Évolution vers les architectures d’accès distribué (DAA)

Noyau de données et périphérie d’accès

Dans le noyau de données, les fournisseurs de services ont besoin d’une capacité de bande passante de tête de réseau accrue depuis leurs plateformes CCAP intégrées, avec la possibilité de faire évoluer les services au fur et à mesure qu’ils se développent. Ils veulent pouvoir prendre en charge de façon flexible les technologies HFC, DAA et PON, tout en optimisant les investissements dans leurs installations matérielles et services réseau existants.

Le routeur Edge convergent (CER) CommScope E6000^® offre une plateforme flexible pour les architectures distribuées et CCAP intégrées, permettant aux fournisseurs de services d’optimiser leurs ressources sous la forme d’une solution unique pour les plateformes I-CCAP, le noyau CCAP pour la DAA et les réseaux optiques passifs avec :

• Une densité de groupes de services et une efficacité énergétique accrues grâce au noyau CCAP
• Une capacité de débit de données à la pointe du secteur
• Un système de licences de mise à niveau flexible qui préserve les dépenses d’investissement dans le CER E6000

En périphérie d’accès, répondre à la demande des abonnés pour plus de bande passante nécessite obligatoirement des divisions de nœuds, ce qui conduit à intégrer plus profondément la fibre optique dans le réseau pour :

• Augmenter le spectre à 1.2 GHz et le déplacer à mi-division
• Placer les éléments optiques numériques dans le nœud
• Réduire le nombre de domiciles passant par un nœud
• Augmenter le nombre de lambdas par nœud

La feuille de route de CommScope comprend à la fois des architectures PHY distantes et MAC-PHY distantes dans le cadre de l’évolution du réseau d’accès, soit des solutions modulaires pour différents chemins de mise à niveau du réseau.

L’architecture PHY distante déplace la couche de modulation/démodulation RF physique du CMTS vers des nœuds PHY distants ou vers une étagère PHY distante dans un hub. L’élimination du laser analogique de la tête de réseau convertit la liaison fibre optique en liaison Ethernet numérique (fibre). La partie analogique du réseau est plus courte et supprime le bruit que pourraient introduire de longues portions de fibre analogique, ce qui améliore la performance RF et augmente la bande passante disponible. Il est par ailleurs possible de prendre en charge plusieurs longueurs d’onde sur la fibre entre la tête de réseau et le nœud de fibre optique.

L’architecture MAC-PHY distante est une autre option d’architecture d’accès distribué qui déplace les fonctionnalités MAC (vidéo et données) et PHY vers le nœud distant ou l’étagère distante. Le traitement et la modulation du signal ont lieu en grande partie dans le réseau d’accès et non dans la tête de réseau.

Les architectures distantes PHY et MAC-PHY offrent chacune leurs avantages. L’architecture PHY distante est le choix idéal pour alimenter des hubs plus petits et des nœuds peu chargés avec moins d’équipements de tête de réseau et moins de modifications de l’infrastructure de provisioning et de gestion. L’architecture MAC-PHY distante est quant à elle mieux adaptée aux déploiements ou aux nœuds de petite taille avec de longues portions de fibre optique. Autre avantage de l’architecture PHY distante, les activités de spécification CableLabs^® permettent l’intégration de systèmes multifournisseurs basée sur des normes.

Commutation Ethernet optique ICX

Dans une solution PHY distante, un réseau interconnecté distant (CIN) connecte des dispositifs R-PHY (RPD) au noyau CCAP abritant le traitement MAC, tel que le CER CommScope E6000. Il interconnecte également le noyau CCAP au noyau vidéo et aux systèmes de gestion. La gamme de commutateurs CommScope ICX offre une commutation Ethernet optique robuste et haute performance avec la possibilité de passer de simples réseaux à une seule couche adaptés aux déploiements de petite/moyenne taille à des architectures leaf-spine hautement évolutives.

Solutions CommScope DAA

• Routeur Edge convergent E6000^® eCORE (Gen2) pour les services de données, une plateforme évolutive compatible avec les technologies HFC, DAA et PON
• Plateformes de nœuds flexibles avec possibilité d’évoluer à partir des technologies HFC, DAA et PON
• Noyau vidéo virtualisé et logiciel de tête de réseau vidéo Video Unified Edge (VUE), avec prise en charge de tous les modes DAA et des dorsales de flux de transport IP ou MPEG-2
• Commutateurs Ethernet optiques ICX pour réseau interconnecté convergent (CIN) et agrégation OLT à distance
• Services d’orchestration, d’analyse et de gestion, et solutions d’application pour le déploiement, l’automatisation et la performance des systèmes
• Conseil en planification et modélisation, et services d’évolution de réseau

L’avenir du noyau vidéo

Non contents d’apporter des changements à leur infrastructure pour fournir une plus grande capacité broadband, les fournisseurs de services doivent également relever les défis de la distribution vidéo sur leurs réseaux d’accès. Alors que les abonnés continuent d’exiger plus de bande passante pour la vidéo sur IP, des millions d’entre eux continuent de compter sur la diffusion vidéo QAM traditionnelle.

