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HFC à FTTx - Jusqu'où va la fibre ?

Vous savez pourquoi la fibre doit être à proximité de ses abonnés. Les experts ARRIS peuvent vous aider à décider comment, quand et où

Les fournisseurs de services ont des approches architecturales multiples pour faire évoluer les réseaux d'accès en faisant migrer les réseaux hybrides fibre optique et câble coaxial (HFC) pour étendre la fibre plus profondément dans le réseau. Le déploiement d'architectures multiples, à des moments différents, dans un réseau unique est une pratique courante.

Ils doivent être capables de prendre en charge plusieurs voies sans investir continuellement dans de nouvelles plateformes à mesure qu'ils déploient des centaines de gigabits de bande passante IP pour la vidéo et les services haut débit.

Avec notre Framework évolutif pour réseau d'accès, ARRIS peut vous aider à créer un programme de migration flexible qui répond aux exigences de réseau actuelles et futures, tout en augmentant la valeur des investissements dans les réseaux HFC existants.

Pourquoi les réseaux évoluent-ils ?

  • Exigences en bande passante
    Selon les projections actuelles de bande passante requise pour offrir des services vidéo (QAM, SDV et IP) et de données, les fournisseurs de services atteindront leurs limites de capacité sur leurs réseaux dans environ 10 à 12 ans. Certains pourraient être concernés plus tôt dans certaines zones de leur réseau. La demande en bande passante dans les infrastructures d'accès réseau ne cesse de croître, alimentée par le « débit des panneaux d'affichage » et la consommation de données.
  • La complexité du réseau
    Les fournisseurs de services cherchent à simplifier leur infrastructure réseau pour tous les services, notamment les données haut débit, la voix, les canaux de programme, la vidéo à la demande (VOD) et les nouveaux services. Ils ont la possibilité de réduire la complexité du réseau ainsi que les dépenses de fonctionnement et peuvent adopter des systèmes à bas coût utilisés par les services de vidéo en ligne pour une distribution vidéo plus simple.
  • Fiabilité du réseau
    Ces changements ont permis d'améliorer la fiabilité du réseau et la qualité de service (QdS).

Fiber Deep - Tendances de la bande passante
Tendances de la bande passante sur 60 années (Nielsen modifié)
 

Facteurs décisifs pour les fournisseurs de service

  • Capacité de la tête de station
    L'espace, la puissance ou d'autres contraintes inhérentes aux installations peuvent empêcher l'ajout supplémentaire d'équipements de tête de station. Les solutions en matière d'évolution du réseau comprennent la capacité à augmenter la densité dans la tête de station tout en optimisant l'utilisation de la puissance ou en exportant les capacités au niveau de la tête de station vers les installations externes.
  • Budget
    Les coûts d'investissement et d'exploitation ainsi que la nécessité de continuer à optimiser les investissements existants sont autant de facteurs décisifs pour les fournisseurs de services avec un impact direct sur l'évolution du réseau des installations intérieures, extérieures et CPE.
  • Nouveau site résidentiel
    Installer de la fibre durant la phase de construction d'une maison revient moins cher que de remplacer plus tard un câble coaxial par de la fibre. Pour les habitats collectifs où la fibre est déployée auprès d'un grand nombre d'abonnés, le réseau PON reste la solution la plus efficace.
  • Environnement
    Les coûts d'infrastructure, le règlement de zonage, l'alimentation en électricité, la configuration des installations et bien d'autres facteurs encore obligent à envisager différentes solutions d'équipements en intérieur ou en extérieur.
  • Délais et disponibilité
    La faisabilité de certaines évolutions de réseaux dépend de la disponibilité des produits sur le marché, de la mise au point des spécifications et d'autres critères extérieurs aux fournisseurs de services.

Migration de l'architecture des réseaux HFC vers FTTx

  • Fibre jusqu'au domicile (FTTH) à modulation analogique
    La radiofréquence sur fibre optique (RFoG) est une technologie de fibre optique analogique qui fournit un parcours de migration vers des architectures de réseau optique passif (PON). En remplaçant la partie coaxiale d'un réseau HFC par une fibre optique unique et en déployant les signaux analogiques QAM domestiques vers une RFoG-ONU, les opérateurs peuvent continuer d'utiliser les infrastructures de back-office existantes.
  • Fibre jusqu'au répartiteur (FTTN) à modulation numérique
    Une stratégie de migration vers FTTx rentable qui rapproche la fibre du domicile de l'abonné, aussi appelée Architecture d'accès distribué (DAA). La DAA réduit le nombre de périphériques actifs, remplace la fibre optique analogique de la tête de station jusqu'au nœud et crée davantage d'espace dans la tête de station.
  • Fibre jusqu'au domicile (FTTH) à modulation numérique
    Pour les liens allant jusqu'à 20 km, ou 60 km avec un prolongateur, le PON fournit une solution rentable qui réclame peu d'entretien et augmente le niveau de débit pour les vidéos et autres services Internet, sans recourir à une installation individuelle de la fibre chez l'abonné.

