR được thể hiện trong hình.
So với các phương pháp truyền thống như mạng cáp, mạng đường dây điện và mạng không dây, mạng FTTR có những ưu điểm sau.
Đầu tiên, thiết bị mạng có hiệu suất tốt hơn và băng thông rộng hơn. Kết nối cáp quang giữa cổng chính và cổng phụ thực sự có thể mở rộng băng thông gigabit đến mọi phòng của người dùng, đồng thời cải thiện chất lượng mạng gia đình của người dùng về mọi mặt. Mạng FTTR có nhiều ưu điểm hơn về băng thông truyền dẫn và độ ổn định.
Thứ hai là vùng phủ sóng Wi-Fi tốt hơn và chất lượng cao hơn. Wi-Fi 6 là cấu hình tiêu chuẩn của các cổng FTTR, cả cổng chính và cổng phụ đều có thể cung cấp kết nối Wi-Fi, cải thiện hiệu quả tính ổn định của mạng Wi-Fi và cường độ phủ sóng tín hiệu.
Chất lượng mạng nội bộ gia đình bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như bố trí mạng gia đình, thiết bị người dùng và thiết bị đầu cuối của người dùng. Do đó, việc tìm kiếm và xác định chất lượng mạng gia đình kém là một bài toán khó trên mạng trực tiếp. Mỗi công ty truyền thông hoặc nhà cung cấp dịch vụ mạng đều đưa ra giải pháp riêng của mình. Ví dụ, các giải pháp kỹ thuật để đánh giá chất lượng mạng nội bộ gia đình và xác định chất lượng kém; tiếp tục nghiên cứu ứng dụng công nghệ dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực cải thiện chất lượng mạng băng thông rộng trong nhà; thúc đẩy ứng dụng công nghệ FTTR và Wi-Fi 6; nền tảng chất lượng mạng rộng khắp và hơn thế nữa.
Thời gian đăng: 08-05-2023