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Architecture d'accès distribué (DAA)

Capacités vidéo et données pour l'évolution des réseaux distribués

L'utilisation de la bande passante continue de croître d'année en année, et cette tendance est le résultat de la consommation par le grand public de vidéos offertes par les services vidéo sur Internet. Les fournisseurs de services cherchent à élargir leur offre de services pour proposer des vidéos IP, des vidéos 4K et des services aux entreprises. Répondre à la demande du réseau est à l'origine de l'évolution du réseau, ainsi que les contraintes pratiques liées aux opérations des réseaux, y compris l'espace physique, la consommation d'énergie et le refroidissement dans les emplacements de tête.

L'architecture d'accès distribué (DAA) permet l'évolution des réseaux câblés en décentralisant et en virtualisant les fonctions de tête de station et de réseau. L'architecture d'accès distribué (DAA) étend la part numérique de la tête de station/hub aux nœuds optiques et déplace l'interface numérique/RF à la jonction optique/coaxiale. Le remplacement de l'optique analogique de la tête de station convertit la fibre en liaison fibre Ethernet, augmentant ainsi la bande passante disponible, améliorant l'efficacité de la fibre (fréquences et distances) et l'alignement des systèmes NFV/SDN/FTTx encore à venir.

Les réseaux HFC se caractérisent par des câbles fibre analogique. L'architecture d'accès distribué (DAA) remplace la fibre analogique par des connexions IP (fibre numérique) et crée un réseau défini par logiciel qui prend en charge :

  • Évolution des nœuds avec PHY à distance et MAC-PHY à distance
  • Transition vers l'optique numérique en supprimant les lasers analogiques
  • Fibre numérique plus proche du domicile de l'abonné
  • Migration vers des centres de données centralisés
  • Publicité flexible, listes de chaînes et gestion de la bande passante
              
Architecture d'accès distribué – DAA

Avantages d'une approche DAA

  • Efficacité du réseau
    • Augmentation de la capacité du réseau et simplification de la maintenance externe
    • Évolution des nœuds avec PHY à distance et MAC-PHY à distance, et ePON OLT 10G à distance
    • Meilleure qualité du signal de fin de ligne, taux de modulation plus élevés, débit binaire plus élevé
    • Une plus grande efficacité spectrale, plus de longueurs d'ondes par fibre
  • Avantages en termes de dépenses d'exploitation et de dépenses en capital
    • Réduction des exigences en termes d'espace, de consommation énergétique et de refroidissement
    • Consolidation de hub
    • Ajouter des QAM sans changer le réseau de combinaison RF
    • Fibre numérique à réglage unique
  • Convergence IP
    • Étend le réseau IP au nœud
    • Alignement avec l'extension FTTx
    • Capacité à tirer parti de l'interconnectivité et des économies d'échelle qui s'appuient sur des normes

Pour les fournisseurs de services, les ressources nécessaires à l'exploitation de fibres supplémentaires, à la séparation des nœuds et à la mise à niveau des installations de tête de station nécessitent un investissement important. La DAA peut être mise en œuvre progressivement avec des mises à niveau normales de l'installation et du service, et cela sans perturber les services existants.

Forte de son engagement à long terme envers le secteur du câble, la société ARRIS dispose de plus de 20 années d'expérience et d'une politique permanente de développement et d'assistance dans le domaine de la distribution de services vidéo et haut débit :

  • Données haut débit
  • CMTS
  • Infrastructure HFC
  • Infrastructure vidéo
  • Équipement client (modems câblés, décodeurs, passerelles)
  • Transition FTTx
  • Assistance back-office
  • Services opérationnels

Informations connexes

Dans le noyau de données, les fournisseurs de services ont besoin d'une capacité accrue de la bande passante en tête de station à partir de leurs plateformes CCAP intégrées, avec la possibilité d'étendre les services à mesure qu'ils grandissent. Ils veulent avoir la flexibilité nécessaire de prendre en charge les infrastructures HFC, DAA et PON, tout en optimisant l'investissement existant en termes de matériel de réseau et de services.