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Informations connexes

La radio-fréquence sur fibre optique (RFoG) est une technologie de fibre optique analogique qui fournit un parcours de migration vers les architectures de réseaux FTTx ou xPON en remplaçant la partie coaxiale d'un réseau HFC par un réseau passif à fibre optique unique pour améliorer la capacité tout en continuant d'utiliser l'infrastructure back-office existante. La RFoG supprime les fréquences radio (RF) actives (amplificateurs et prolongateurs de ligne) du réseau, réduisant ainsi les anomalies, l'entretien ainsi que la consommation d'énergie.

Le réseau RFoG est capable de fournir de manière fluide des fonctionnalités et des services aux abonnés de façon comparable aux systèmes HFC actuels. La RFoG offre aux fournisseurs de service une architecture semblable au réseau FTTH PON sans avoir à déployer une technologie PON.

Le réseau RFoG ARRIS présente des avantages de performance par rapport aux réseaux HFC actuels

  • Développe la bande passante des voies montantes et descendantes et augmente considérablement la portée du réseau en éliminant les interférences RF et le bruit inhérents aux déploiements coaxiaux.
  • Des coûts d'exploitation et de maintenance nettement inférieurs en éliminant le besoin de nœuds HFC et d'amplificateurs RF.
  • Des coûts d'énergie plus bas qui offrent une alternative écologique à la distribution coaxiale, avec en prime une réduction du temps d'arrêt du réseau due à des coupures de courant moins fréquentes.
  • Comble efficacement l'écart entre les architectures HFC et FTTx et dote l'infrastructure de l'équipement nécessaire pour assurer une transition vers un réseau tout-fibre 10G PON à haute bande passante.
  • Résistance aux facteurs environnementaux qui peuvent entraîner une dégradation physique du câblage coaxial au fil du temps.
  • Un choix plus économique pour les habitats collectifs (MDU) et les déploiements ruraux.
  • Plusieurs options pour éliminer l'interférence de battement optique (OBI) dans le réseau.
  • Comparable aux performances HFC dans les déploiements sur nouveaux sites résidentiels.

 
Fiber deep : HFC vers RFoG

Toutes les solutions RFoG ne sont pas identiques

ARRIS propose une large gamme de solutions innovantes qui élimine les OBI dans les réseaux RFoG et prend en charge la transition vers les services DOCSIS 3.1 :

  • Périphériques de distribution de fibre optique de la famille AgileMax®
    En remplaçant les séparateurs optiques présents dans les architectures RFoG traditionnelles, la technologie de distribution optique active AgileMax élimine les interférences sur le réseau, tout en déployant plusieurs lasers actifs en voie montante, et peut atteindre les groupes de service de 1024 domiciles desservis par un seul port récepteur optique de tête. AgileMax prend en charge des R-ONU moins coûteuses et non adaptables et peut être utilisé avec la technologie du hub virtuel pour étendre la portée de votre réseau à plus de 20 km.
  • OBI-free R-ONU
    La solution OBI-free R-ONU ARRIS permet aux fournisseurs de services de faire une sélection parmi 16 fréquences montantes pour chacune des unités grâce à un commutateur rotatif interne qui maintient une séparation suffisante des fréquences pour éliminer toute interférence. Cette gestion des fréquences permet à plusieurs R-ONU d'émettre simultanément par le biais d'un même récepteur optique, sans risque d'OBI.

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Informations connexes

L'architecture d'accès distribué (DAA) permet d'étendre la part numérique de la tête de station jusqu'aux nœuds (ou jusqu'au rayon PHY) et déplace l'interface numérique/RF vers la jonction optique/coaxiale (module PHY à distance). Le remplacement de la fibre optique analogique de la tête de station convertit la liaison fibre initiale en liaison fibre Ethernet numérique ce qui augmente la disponibilité de la bande passante et améliore l'efficacité de la fibre (fréquences et distance) ainsi que l'alignement des systèmes NFV/SDN/FTTx encore à venir.

La DAA peut, dans un premier temps, être mise en œuvre progressivement en parallèle d'une mise à niveau standard des installations et services afin de ne pas perturber les services déjà existants. Une migration graduelle de la fonctionnalité RF vers le nœud sera alors possible.
    

Fiber Deep : Architecture d'accès distribué

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
    • Changement des partitions nœud par nœud
    • Fibre numérique à réglage unique
  • Convergence IP
    • Étend le réseau IP au nœud
    • Alignement avec l'extension FTTx
    • Optimisation de l'interconnectivité et des économies d'échelle basées sur des standards.

