بحث حول مشاكل جودة الشبكة الداخلية ذات النطاق العريض المنزلية

استنادًا إلى سنوات من الخبرة في البحث والتطوير في مجال معدات الإنترنت، ناقشنا التقنيات والحلول لضمان جودة الشبكة الداخلية ذات النطاق العريض المنزلية.أولاً، يقوم بتحليل الوضع الحالي لجودة الشبكة الداخلية ذات النطاق العريض المنزلي، ويلخص العوامل المختلفة مثل الألياف الضوئية والبوابات وأجهزة التوجيه وشبكة Wi-Fi وعمليات المستخدم التي تسبب مشاكل في جودة الشبكة الداخلية ذات النطاق العريض المنزلي.ثانياً، سيتم طرح تقنيات تغطية الشبكة الداخلية الجديدة التي تتميز بـ Wi-Fi 6 وFTTR (Fiber To The Room).

1. تحليل مشاكل جودة الشبكة الداخلية ذات النطاق العريض المنزلية

في عملية FTTH (الألياف إلى المنزل)، نظرًا لتأثير مسافة الإرسال البصري، والتقسيم البصري وفقدان جهاز الاتصال، وثني الألياف الضوئية، قد تكون الطاقة الضوئية التي تستقبلها البوابة منخفضة وقد يكون معدل خطأ البت تكون عالية، مما يؤدي إلى زيادة في معدل فقدان الحزمة لنقل خدمة الطبقة العليا.، ينخفض ​​المعدل.

ومع ذلك، يكون أداء الأجهزة للبوابات القديمة منخفضًا بشكل عام، ومن المحتمل حدوث مشكلات مثل ارتفاع استخدام وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وارتفاع درجة حرارة المعدات، مما يؤدي إلى عمليات إعادة تشغيل غير طبيعية وتعطل البوابات.لا تدعم البوابات القديمة بشكل عام سرعات شبكة جيجابت، كما تعاني بعض البوابات القديمة أيضًا من مشاكل مثل الشرائح القديمة، مما يؤدي إلى وجود فجوة كبيرة بين قيمة السرعة الفعلية لاتصال الشبكة والقيمة النظرية، مما يحد بشكل أكبر من إمكانية تحسين تجربة المستخدم عبر الإنترنت.في الوقت الحاضر، لا تزال بوابات المنزل الذكي القديمة التي تم استخدامها لمدة 3 سنوات أو أكثر على الشبكة المباشرة تشغل نسبة معينة وتحتاج إلى الاستبدال.

نطاق التردد 2.4 جيجا هرتز هو نطاق التردد ISM (الصناعي العلمي الطبي).يتم استخدامه كنطاق تردد مشترك لمحطات الراديو مثل شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية، ونظام الوصول اللاسلكي، ونظام البلوتوث، ونظام اتصالات الطيف المنتشر من نقطة إلى نقطة أو من نقطة إلى عدة نقاط، مع موارد تردد قليلة وعرض نطاق محدود.في الوقت الحاضر، لا تزال هناك نسبة معينة من البوابات التي تدعم نطاق تردد Wi-Fi 2.4 جيجا هرتز في الشبكة الحالية، كما أن مشكلة تداخل التردد المشترك/التردد المجاور أكثر وضوحًا.

بسبب أخطاء البرامج وعدم كفاية أداء الأجهزة لبعض البوابات، يتم قطع اتصالات PPPoE بشكل متكرر ويتم إعادة تشغيل البوابات بشكل متكرر، مما يؤدي إلى الانقطاع المتكرر للوصول إلى الإنترنت للمستخدمين.بعد مقاطعة اتصال PPPoE بشكل سلبي (على سبيل المثال، تمت مقاطعة رابط إرسال الوصلة الصاعدة)، فإن كل شركة مصنعة للبوابة لديها معايير تنفيذ غير متناسقة لاكتشاف منفذ WAN وإعادة إجراء اتصال PPPoE.تكتشف بعض بوابات الشركات المصنعة مرة واحدة كل 20 ثانية، ولا يتم إعادة الاتصال إلا بعد 30 عملية اكتشاف فاشلة.ونتيجة لذلك، تستغرق البوابة 10 دقائق لبدء إعادة تشغيل PPPoE تلقائيًا بعد انقطاع الاتصال بشكل سلبي، مما يؤثر بشكل خطير على تجربة المستخدم.

