Forts de nombreuses années d'expérience en recherche et développement d'équipements Internet, nous avons présenté les technologies et solutions permettant d'assurer la qualité des réseaux domestiques haut débit en intérieur. Nous avons d'abord analysé la situation actuelle en la matière et résumé les différents facteurs à l'origine des problèmes de qualité, tels que la fibre optique, les passerelles, les routeurs, le Wi-Fi et les opérations des utilisateurs. Nous avons ensuite présenté les nouvelles technologies de couverture des réseaux intérieurs, notamment le Wi-Fi 6 et la fibre optique jusqu'à la pièce (FTTR).
1. Analyse des problèmes de qualité du réseau intérieur haut débit domestique
En cours deFTTH(fibre optique jusqu'au domicile), en raison de l'influence de la distance de transmission optique, de la division optique et de la perte du dispositif de connexion, ainsi que de la courbure de la fibre optique, la puissance optique reçue par la passerelle peut être faible et le taux d'erreur binaire peut être élevé, ce qui entraîne une augmentation du taux de perte de paquets de la transmission de service de couche supérieure. , le taux baisse.
Cependant, les performances matérielles des anciennes passerelles sont généralement faibles, et des problèmes tels qu'une utilisation excessive du processeur et de la mémoire, ainsi que la surchauffe des équipements, sont fréquents, entraînant des redémarrages anormaux et des pannes. Les anciennes passerelles ne prennent généralement pas en charge les débits réseau gigabit, et certaines présentent également des problèmes tels que des puces obsolètes, ce qui entraîne un écart important entre la vitesse réelle et la vitesse théorique de la connexion réseau, limitant ainsi les possibilités d'amélioration de l'expérience utilisateur en ligne. Actuellement, les anciennes passerelles domestiques connectées, utilisées depuis trois ans ou plus sur le réseau en service, représentent encore une part importante du marché et doivent être remplacées.
La bande de fréquences 2,4 GHz est la bande de fréquences ISM (industrielle, scientifique et médicale). Elle est utilisée comme bande de fréquences commune pour les stations radio telles que les réseaux locaux sans fil, les systèmes d'accès sans fil, les systèmes Bluetooth et les systèmes de communication à étalement de spectre point à point ou point à multipoint, avec des ressources en fréquences et une bande passante limitées. Actuellement, une certaine proportion de passerelles prennent encore en charge la bande de fréquences Wi-Fi 2,4 GHz dans le réseau existant, et le problème des interférences entre fréquences adjacentes est plus important.
En raison de bugs logiciels et des performances matérielles insuffisantes de certaines passerelles, les connexions PPPoE sont fréquemment interrompues et les passerelles redémarrées fréquemment, ce qui entraîne des interruptions fréquentes de l'accès Internet pour les utilisateurs. Après une interruption passive de la connexion PPPoE (par exemple, en cas d'interruption de la liaison montante), les normes d'implémentation des fabricants de passerelles pour la détection des ports WAN et la recomposition PPPoE sont variables. Certaines passerelles détectent une connexion toutes les 20 secondes et ne recomposent qu'après 30 échecs de détection. Par conséquent, il faut 10 minutes à la passerelle pour lancer automatiquement la recomposition PPPoE après une mise hors ligne passive, ce qui affecte gravement l'expérience utilisateur.
De plus en plus de passerelles domestiques sont équipées de routeurs (ci-après dénommés « routeurs »). Parmi ces routeurs, un certain nombre ne prennent en charge que les ports WAN 100 Mbps ou uniquement le Wi-Fi 4 (802.11b/g/n).
Certains routeurs de fabricants ne disposent encore que d'un seul port WAN ou protocole Wi-Fi prenant en charge les débits Gigabit, ce qui en fait des routeurs « pseudo-Gigabit ». De plus, le routeur est connecté à la passerelle par un câble réseau, généralement de catégorie 5 ou super catégorie 5, à la durée de vie limitée et à la faible capacité anti-interférence. La plupart ne prennent en charge qu'un débit de 100 Mbit/s. Aucun des routeurs et câbles réseau mentionnés ci-dessus ne répond aux exigences d'évolution des réseaux Gigabit et Super Gigabit. Certains routeurs redémarrent fréquemment en raison de problèmes de qualité, ce qui affecte gravement l'expérience utilisateur.
Le Wi-Fi est la principale méthode de couverture sans fil intérieure, mais de nombreuses passerelles domestiques sont placées dans des boîtiers de courant faible à la porte de l'utilisateur. Limité par l'emplacement du boîtier, le matériau du revêtement et la complexité de la maison, le signal Wi-Fi ne suffit pas à couvrir toutes les zones intérieures. Plus le terminal est éloigné du point d'accès Wi-Fi, plus les obstacles sont nombreux et plus la perte de signal est importante, ce qui peut entraîner une connexion instable et une perte de paquets de données.
Dans le cas d'une mise en réseau intérieure de plusieurs appareils Wi-Fi, des problèmes d'interférence de même fréquence et de canal adjacent se produisent souvent en raison de paramètres de canal déraisonnables, réduisant encore le débit Wi-Fi.