Relever ce défi est du ressort du noyau vidéo, c’est-à dire là où la vidéo est préparée pour la livraison via le réseau d’accès. Cela inclut le chiffrement, le multiplexage, la modulation et les techniques visant à optimiser la bande passante lorsque la vidéo traverse le réseau.

Caractéristiques du noyau vidéo traditionnel :

• Duplication des fonctions de traitement et de livraison vidéo pour les flux MPEG-2 et la vidéo sur IP
  • Livraison de flux de transport MPEG-2 via des QAM périphériques pour la diffusion TV (avec et sans publicité) et les services de diffusion restreinte (VOD et vidéo numérique commutée [SDV])
  • La SDV optimise la bande passante pour le contenu du flux de transport MPEG-2 en alimentant uniquement les canaux les moins populaires lorsque les abonnés de groupes de services donnés les demandent.
• Systèmes doubles pour l’infrastructure publicitaire sur les flux MPEG-2 et la vidéo sur IP
• Les fonctions principales incluent le chiffrement, le multiplexage, la modulation et la communication interactive bidirectionnelle avec les décodeurs
• Possibilité de créer des zones publicitaires localisées dynamiques et des gammes de canaux limitées par la conception du système HFC analogiqueLes fournisseurs de services sont confrontés à de nombreux changements à la fois dans la fonction et la conception du noyau vidéo.

• Prendre en charge l’évolution du réseau d’accès
  Les fournisseurs de services ont besoin d’une solution vidéo unifiée qui englobe toutes les architectures DAA et assure la pérennité de leur réseau. À mesure que les réseaux évoluent vers des architectures distribuées, la modulation de la vidéo à distribuer sur le réseau coaxial physique migre vers les nœuds. Le noyau vidéo doit s’adapter à cette évolution et virtualiser les fonctions qui prennent en charge la distribution vidéo via à la fois le modèle PHY distant et le modèle MAC-PHY distant.
• Unifier la dorsale vidéo et la vidéo sur IP
  Il existe aujourd’hui des chemins parallèles pour le traitement et la livraison vidéo : HLS/DASH pour la vidéo sur IP et le flux de transport MPEG-2 pour les décodeurs QAM multigénérationnels. Non seulement ce modèle n’est pas efficace, mais il empêche l’empreinte des décodeurs QAM de tirer parti de l’investissement dans de nouveaux services de traitement et de livraison de la vidéo sur IP. En ajoutant des fonctions virtualisées qui rendent possible une architecture dorsale commune CDN (réseau de diffusion de contenu) basée sur IP, le noyau vidéo peut réduire les coûts et augmenter la vitesse du nouveau service.
• Optimisation de la bande passante
  Optimiser l’utilisation de la bande passante est crucial, car la consommation de données continue d’exploser, les attentes en matière de qualité vidéo sont de plus en plus élevées (HD, 4K, HDR, RV) et il est vraisemblable que la vidéo QAM va continuer de représenter une part importante du spectre du réseau dans les prochaines années. Les progrès du traitement vidéo continuent de réduire les débits binaires requis pour l’encodage vidéo, tandis que les approches basées sur le réseau, telles que la vidéo numérique commutée et le débit binaire adaptatif multicast (ABR), optimisent la capacité réseau existante pour les applications vidéo.
• Développer les opportunités publicitaires sur tous les écrans
  On observe une disparité dans le coût et la flexibilité des deux infrastructures publicitaires. En offrant une approche unifiée basée sur IP pour la publicité sur tous les appareils des abonnés, le noyau vidéo de nouvelle génération ouvre de nouveaux modèles publicitaires (ciblés, basés sur les impressions), tout en réduisant les coûts.
• Virtualisation des fonctions réseau (NFV)
  Le noyau vidéo de nouvelle génération doit tirer parti des progrès de la virtualisation des fonctions réseau et des réseaux SDN, et permettre ainsi le déploiement flexible des services réseau clés sur le matériel de base, indépendamment de l’architecture réseau.

Notre solution Video Unified Edge (VUE) est un produit logiciel modulaire qui virtualise le noyau vidéo (EQAM et les fonctions de tête de réseau vidéo). La virtualisation de ces fonctions permet la migration vers un modèle de data center.

Applications du logiciel Video Unified Edge :

• Vidéo QAM pour la DAA
  • Le logiciel VUE tient le rôle de noyau vidéo QAM dans les solutions PHY et MAC-PHY distantes
  • Le logiciel VUE gère les flux vidéo de diffusion standard et restreinte afin de soulager la charge du noyau de données
• Fait converger la dorsale vidéo vers un réseau CDN ABR
  • Transforme tout le contenu vidéo en contenu ABR CDN
  • Le logiciel VUE convertit l’ABR en transport MPEG-2 pour prendre en charge les CPE déjà installés basés sur la modulation QAM
• Permet une stratégie publicitaire unifiée
  • Effectue toutes les insertions de publicités dans le domaine ABR (éliminant ainsi le besoin de systèmes d’insertion de publicités doubles)
  • Le réseau vidéo SDN permet de créer des zones publicitaires programmables pour la publicité ciblée

Le futur noyau vidéo devient un ensemble de services réseau virtualisés qui prennent en charge la DAA et unifient le traitement vidéo et la publicité autour du contenu basé sur IP. Le logiciel VUE de CommScope fournit les fonctions vidéo QAM nécessaires pour prendre en charge la DAA et la transformation du contenu IP en MPEG-2 afin d’unifier la dorsale vidéo. D’autres fonctions du noyau vidéo se concentrent sur l’optimisation de la bande passante pour la vidéo MPEG-2 (vidéo numérique commutée) et la vidéo sur IP (ABR multicast).

