性能和可靠性：家庭網(wǎng)絡技術標準比較

 MoCA®、HomePlug®和Wi-Fi®是常用的家庭網(wǎng)絡標準，且每個標準都有不同的特點和弊端。雖然尚未實現(xiàn)大規(guī)模部署，HomeGrid G.hn也有望成為第四個家庭網(wǎng)絡標準。每種技術的監(jiān)管機構分別就各自技術的性能和可靠性作出聲明，但這些聲明常常與實際情況不符，且很多時候都缺乏證據(jù)或實地測試以作為支持依據(jù)。

本文旨在比較先前提到的四個家庭網(wǎng)絡標準的性能聲明。本文將會鑒定這些聲明的來源，是否實施了測試以支持這些聲明，以及聲明的數(shù)據(jù)是否與在家庭實際使用中所實現(xiàn)的數(shù)據(jù)一致。

運營商需要了解在家庭中所實現(xiàn)的實際數(shù)據(jù)速率，以及宣傳速率可在現(xiàn)實中實現(xiàn)的概率。運營商不能根據(jù)個人觀點或宣傳資料來設計網(wǎng)絡拓撲結構，以及預測未來帶寬需求。

網(wǎng)絡需要達到多快的速度?

為了應對家庭設備數(shù)量和服務(包括OTT 和超高清服務)的激增，運營商不斷嘗試預測和管理未來帶寬需求。家庭網(wǎng)絡需要能夠同時應對以下挑戰(zhàn)，包括進出多個設備的數(shù)據(jù)流高峰荷載，進出家庭互聯(lián)網(wǎng)的流量的全面提高，超高清格式內(nèi)容的興起和采用，家庭自動化的增加和物聯(lián)網(wǎng)的興起，以及確保實現(xiàn)所宣傳的 WAN 或網(wǎng)絡訪問速度。

為了進一步說明，我們將假設以下情景：一個擁有3臺電視的家庭(雖然其他國家未必如此，但這種情況在美國很常見)，且每臺電視都具有超高清功能。此外，家中還有來自3個小屏幕的視頻流。不僅如此，為了造成“高峰”家庭網(wǎng)絡環(huán)境，我們還在該情境下添加了5 Mbps的來自“其他活動”的互聯(lián)網(wǎng)流量。

在如上情景中，對家庭網(wǎng)絡的最低需求是3個25 Mbps的超高清流，3個2.5 Mbps的便攜設備流，以及 5 Mbps 的“其他活動”數(shù)據(jù)流。

雖然國際上的使用模式大概落后于美國兩年左右，但到2019年，數(shù)據(jù)需求將增至171 Mbps。因此，我們將設定該數(shù)據(jù)為家庭網(wǎng)絡的目標性能。

需要指出的是，由于有些用戶的使用模式和需求高于平均水平，我們會留出一定的余量。

辨別真?zhèn)危航?jīng)過驗證的性能與毫無支持依據(jù)的聲稱數(shù)據(jù)之間的比較

下方表格列出了每個技術標準的聲稱數(shù)據(jù)和在現(xiàn)實世界中的實際速度。

Rethink Research調(diào)研公司使用 90%的插座、節(jié)點或覆蓋范圍作為性能和可靠性的基準。性能和可靠性之間的聯(lián)系密不可分，這是因為運營商在設計其網(wǎng)絡之前必須同時深入了解這兩個方面的情況。

基于對公開信息的分析，以及與各個網(wǎng)絡標準組織和廠商代表之間的直接溝通，Rethink Technology Research調(diào)研公司認為以下表格中的數(shù)據(jù)是適用于目前各種網(wǎng)絡技術標準的正確性能指標。由于缺乏可靠證據(jù)，其中幾個性能速率是目前公認的預估數(shù)據(jù)。

*根據(jù)未經(jīng)證實的報告，G.hn (同軸電纜)可實現(xiàn)400Mbps到850Mbps，但這些數(shù)據(jù)為點對點的數(shù)據(jù)，而并非從對某個家庭的插座或多個家庭中的90%的插座所進行的測試中得出的結論。

一般認為，如果個人用戶在自己家中使用采用上述任何一種技術的設備進行測試，有可能會得到不同于上述數(shù)值的速度，例如，Wi-Fi 連接可能會達到 350 Mbps，但這要取決于網(wǎng)絡中所使用設備數(shù)量、到接入點的距離以及建筑材料。在一個可在多個房間訪問的無線網(wǎng)絡中，如果有四、五臺或者更多設備接入，并且房間墻體較厚的情況下，數(shù)據(jù)傳輸速率將很有可能受到影響。

分析

上方表格中所提出的針對MoCA 2.0的結果基于近期MoCA聯(lián)盟在美國各地108個家庭中所實施的實地測試。在測試時，MoCA聯(lián)盟盡可能地確保隨機性，并且所有家庭均為志愿參與。該實地測試不設置任何特殊要求，例如家中同軸線纜的狀況或使用年限，以及付費電視服務類型(例如有線、衛(wèi)星或電信/IPTV)。MoCA聯(lián)盟已經(jīng)向公布了測試結果。

其他標準機構并未在如此多的家庭中進行過性能和可靠性測試。MoCA聯(lián)盟計劃在國際范圍內(nèi)進行相同的測試。

MoCA聯(lián)盟還發(fā)布了于2005年在美國250個家庭中所進行的MoCA 1.0實地測試結果。測試表明，97%的插座能夠實現(xiàn)100 Mbps的吞吐量。

HomePlug針對HomePlugAV2進行了測試，并在他們網(wǎng)站上發(fā)布的白皮書中公布了測試結果。但是，正如其白皮書中所提到的，HomePlug僅在6個家庭中進行了測試。

一位來自HomeGrid的代表告訴我們，在他們的一位主管的家中，G.hn以500英尺的RG6同軸電纜實現(xiàn)了850Mbps的吞吐量。由于這只是在一個家庭中實現(xiàn)的結果，所以這并不是一個可用于比較的測試。另外，RG6線纜的情況參差不齊，分離器和放大器的使用年限和當前狀況也應該被列入考慮因素。考慮到并不是每個人都住在新房子里，使用全新的線纜。

我們所獲得的最接近真實環(huán)境的G.hn速度的數(shù)據(jù)來自韓國，G.hn被實際用于網(wǎng)絡接入應用，但這是一個完全不同的案例。雖然每個家庭500 Mbps的吞吐量已經(jīng)被驗證，但是由于沒有經(jīng)過測試，所有插座是否都能夠實現(xiàn)相同的速度并未得到證實。

總結

本文旨在為在探討和審視各個家庭網(wǎng)絡標準機構所聲稱的性能時提供一個基準。

就本文所提及的某個技術的性能，當下次有人向您展示某個廠商所聲稱的性能時，您可以向他們提出兩個問題：第一，該數(shù)據(jù)速率在實現(xiàn)中能夠實現(xiàn)的概率是多少?第二，你可以證明嗎?