يتم تكوين المزيد والمزيد من البوابات المنزلية للمستخدمين باستخدام أجهزة التوجيه (المشار إليها فيما يلي باسم "أجهزة التوجيه").من بين أجهزة التوجيه هذه، عدد قليل جدًا يدعم فقط منافذ WAN 100M، أو (و) يدعم فقط Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).

لا تزال بعض أجهزة التوجيه الخاصة بالمصنعين تحتوي على منفذ واحد فقط من منافذ WAN أو بروتوكولات Wi-Fi التي تدعم سرعات شبكة Gigabit، وتصبح أجهزة توجيه "Gigabit زائفة".بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل جهاز التوجيه بالبوابة من خلال كابل الشبكة، وكابل الشبكة الذي يستخدمه المستخدمون هو في الأساس كابل من الفئة 5 أو الفئة 5 الفائقة، وهو ذو عمر قصير وقدرة ضعيفة على مقاومة التداخل، ومعظمها فقط دعم سرعة 100 متر.لا يمكن لأي من أجهزة التوجيه وكابلات الشبكة المذكورة أعلاه تلبية متطلبات التطور لشبكات جيجابت وفائقة جيجابت اللاحقة.يتم إعادة تشغيل بعض أجهزة التوجيه بشكل متكرر بسبب مشاكل في جودة المنتج، مما يؤثر بشكل خطير على تجربة المستخدم.

تعد شبكة Wi-Fi هي طريقة التغطية اللاسلكية الداخلية الرئيسية، ولكن يتم وضع العديد من بوابات المنزل في صناديق تيار ضعيف عند باب المستخدم.نظرًا لموقع صندوق التيار الضعيف ومادة الغطاء ونوع المنزل المعقد، فإن إشارة Wi-Fi ليست كافية لتغطية جميع المناطق الداخلية.كلما كان الجهاز الطرفي بعيدًا عن نقطة الوصول إلى Wi-Fi، زادت العوائق الموجودة، وزاد فقدان قوة الإشارة، مما قد يؤدي إلى اتصال غير مستقر وفقدان حزم البيانات.

في حالة الشبكات الداخلية لأجهزة Wi-Fi المتعددة، غالبًا ما تحدث مشكلات تداخل التردد نفسه والقناة المجاورة بسبب إعدادات القناة غير المعقولة، مما يؤدي إلى تقليل معدل Wi-Fi.

عندما يقوم بعض المستخدمين بتوصيل جهاز التوجيه بالبوابة، بسبب نقص الخبرة المهنية، فقد يقومون بتوصيل جهاز التوجيه بمنفذ الشبكة غير جيجابت الخاص بالبوابة، أو قد لا يقومون بتوصيل كابل الشبكة بإحكام، مما يؤدي إلى منافذ الشبكة فضفاضة.في هذه الحالات، حتى إذا اشترك المستخدم في خدمة جيجابت أو استخدم جهاز توجيه جيجابت، فلن يتمكن من الحصول على خدمات جيجابت مستقرة، الأمر الذي يجلب أيضًا تحديات للمشغلين للتعامل مع الأخطاء.

لدى بعض المستخدمين عدد كبير جدًا من الأجهزة المتصلة بشبكة Wi-Fi في منازلهم (أكثر من 20) أو يقوم العديد من التطبيقات بتنزيل الملفات بسرعة عالية في نفس الوقت، مما سيؤدي أيضًا إلى حدوث تعارضات خطيرة في قنوات Wi-Fi واتصالات Wi-Fi غير مستقرة.

يستخدم بعض المستخدمين محطات طرفية قديمة تدعم فقط نطاق تردد Wi-Fi أحادي التردد 2.4 جيجا هرتز أو بروتوكولات Wi-Fi الأقدم، لذلك لا يمكنهم الحصول على تجربة إنترنت مستقرة وسريعة.

2. تقنيات جديدة لتحسين جودة الشبكة الداخلية

أصبحت الخدمات ذات النطاق الترددي العالي وزمن الوصول المنخفض مثل الفيديو عالي الوضوح 4K/8K وAR/VR والتعليم عبر الإنترنت والمكاتب المنزلية تدريجيًا من الاحتياجات الصارمة للمستخدمين المنزليين.وهذا يضع متطلبات أعلى على جودة شبكة النطاق العريض المنزلية، وخاصة جودة الشبكة الداخلية ذات النطاق العريض المنزلية.كان من الصعب تلبية الشبكة الداخلية ذات النطاق العريض المنزلية الحالية القائمة على تقنية FTTH (الألياف إلى المنزل، والألياف إلى المنزل) للمتطلبات المذكورة أعلاه.ومع ذلك، يمكن لتقنيات Wi-Fi 6 وFTTR أن تلبي متطلبات الخدمة المذكورة أعلاه بشكل أفضل ويجب نشرها على نطاق واسع في أقرب وقت ممكن.