Solutions DAA d'Arris

  • Routeur edge intégré E6000® eCORE (Gen2) pour les services de données : une 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 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

La MAC-PHY à distance est une autre option d'architecture d'accès distribué qui déplace la couche MAC (vidéo et données) ainsi que 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.

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. Cette approche augmente la valeur des investissements de réseau HFC tout en permettant dans l'avenir une transition à la fois fluide et rentable vers un réseau entièrement IP pour tous les services existants ou à venir.

Les deux modules à distance PHY et MAC-PHY ont leurs 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.

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Informations connexes

 

Pour les fournisseurs de services, les services de multi-gigabit symétrique (à bande montante et descendante) sont souvent nécessaires pour augmenter leur capacité de réseau et faire face à la concurrence : la Fibre jusqu'au domicile (FTTH) via un réseau optique passif Ethernet (EPON) offre alors la solution.

Cela permet aux fournisseurs de services de :

  • Rapprocher la fibre au plus près des clients professionnels ou particuliers grâce à des installations de réseau classiques
  • Augmenter les recettes avec des clients professionnels à fort potentiel
  • Maximiser l'investissement dans les systèmes d'approvisionnement DOCSIS® grâce aux solutions d'approvisionnement DPoE pour les dispositifs de passerelle PON.
  • Réduire les coûts opérationnels avec l'absence d'installations extérieures actives
  • Proposer aux particuliers des services à multi-gigabit symétrique avec bande descendante

Architectures de déploiement principales pour FTTH

  • Architecture centralisée
    L'OLT (Optical Line Terminal) est placé dans la tête de station ou dans le hub et tous les services sont distribués au moyen de signaux numériques envoyés vers les ONU (Optical Node Unit) de chaque abonné. La distance maximale typique pour une configuration EPON de ce type est de 20 km et peut atteindre 80 km avec un prolongateur PON actif positionné dans les nœuds ou hubs du réseau.
  • Architecture distribuée
    Lorsque l'OLT est un module OLT à distance (aussi appelé Nœud PON ou R-OLT), celui-ci est placé dans le nœud de raccordement optique ou dans l'armoire. La distance maximale type pour une configuration EPON est toujours de 20 km, non pas cependant entre la tête de station et le domicile, mais entre le nœud et le domicile.
Fiber Deep : HFC vers PON

Pour les deux solutions, les normes d'approvisionnement CableLabs® DOCSIS pour EPON (DPoE™), développées en association avec des câblo-opérateurs, permettent une intégration avec les systèmes d'approvisionnement et de suivi DOCSIS existants. Avec le système de support opérationnel (OSS), un module EPON OLT fonctionnera de la même manière qu'un CMTS tandis qu'un module EPON ONU fonctionnera comme n'importe quel modem câble. Cela permettra au fournisseur de services d'optimiser les investissements à long terme dans les éléments et procédures OSS/BSS (support opérationnel/fonctionnel)

La plateforme EPON OLT ARRIS E6000 CER 10G utilise le châssis existant pour assister le module RSM-2 Gen 2 ainsi que les cartes EPFM (module de fibre EPON). Elle peut prendre en charge jusqu'à 16 modules optiques EPON 10G par module, remplaçant ainsi les modules D-CAM et U-CAM.

Dans un réseau en construction, l'architecture EPON centralisée simplifie le déploiement tandis que la solution Node OLT (Nœud OLT) fournit une stratégie de migration pour les déploiements du fournisseur de service dans les réseaux d'exploitation.
                      

Évaluation récapitulative des systèmes CAA et DAA DPoE
CaractéristiquesEPON OLT 10G à longueurs d'onde standardsOLT à distance (R-OLT)
Lieu d'emplacement du matériel de sous-système DPoE Sur site uniquement 90 % sur site
Assistance d'architecture SDN future Oui Oui
Taux de fréquences actives de l'installation Aucun  Élevé 
Espace occupé par l'installation Aucun Élevé
Utilisation de la fibre 1 (faible) 16
Distance de la zone de desserte 10 à 20 km Aucune limite avec le nœud
20 km avec l'ONU (Optical Node Unit)
Consolidation de l'installation Limitée à 20 km Aucune limite avec le nœud
20 km avec l'ONU (Optical Node Unit)
Coût par client Compétitif dès 64 souscriptions contre 128 pour une extension EPON Coûts réduits en cas de sur-souscription

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Produits solutions

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
AgileMax 1RU
AgileMax 1RU
Plateforme de distribution pour l'élimination complète des interférences optiques et distribution RF sur fibre optique
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
Commutateurs IP ICX pour la DAA
Commutateurs IP ICX pour la DAA
Commutateurs Ethernet pour les modules PHY et OLT CIN à distance