수년간의 인터넷 장비 연구 개발 경험을 바탕으로 가정용 광대역 실내 네트워크 품질 보장을 위한 기술과 솔루션을 논의합니다. 먼저, 가정용 광대역 실내 네트워크 품질 현황을 분석하고 광섬유, 게이트웨이, 라우터, Wi-Fi, 사용자 조작 등 가정용 광대역 실내 네트워크 품질 저하를 유발하는 다양한 요인을 정리합니다. 둘째, Wi-Fi 6 및 FTTR(Fiber To The Room)로 대표되는 새로운 실내 네트워크 커버리지 기술을 소개합니다.
1. 가정용 광대역 실내 네트워크 품질 문제 분석
과정에서FTTH(광섬유가 가정용으로 연결되는) 광섬유망은 광 전송 거리, 광 분할 및 연결 장치 손실, 광섬유 굴곡 등의 영향으로 게이트웨이가 수신하는 광 출력이 낮아지고 비트 오류율이 높아져 상위 계층 서비스 전송의 패킷 손실률이 증가하고 전송 속도가 저하될 수 있습니다.
하지만 구형 게이트웨이의 하드웨어 성능은 일반적으로 낮고, CPU 및 메모리 사용량 과다, 장비 과열 등의 문제가 발생하기 쉬워 비정상적인 재부팅이나 게이트웨이 다운으로 이어질 수 있습니다. 구형 게이트웨이는 대개 기가비트 네트워크 속도를 지원하지 않으며, 일부 구형 게이트웨이는 칩 노후화 등의 문제로 실제 네트워크 연결 속도와 이론적인 속도 간의 차이가 커서 사용자 경험 향상 가능성을 더욱 제한합니다. 현재 3년 이상 실제 네트워크에 사용된 구형 스마트홈 게이트웨이가 여전히 상당 부분을 차지하고 있어 교체가 시급합니다.
2.4GHz 주파수 대역은 ISM(산업·과학·의료) 주파수 대역입니다. 이 대역은 무선 근거리 통신망(WLAN), 무선 액세스 시스템, 블루투스 시스템, 점대점 또는 점대다점 확산 스펙트럼 통신 시스템 등과 같은 무선 장비에서 공통으로 사용되지만, 주파수 자원이 제한적이고 대역폭이 부족합니다. 현재 기존 네트워크에는 2.4GHz Wi-Fi 주파수 대역을 지원하는 게이트웨이가 여전히 상당 부분 존재하며, 동일 주파수/인접 주파수 간섭 문제가 더욱 두드러지고 있습니다.
일부 게이트웨이의 소프트웨어 버그 및 하드웨어 성능 부족으로 인해 PPPoE 연결이 자주 끊어지고 게이트웨이가 빈번하게 재시작되어 사용자의 인터넷 접속이 자주 중단됩니다. PPPoE 연결이 수동으로 끊어진 후(예: 업링크 전송 링크가 끊어진 경우), 각 게이트웨이 제조업체는 WAN 포트 감지 및 PPPoE 연결 재시도에 대한 구현 표준이 일관되지 않습니다. 일부 제조업체의 게이트웨이는 20초마다 한 번씩 감지하고 30회 감지 실패 후에야 재시도를 수행합니다. 결과적으로 게이트웨이가 수동으로 오프라인 상태가 된 후 PPPoE 연결을 자동으로 재시도하는 데 최대 10분이 소요되어 사용자 경험에 심각한 영향을 미칩니다.
점점 더 많은 사용자의 홈 게이트웨이가 라우터(이하 "라우터")로 구성되고 있습니다. 이러한 라우터 중 상당수는 100M WAN 포트만 지원하거나 Wi-Fi 4(802.11b/g/n)만 지원합니다.
일부 제조사의 공유기는 여전히 WAN 포트나 Wi-Fi 프로토콜 중 하나만 기가비트 네트워크 속도를 지원하여 "가짜 기가비트" 공유기 역할을 합니다. 게다가 공유기는 네트워크 케이블을 통해 게이트웨이에 연결되는데, 사용자가 사용하는 네트워크 케이블은 대부분 카테고리 5 또는 슈퍼 카테고리 5 케이블로 수명이 짧고 간섭 방지 기능이 약하며, 대부분 100Mbps 속도만 지원합니다. 이러한 공유기와 네트워크 케이블로는 향후 기가비트 및 슈퍼 기가비트 네트워크의 발전 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 일부 공유기는 제품 품질 문제로 인해 자주 재부팅되어 사용자 경험에 심각한 악영향을 미칩니다.
Wi-Fi는 실내 무선 통신의 주요 방식이지만, 많은 가정용 게이트웨이는 사용자의 현관에 설치된 약전함 안에 들어 있습니다. 약전함의 위치, 덮개 재질, 복잡한 주택 구조 등의 제약으로 인해 Wi-Fi 신호가 실내 모든 영역을 충분히 커버하지 못하는 경우가 있습니다. 단말 장치가 Wi-Fi 액세스 포인트에서 멀어질수록 장애물이 많아지고 신호 손실이 커져 연결 불안정 및 데이터 패킷 손실이 발생할 수 있습니다.
여러 대의 Wi-Fi 기기를 실내 네트워크에 연결할 경우, 부적절한 채널 설정으로 인해 동일 주파수 및 인접 채널 간섭 문제가 자주 발생하여 Wi-Fi 속도가 더욱 저하됩니다.