Cadre évolutif pour réseau d’accès de CommScope

Notre Cadre évolutif du réseau d’accès fournit une approche modulaire qui évolue avec le réseau et repose sur des services de conseil et d’évolution du réseau pour optimiser les stratégies de migration réseau, les plans et les besoins des abonnés des fournisseurs de services.

Cette approche permet aux fournisseurs de services de commencer par les éléments de base communs dans chacun des principaux domaines concernés du système (distribution vidéo, services de données broadband et infrastructure d’accès), pour évoluer conformément aux plans du fournisseur de services.

L’évolution du réseau est prise en charge par une suite de services professionnels allant de la modélisation à la gestion, en passant par la planification, les services de conseil, le déploiement et les opérations. Parallèlement à l’évolution de la technologie et de l’infrastructure réseau du fournisseur de services, les capacités de configuration, de déploiement et de gestion reposeront sur le data center, avec des fonctionnalités fournies sous la forme de conteneurs d’applications, et une optimisation des performances et une orchestration du système basées sur des analyses appliquées.

Le Cadre évolutif de réseau d’accès fournit un modèle permettant d’évaluer et de définir des architectures d’accès et bien plus encore :

• Planification et modélisation
  Comprendre l’état actuel de votre réseau, du point de vue de sa capacité physique comme de son utilisation courante, et le mettre intelligemment en œuvre pour projeter des modèles de croissance et développer une planification évolutive tournée vers l’avenir.
• Noyau vidéo
  Trouver l’équilibre entre le désir de faire converger le réseau dorsal vidéo vers la vidéo IP HTTP tout en apportant l’assistance nécessaire à l’importante base de décodeurs QAM installés qui évolueront en décodeurs ou périphériques IP avec le temps. En permettant la virtualisation, CommScope offre de nouveaux services aux deux types de réseaux ainsi qu’une solution publicitaire commune programmable et ciblée.
• Noyau de données
  Grâce à un important investissement dans les CMTS DOCSIS, l’approche évolutive du E6000 CER permet aux fournisseurs de services de protéger leur investissement existant et, grâce à des licences logicielles ou des actualisations de modules matériels, de gagner en densité de système tout en migrant le cas échéant chaque CMTS vers des architectures basées sur la DAA.
• Périphérie d’accès
  Avec une importante base de nœuds HFC installée et comme projet la migration vers une architecture Node+0 à l’avenir, les fournisseurs de services cherchent à mettre à jour et à niveau de manière optimisée les nœuds existants et à installer de nouveaux nœuds. CommScope a opté pour une approche modulaire pour sa conception de nœuds. Cela lui offre une fonctionnalité de nœuds plus polyvalente (GHz HFC 1.2, PHY à distance, MAC-PHY à distance) basée sur des planifications de réseaux. Il en découle une plus grande flexibilité évolutive du réseau et une optimisation des CapEx et OpEx.
• Systèmes d’orchestration, d’intelligence et de gestion
  Grâce à une fonctionnalité mieux répartie et une virtualisation améliorée de la plupart des composants du noyau vidéo, du noyau de données et de périphérie d’accès, de nouveaux services et solutions pour les opérations et la gestion sont disponibles. En adoptant une approche orientée sur les applications virtualisées et les API, les fournisseurs de services peuvent interconnecter leurs systèmes existants ou acheter une licence d’utilisation d’une suite d’applications auprès de CommScope.
• Services d’évolution du réseau
  Ces services prennent en charge toutes les facettes de l’évolution des équipements et des systèmes de tête de réseau et d’installations extérieures. En étroite collaboration avec le personnel compétent du fournisseur de services, nous réalisons des migrations aisées et optimisées en réduisant les interruptions de service et les temps d’indisponibilité du réseau. Nous proposons toute une gamme de services (installation, mise en service et tests d’intégration) ainsi que des manuels opérationnels exhaustifs afin de faciliter le déploiement. Nous pouvons également renforcer vos équipes afin d’encadrer la planification de l’évolution et la réalisation des opérations en cours. Ces fonctionnalités sont disponibles dans une gamme étendue de produits non-CommScope et facilitent leur intégration dans le cadre.

Le Cadre évolutif de réseau d’accès de CommScope permet une croissance de la bande passante sur le long terme pour les services de nouvelle génération en s’appuyant sur les fonctionnalités existantes des réseaux des fournisseurs de services et en balisant la migration vers une flexibilité et un rythme de services accrus par le biais de la distribution de la fonctionnalité de tête de réseau vers le réseau d’accès et la virtualisation de la fonctionnalité des systèmes de données et vidéo.