Le routeur edge intégré (CER) E6000® d'ARRIS est une plateforme flexible pour les architectures CCAP intégrées et distribuées qui offre aux fournisseurs de services la capacité d'optimiser leurs ressources par le biais :

  • de la plateforme unique I-CCAP ou CCAP Core pour les architectures DAA et PON
  • de l'augmentation de la densité de groupe de service et de l'efficacité énergétique avec CCAP Core
  • d'une capacité de traitement des données unique
  • d'un type de licence de mise à niveau flexible pour préserver l'investissement CAPEX existant dans le E6000 CER

Au niveau de l'extrémité d'accès, répondre à la demande de bande passante des abonnés nécessite inévitablement des séparations de nœud, ce qui pousse la fibre plus profondément dans le réseau.

  • Augmentation du spectre à 1,2 GHz, transition vers une séparation intermédiaire
  • Déplacement de l'optique numérique vers le nœud
  • Réduction du nombre de domiciles câblés par nœud
  • Augmentation du nombre de lambdas par nœud

Routeur Edge intégré E6000

La feuille de route d'ARRIS inclut à la fois les architectures PHY à distance et MAC-PHY à distance dans le cadre du framework évolutif pour réseau d'accès, qui fournit des solutions modulaires pour plusieurs chemins de mise à niveau du réseau.

La PHY à distance déplace la couche physique RF de modulation/démodulation du CMTS vers des nœuds PHY à distance ou vers un rayon PHY à distance dans le hub. La suppression du laser analogique de la tête de station convertit la fibre optique en une liaison numérique Ethernet (fibre). La partie analogique du réseau est plus courte et supprime le bruit qui pourrait être apporté par de longues portions de fibre analogique, améliorant ainsi les performances RF et augmentant la bande passante disponible. En outre, plus de longueurs d'onde peuvent être prises en charge sur la fibre entre la tête de station et le nœud de fibre.

La MAC-PHY à distance est une autre option d'architecture d'accès distribué qui déplace la couche MAC (vidéo et données) et la fonctionnalité PHY vers le nœud ou le rayon à distance. Le traitement et la modulation du signal ont lieu en grande partie dans le réseau d'accès, et non pas dans la tête de station.

Les deux couches PHY à distance et MAC-PHY à distance ont des avantages. La couche PHY à distance est un excellent moyen de desservir les hubs plus petits et les nœuds peu chargés avec moins d'équipements de tête de station et moins de changements dans l'infrastructure d'approvisionnement et de gestion. La couche MAC-PHY à distance est mieux adaptée aux déploiements ou aux nœuds ayant une longue portion de fibre. L'autre avantage de la PHY à distance réside dans le fait que les activités de spécification CableLabs® permettent l'intégration d'un système multi-fournisseurs standard.

Commutateurs Ethernet optiques ICX

Dans une solution PHY à distance, un réseau d'interconnexion convergent (CIN) connecte les périphériques R-PHY (RPD) au cœur CCAP contenant le traitement MAC, tel que l'ARRIS E 6000. Il interconnecte également le cœur CCAP au noyau vidéo et aux systèmes de gestion. La famille de commutateurs ICX offre une commutation Ethernet optique robuste et performante, avec la possibilité de passer de simples réseaux à une seule couche, adaptés aux déploiements de petite et moyenne taille, à des architectures feuille-tronc hautement évolutives.

Solutions DAA d'Arris

  • Routeur edge intégré E6000® eCORE (Gen2) pour les services de données : plateforme évolutive prenant en charge les infrastructures HFC, DAA et PON
  • Plateformes de nœuds flexibles avec la possibilité de prendre en charge l'évolution depuis les infrastructures HFC, DAA et PON
  • Noyau vidéo et logiciel tête de station vidéo virtualisés Video Unified Edge (VUE) prenant en charge tous les modes DAA et les structures de base des flux de transport IP ou MPEG-2
  • Commutateurs Ethernet optiques ICX pour réseau d'interconnexion convergent (CIN) et pour l'agrégation d'un module OLT à distance
  • Services d'orchestration, de renseignements et de gestion, et solutions applicatives pour le déploiement, l'automatisation et la performance du système
  • Services d'évolution du réseau et de conseils en planification et modélisation
Example d'architecture feuille-tronc PHY à distance
Example d'architecture feuille-tronc PHY à distance
 

Informations connexes

Parallèlement aux changements apportés par les fournisseurs de services pour offrir une transmission de données en haut débit plus performante, il est nécessaire d'aborder la distribution vidéo sur leurs réseaux d'accès. Alors que les abonnés continuent d'élargir leurs demandes de vidéos IP, des millions d'abonnés continuent d'être tributaires de la distribution vidéo traditionnelle QAM.