Certains utilisateurs, faute d'expérience professionnelle, connectent leur routeur à la passerelle, ce qui peut entraîner des problèmes de connexion à un port réseau non Gigabit ou un mauvais raccordement du câble réseau, ce qui peut entraîner des problèmes de connexion. Dans ce cas, même s'ils sont abonnés à un service Gigabit ou utilisent un routeur Gigabit, ils ne peuvent pas obtenir de services Gigabit stables, ce qui complique la gestion des pannes pour les opérateurs.
Certains utilisateurs ont trop d'appareils connectés au Wi-Fi chez eux (plus de 20) ou plusieurs applications téléchargent des fichiers à grande vitesse en même temps, ce qui entraînera également de graves conflits de canaux Wi-Fi et des connexions Wi-Fi instables.
Certains utilisateurs utilisent d'anciens terminaux qui ne prennent en charge que la bande de fréquence Wi-Fi monofréquence 2,4 GHz ou des protocoles Wi-Fi plus anciens, ils ne peuvent donc pas obtenir une expérience Internet stable et rapide.
2. Nouvelles technologies pour améliorer le réseau intérieurQqualité
Les services à haut débit et à faible latence, tels que la vidéo haute définition 4K/8K, la réalité augmentée/réelle, l'enseignement en ligne et le télétravail, deviennent progressivement des besoins incontournables des particuliers. Cela impose des exigences accrues en matière de qualité du réseau haut débit domestique, notamment en intérieur. Le réseau haut débit domestique actuel, basé sur la technologie FTTH (Fiber To The House, fibre optique jusqu'au domicile), a eu du mal à répondre à ces exigences. Cependant, les technologies Wi-Fi 6 et FTTR permettent de mieux répondre à ces exigences et devraient être déployées à grande échelle dès que possible.
Wi-Fi 6
En 2019, la Wi-Fi Alliance a nommé la technologie 802.11ax Wi-Fi 6, et a nommé les technologies précédentes 802.11ax et 802.11n Wi-Fi 5 et Wi-Fi 4 respectivement.
Wi-Fi 6introduit OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input, technologie multi-utilisateur multiple-entrée multiple-sortie), 1024QAM (Quadrature Amplitude Modulation, modulation d'amplitude en quadrature) et d'autres nouvelles technologies, le débit de téléchargement maximal théorique peut atteindre 9,6 Gbit/s. Par rapport aux technologies Wi-Fi 4 et Wi-Fi 5 les plus utilisées dans l'industrie, il offre un débit de transmission plus élevé, une plus grande capacité de concurrence, un délai de service plus faible, une couverture plus large et une consommation d'énergie du terminal plus faible.
FTTRTtechnologie
FTTR fait référence au déploiement de passerelles et de sous-dispositifs entièrement optiques dans les foyers sur la base du FTTH, et à la réalisation d'une couverture de communication par fibre optique jusqu'aux pièces des utilisateurs viaPONtechnologie.
La passerelle principale FTTR constitue le cœur du réseau FTTR. Elle est connectée en amont à l'OLT pour fournir la fibre optique jusqu'au domicile, et en aval pour fournir des ports optiques permettant de connecter plusieurs passerelles esclaves FTTR. La passerelle esclave FTTR communique avec l'équipement terminal via des interfaces Wi-Fi et Ethernet, assure une fonction de pontage pour transmettre les données de l'équipement terminal à la passerelle principale et assure la gestion et le contrôle de cette dernière. Le réseau FTTR est illustré dans la figure.
Par rapport aux méthodes traditionnelles telles que les réseaux câblés, les réseaux électriques et les réseaux sans fil, les réseaux FTTR présentent les avantages suivants.
Premièrement, les équipements réseau offrent de meilleures performances et une bande passante plus élevée. La connexion par fibre optique entre la passerelle maître et la passerelle esclave permet d'étendre la bande passante gigabit à chaque pièce de l'utilisateur et d'améliorer la qualité du réseau domestique à tous les niveaux. Le réseau FTTR présente des avantages supplémentaires en termes de bande passante et de stabilité de transmission.
Le deuxième avantage est une meilleure couverture Wi-Fi et une meilleure qualité. Le Wi-Fi 6 est la configuration standard des passerelles FTTR, et la passerelle maître et la passerelle esclave peuvent toutes deux fournir des connexions Wi-Fi, améliorant ainsi efficacement la stabilité du réseau Wi-Fi et la force de couverture du signal.
La qualité de l'intranet d'un réseau domestique dépend de facteurs tels que sa configuration, l'équipement et les terminaux des utilisateurs. Identifier et localiser les problèmes de qualité du réseau domestique est donc un problème complexe sur un réseau en service. Chaque opérateur de télécommunications ou fournisseur de services réseau propose sa propre solution. Par exemple, des solutions techniques pour évaluer la qualité de l'intranet domestique et localiser les problèmes de qualité sont proposées ; l'exploration continue des applications du big data et de l'intelligence artificielle pour améliorer la qualité des réseaux domestiques haut débit intérieurs ; la promotion de l'utilisation des technologies FTTR et Wi-Fi 6 pour une large base de données de qualité du réseau, etc.
Date de publication : 8 mai 2023