일부 사용자는 전문적인 경험 부족으로 라우터를 게이트웨이에 연결할 때, 게이트웨이의 기가비트 지원 포트가 아닌 다른 포트에 연결하거나, 네트워크 케이블을 제대로 연결하지 않아 포트가 헐거워지는 경우가 있습니다. 이러한 경우, 사용자가 기가비트 인터넷 서비스를 이용하거나 기가비트 라우터를 사용하더라도 안정적인 기가비트 서비스를 이용할 수 없으며, 이는 통신 사업자 입장에서도 장애 대응에 어려움을 초래합니다.
일부 사용자는 가정에 너무 많은 기기(20대 이상)를 Wi-Fi에 연결하거나 여러 애플리케이션이 동시에 고속으로 파일을 다운로드하는 경우 심각한 Wi-Fi 채널 충돌과 불안정한 Wi-Fi 연결이 발생할 수 있습니다.
일부 사용자는 2.4GHz 단일 주파수 Wi-Fi 대역이나 구형 Wi-Fi 프로토콜만 지원하는 구형 단말기를 사용하기 때문에 안정적이고 빠른 인터넷 환경을 경험하지 못합니다.
2. 실내 네트워크 개선을 위한 신기술Q품질
4K/8K 고화질 비디오, AR/VR, 온라인 교육, 재택근무와 같은 고대역폭, 저지연 서비스는 가정 사용자들의 필수적인 요구 사항으로 자리 잡고 있습니다. 이는 가정용 광대역 네트워크, 특히 실내 가정용 광대역 네트워크의 품질에 대한 더욱 높은 기준을 제시합니다. 기존의 FTTH(Fiber To The House, 광섬유를 가정으로 연결) 기술 기반의 실내 가정용 광대역 네트워크는 이러한 요구 사항을 충족하기 어렵습니다. 하지만 Wi-Fi 6 및 FTTR 기술은 이러한 서비스 요구 사항을 더욱 효과적으로 충족할 수 있으므로 조속히 대규모로 도입되어야 합니다.
와이파이 6
2019년, Wi-Fi 얼라이언스는 802.11ax 기술을 Wi-Fi 6으로 명명했고, 이전의 802.11ax 및 802.11n 기술은 각각 Wi-Fi 5 및 Wi-Fi 4로 명명했습니다.
와이파이 6OFDMA(직교 주파수 분할 다중 접속), MU-MIMO(다중 사용자 다중 입력 다중 출력), 1024QAM(직교 진폭 변조) 등의 새로운 기술을 도입하여 이론상 최대 다운로드 속도가 9.6Gbit/s에 달합니다. 업계에서 가장 널리 사용되는 Wi-Fi 4 및 Wi-Fi 5 기술과 비교했을 때, 더 높은 전송 속도, 더 큰 동시 접속 기능, 더 낮은 서비스 지연 시간, 더 넓은 커버리지, 그리고 더 작은 단말기 전력 소비량을 제공합니다.
FTTRT기술
FTTR은 FTTH를 기반으로 가정 내에 모든 광 게이트웨이 및 하위 장치를 배치하고, 이를 통해 사용자 방까지 광섬유 통신망을 구축하는 것을 의미합니다.폰기술.
FTTR 메인 게이트웨이는 FTTR 네트워크의 핵심입니다. 상위로는 OLT에 연결되어 가정용 광섬유 인터넷을 제공하고, 하위로는 여러 FTTR 슬레이브 게이트웨이를 연결하는 광 포트를 제공합니다. FTTR 슬레이브 게이트웨이는 Wi-Fi 및 이더넷 인터페이스를 통해 단말 장비와 통신하고, 단말 장비의 데이터를 메인 게이트웨이로 전달하는 브리징 기능을 제공하며, FTTR 메인 게이트웨이의 관리 및 제어 권한을 수신합니다. FTTR 네트워크 구성은 그림에 나와 있습니다.
기존 방식(예: 케이블 네트워크, 전력선 네트워크, 무선 네트워크)과 비교했을 때, FTTR 네트워크는 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.
첫째, 네트워크 장비의 성능이 우수하고 대역폭이 더 넓습니다. 마스터 게이트웨이와 슬레이브 게이트웨이 간의 광섬유 연결은 사용자의 모든 방에 기가비트 대역폭을 실제로 확장하여 가정 네트워크 품질을 모든 면에서 향상시킬 수 있습니다. FTTR 네트워크는 전송 대역폭과 안정성 측면에서 더 많은 장점을 가지고 있습니다.
두 번째 장점은 향상된 Wi-Fi 커버리지와 고품질입니다. Wi-Fi 6는 FTTR 게이트웨이의 표준 구성으로, 마스터 게이트웨이와 슬레이브 게이트웨이 모두 Wi-Fi 연결을 제공하여 Wi-Fi 네트워크의 안정성과 신호 커버리지 강도를 효과적으로 향상시킵니다.
가정용 인트라넷의 품질은 가정 네트워크 구성, 사용자 장비, 사용자 단말기 등 여러 요인의 영향을 받습니다. 따라서 실제 네트워크 환경에서 가정용 네트워크 품질이 저하되는 지점을 찾아내는 것은 매우 어려운 문제입니다. 각 통신 회사 또는 네트워크 서비스 제공업체는 저마다의 해결책을 제시하고 있습니다. 예를 들어, 가정용 인트라넷 품질 평가 및 품질 저하 지점 위치 파악을 위한 기술적 솔루션, 가정용 광대역 실내 네트워크 품질 향상 분야에 빅데이터 및 인공지능 기술을 적용하는 방안 연구, FTTR 및 Wi-Fi 6 기술을 활용한 광범위한 네트워크 품질 기반 구축 촉진 등이 있습니다.
게시 시간: 2023년 5월 8일