C'est un défi qui relève du noyau vidéo, lorsque la vidéo est préparée pour être distribuée sur le réseau d'accès. Cela comprend le chiffrement, le multiplexage, la modulation et les techniques pour optimiser la bande passante lorsque la vidéo traverse le réseau.

Le noyau vidéo traditionnel met l'accent sur la distribution de flux de transport MPEG-2 via Edge QAM pour des services de diffusion (avec et sans publicité) et de distribution ciblée (Vidéo à la Demande et SDV). Les principales fonctions comprennent le chiffrement, le multiplexage, la modulation et la communication interactive bidirectionnelle avec les décodeurs.

Afin d'optimiser la distribution vidéo traditionnelle QAM, la vidéo numérique commutée optimise la bande passante pour le contenu de flux de transport MPEG-2 en ne diffusant que les canaux les moins populaires lorsque des abonnés d'un groupe de services donné en font la demande.

Caractéristique du noyau vidéo traditionnel

  • Duplication des fonctions de traitement et de distribution vidéo pour les vidéos IP et en MPEG-2
  • Systèmes doubles pour l'infrastructure publicitaire en MPEG-2 et vidéo IP
  • Possibilité de créer des zones d'annonces dynamiques localisées et des combinaisons de canaux limitées par la conception de systèmes HFC analogiques
Architecture d'accès distribué – Noyau vidéo traditionnel

Les fournisseurs de services font face à de nombreux défis qui entraînent des changements spectaculaires dans la fonction et la conception du noyau vidéo.

  • Prendre en charge de l'évolution des réseaux d'accès
    Les fournisseurs de services souhaitent une solution vidéo unifiée qui couvre toutes les architectures DAA et qui préserve leur réseau. Alors que les réseaux évoluent vers des architectures distribuées, la modulation de la vidéo pour diffusion sur le coaxial physique se déplace vers les nœuds. Le noyau vidéo doit s'adapter à cela et chercher à virtualiser les fonctions qui prennent en charge la distribution vidéo via les modèles PHY et MAC-PHY à distance.
  • Unifier la structure de base de la vidéo à la vidéo IP
    Il existe aujourd'hui des chemins parallèles pour le traitement et la distribution vidéo : les protocoles HLS et DASH pour la vidéo IP et les flux de transport MPEG-2 pour les décodeurs QAM multi-générationnels. Ce modèle est non seulement inefficace, mais il empêche l'empreinte du décodeur QAM de tirer parti de l'investissement dans de nouveaux services de traitement et de distribution vidéo IP. En ajoutant des fonctions virtualisées qui permettent une architecture de base de réseau de diffusion de contenu sur IP, le noyau vidéo peut réduire les coûts et augmenter la vitesse du nouveau service.
  • Optimiser la bande passante
    Alors que l'utilisation des données continue d'exploser, les attentes en matière de qualité vidéo continuent d'augmenter (HD, 4K, HDR, VR) et la vidéo QAM continue de représenter une part importante du réseau dans un avenir prévisible, l'optimisation de la bande passante utilisée pour diffuser la vidéo est par conséquent cruciale. En plus des progrès dans le traitement vidéo qui réduisent les débits binaires requis pour l'encodage vidéo, les approches en réseau telles que la vidéo numérique commutée et l'ABR multidiffusion optimisent la capacité du réseau existant pour les applications vidéo.
  • Accroître les possibilités de publicité sur tous les écrans
    Des chemins redondants existent également dans la distribution de la publicité sur les réseaux QAM et IP. En outre, il existe une disparité dans le coût et la flexibilité des deux infrastructures publicitaires. En intégrant une approche IP unifiée en matière de publicité sur tous les appareils des abonnés, la nouvelle génération de noyau vidéo offrira de nouveaux modèles publicitaires (ciblés, basés sur les impressions) tout en réduisant les coûts.
  • Network Function Virtualization (NFV)
    Le noyau vidéo nouvelle génération doit tirer parti des progrès en matière de Network Function Virtualization et de Software Defined Networking, permettant le déploiement flexible de services réseau clés sur le matériel de base, indépendamment de l'architecture du réseau.