واي فاي 6

في عام 2019، أطلق تحالف Wi-Fi على تقنية 802.11ax اسم Wi-Fi 6، وأطلق على تقنيات 802.11ax و802.11n السابقة اسم Wi-Fi 5 وWi-Fi 4 على التوالي.

تقدم شبكة Wi-Fi 6 تقنية OFDMA (الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد، الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد)، MU-MIMO (متعدد المدخلات والمخرجات المتعددة، تقنية المدخلات والمخرجات المتعددة للمستخدمين المتعددين)، 1024QAM (سعة التربيع التعديل وتعديل السعة التربيعية) وغيرها من التقنيات الجديدة، يمكن أن يصل معدل التنزيل الأقصى النظري إلى 9.6 جيجابت/ثانية.بالمقارنة مع تقنيات Wi-Fi 4 وWi-Fi 5 الأكثر استخدامًا في الصناعة، فهي تتمتع بمعدل نقل أعلى وقدرة أكبر على التزامن وتأخير أقل للخدمة وتغطية أوسع وطاقة طرفية أصغر.استهلاك.

تقنية اف تي تي ار

يشير FTTR إلى نشر جميع البوابات الضوئية والأجهزة الفرعية في المنازل على أساس FTTH، وتحقيق تغطية اتصالات الألياف الضوئية لغرف المستخدمين من خلال تقنية PON.

بوابة FTTR الرئيسية هي جوهر شبكة FTTR.وهو متصل لأعلى بـ OLT لتوفير الألياف إلى المنزل، ولأسفل لتوفير منافذ بصرية لتوصيل بوابات FTTR التابعة المتعددة.تتواصل بوابة FTTR التابعة مع الأجهزة الطرفية من خلال واجهات Wi-Fi وEthernet، وتوفر وظيفة جسر لإعادة توجيه بيانات الأجهزة الطرفية إلى البوابة الرئيسية، وتقبل إدارة بوابة FTTR الرئيسية والتحكم فيها.تظهر شبكة FTTR في الشكل.

بالمقارنة مع الطرق التقليدية مثل شبكات كابل الشبكة، وشبكات خطوط الطاقة، والشبكات اللاسلكية، تتمتع شبكات FTTR بالمزايا التالية.

أولاً، تتمتع معدات الشبكات بأداء أفضل ونطاق ترددي أعلى.يمكن لاتصال الألياف الضوئية بين البوابة الرئيسية والبوابة التابعة أن يوسع عرض النطاق الترددي جيجابت إلى كل غرفة للمستخدم، ويحسن جودة الشبكة المنزلية للمستخدم في جميع الجوانب.تتمتع شبكة FTTR بمزايا أكثر في عرض النطاق الترددي للإرسال والاستقرار.

والثاني هو تغطية Wi-Fi أفضل وجودة أعلى.Wi-Fi 6 هو التكوين القياسي لبوابات FTTR، ويمكن لكل من البوابة الرئيسية والبوابة التابعة توفير اتصالات Wi-Fi، مما يحسن بشكل فعال استقرار شبكة Wi-Fi وقوة تغطية الإشارة.

تتأثر جودة الشبكة الداخلية للشبكة المنزلية بعوامل مثل تخطيط الشبكة المنزلية ومعدات المستخدم ومحطات المستخدم.لذلك، يعد العثور على الشبكة المنزلية ذات الجودة الرديئة وتحديد موقعها مشكلة صعبة على الشبكة المباشرة.تطرح كل شركة اتصالات أو مزود خدمة شبكة حلاً خاصًا بها على التوالي.على سبيل المثال، الحلول التقنية لتقييم جودة الشبكة الداخلية للشبكة المنزلية وتحديد المواقع ذات الجودة الرديئة؛مواصلة استكشاف تطبيق تكنولوجيا البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي في مجال تحسين جودة الشبكات الداخلية ذات النطاق العريض المنزلية؛الترويج لتطبيق تقنية FTTR وWi-Fi 6 وقاعدة جودة شبكة واسعة والمزيد.