Video Unified Edge (VUE) d'ARRIS est un logiciel modulaire qui virtualise le noyau vidéo (fonctions EQAM et tête de station vidéo). La virtualisation de ces fonctions permet la migration vers un modèle de centre de données.

Applications du logiciel Video Unified Edge

  • Vidéo QAM pour DAA
    • La suite VUE sert de noyau vidéo dans les solutions R-PHY et R-MAC/PHY
    • La suite VUE gère les flux de diffusion et de distribution ciblée vidéo pour décharger le noyau de données
  • Convertir la structure de base de la vidéo en vidéo ABR sur CDN
    • Faire passer tout le contenu vidéo vers le CDN comme contenu à débit adaptatif (ABR)
    • La suite VUE convertit les vidéos à débit adaptatif (ABR) en flux de transport MPEG-2 pour prendre en charge l'équipement client QAM existant
  • Permettre une stratégie de publicité unifiée
    • Effectuer toutes les insertions de publicité dans le domaine ABR (éliminant ainsi les systèmes d'insertion de publicités doubles)
    • Réseau de vidéos définies par logiciel pour activer les zones de publicité programmables pour les publicités ciblées

Le futur noyau vidéo devient un ensemble de services réseau virtualisés, prenant en charge l'architecture d'accès distribué et unifiant le traitement vidéo et la publicité autour du contenu IP. La suite VUE d'ARRIS fournit les fonctions vidéo QAM pour prendre en charge la DAA et la transformation du contenu IP en MPEG-2 pour unifier la structure de base de la vidéo. Parmi les autres fonctions du noyau vidéo, il faut citer l'optimisation de la bande passante pour les vidéos MPEG-2 (vidéo numérique commutée) et vidéo IP (ABR multidiffusion).

Architecture d'accès distribué – Video Unified Edge d'ARRIS

Informations connexes

Le framework évolutif pour réseau d'accès ARRIS fournit une approche modulaire qui évolue avec le réseau, elle est soutenue par des services d'évolution du réseau et de conseils afin d'optimiser les stratégies de migration de réseau et les projets des fournisseurs de services, ainsi que les besoins des abonnés.

Cette approche permet aux fournisseurs de services de commencer par les éléments communs clés dans chacune des zones principales du système affectées : la distribution vidéo, les services de données à haut débit et l'infrastructure d'accès leur permettant ainsi d'évoluer en fonction des projets des fournisseurs de services.

L'évolution du réseau est soutenue par une série de services professionnels, depuis la modélisation, la planification et les services de conseil jusqu'au déploiement, aux opérations et à la gestion. À mesure que la technologie et l'infrastructure réseau du fournisseur de services évoluent, nous prévoyons que les fonctionnalités de configuration, de déploiement et de gestion seront pilotées par un centre de données doté de fonctionnalités offrant des services de containers d'applications et d'optimisation des performances, l'orchestration du système reposant quant à lui sur des analyses appliquées.


Framework évolutif pour réseau d'accès ARRIS

                      
Le framework évolutif pour réseau d'accès ARRIS fournit un modèle pour évaluer et déterminer les architectures d'accès et au-delà :

  • Planification et modélisation
    Comprendre l'état actuel de votre réseau, tant sur le plan physique que de son utilisation actuelle, est essentiel pour déterminer de façon intelligente des modèles de croissance et développer un plan d'évolution pour l'avenir.
  • Noyau vidéo
    Peser le pour et le contre entre le désir de faire converger la structure de base de la vidéo vers la vidéo IP HTTP et le fait de vouloir prendre en charge le grand nombre de décodeurs QAM existants qui évolueront vers des décodeurs ou des appareils IP au fil du temps. Grâce à la virtualisation, ARRIS peut apporter de nouveaux services aux deux options et proposer une solution commune pour la publicité ciblée programmable.
  • Noyau de données
    Avec un investissement important dans le CMTS DOCSIS, l'approche évolutive pour le CER E6000 permet aux fournisseurs de services de protéger leurs investissements existants et avec les licences logicielles ou les mises à niveau des modules matériels, de bénéficier de densités de systèmes plus élevées tout en effectuant, tel que requis, une migration de chaque CMTS vers une architecture d'accès distribué.
  • Accès en périphérie
    Grâce à un grand nombre de nœuds HFC existants et la perspective de migrer vers une architecture Node+0 à l'avenir, les fournisseurs de services recherchent un moyen optimisé de mettre à jour et de mettre à niveau les nœuds existants ainsi que d'installer de nouveaux nœuds. ARRIS a adopté une approche modulaire pour la conception de ses nœuds, qui permet de choisir leur fonctionnalité : HFC 1.2 GHz, PHY à distance, MAC-PHY à distance en fonction de la stratégie du réseau Cela permet une évolution du réseau plus flexible et optimise les dépenses d'investissement et de fonctionnement.
  • Systèmes d'orchestration, de renseignements et de gestion
    Les fonctionnalités étant mieux distribuées et la virtualisation de la plupart des noyaux vidéo, des nœuds de données et des composants aux extrémités d'accès étant accrue, de nouvelles solutions et services pour les opérations et la gestion sont possibles. En adoptant une API et une approche centralisée des applications virtualisées, les fournisseurs de services peuvent soit utiliser l'interface avec leurs systèmes existants, soit acquérir une suite d'applications ARRIS.
  • Services d'évolution du réseau
    Ces services traitent tous les aspects de l'évolution du réseau, des têtes de station, de l'équipement des installations externes et des systèmes. Notre équipe collabore avec le personnel formé des fournisseurs et peut vous aider à accélérer et optimiser les transitions tout en minimisant les interruptions de service et les temps d'arrêt du réseau. Nous offrons des services d'installation, de mise en service et d'essais d'intégration, nous préparons des stratégies opérationnelles complètes pour guider le déploiement et proposons des services de personnel d'appoint pour aider à finaliser l'évolution de façon efficace et planifier les opérations en cours. Nous pouvons fournir ces capacités sur une large gamme de produits non développés par ARRIS et vous aider à les intégrer dans votre cadre.

Le framework évolutif pour réseau d'accès ARRIS permet une croissance de la bande passante à long terme pour les services nouvelle génération. En tirant parti des capacités existantes au sein des réseaux des fournisseurs de services et en offrant un chemin migratoire vers une plus grande souplesse et rapidité de service grâce à la distribution des fonctionnalités des têtes de station au réseau d'accès et à la virtualisation des fonctionnalités des systèmes de données et des vidéos.

Informations connexes

Produits solutions

Routeur Edge intégré E6000
Routeur Edge intégré E6000
CCAP™ flexible et évolutive pour les déploiements intégrés, DAA, et ePON 10G
Module PHY à distance E6000n
Module PHY à distance E6000n
Module d'accès distribué pour réseaux DOCSIS® et vidéo QAM
Rayon PHY à distance E6000r
Rayon PHY à distance E6000r
Le rayon 2RU peut contenir jusqu'à trois périphériques PHY à distance (RPD)
ARRIS Video Unified Edge (VUE)
ARRIS Video Unified Edge (VUE)
Tête de station vidéo virtualisée pour une convergence DAA et vidéo IP
Nœuds optiques série NC2000
Nœuds optiques série NC2000
Nœuds segmentables 1x1, 1x2 et 2x2 1,2 GHz - « Fiber deep » ou HFC
Nœuds optiques série NC4000
Nœuds optiques série NC4000
Nœuds segmentables 4x4 1,2 GHz - « Fiber deep » ou HFC
Nœuds optiques Opti Max OM6000
Nœuds optiques Opti Max OM6000
Nœuds segmentables 4x4 1,2 GHz - « Fiber deep » ou HFC
Commutateurs IP ICX pour la DAA
Commutateurs IP ICX pour la DAA
Commutateurs Ethernet pour le module PHY CIN à distance