Der Einfluss von Remote-PHY auf den Kabeldienst

In diesem Beitrag widmen wir uns Remote-PHY, einer Architektur, bei der PHY-Komponenten von Service Delivery Engines getrennt werden können.

Letztes Jahr, MIT Technology Review veröffentlicht ein Artikel über den Stand des Mooreschen Gesetzes. Das MIT deutete an oder erklärte geradezu, dass Gordon Moores ursprüngliche Vorhersage, dass sich die Anzahl der Transistoren pro Quadratzoll in integrierten Schaltkreisen jedes Jahr verdoppeln würde, nicht mehr relevant sei.

Was hat Moores Gesetz mit Remote PHY zu tun? Als indirekte Folge des Mooreschen Gesetzes und des daraus resultierenden exponentiellen Bandbreitenwachstums haben Kabelbetreiber mit Problemen bei der Skalierung des Zugangsnetzes zu kämpfen. Die Funktionen von R-PHY können dabei helfen.

PHY ist ein Begriff für einen Chip, der zwischen digitalen Rohdaten für kurze Distanzen und Daten, die für die Kommunikation über längere Distanzen geeignet sind, umwandelt. Während PHY-Chips in vielen Technologiebereichen wie Netzwerkkarten und Kabelmodems verwendet werden, sind sie auch für Dienstanbieter (Kabelunternehmen) hilfreich bei der Umwandlung digitaler Daten in analoge Daten, die über die Kabelleitung übertragen werden. Remote PHY zielt darauf ab, Kabelnetzwerke zu verbessern, indem Rohbits über größere Entfernungen gesendet werden, wodurch die PHY-Konvertierung (und der Chip) aus der Zentrale der Kabelunternehmen (Netzwerkbox) und näher an die Benutzer (in eine andere, noch einfachere Box) verlagert werden. Bei aktuellen Methoden werden die über die Kabelleitungen gesendeten Daten für eine bestimmte Verwendung, beispielsweise Video oder Internet, formatiert und als HF-Signal gesendet. 

In den letzten Jahren haben die Kabelbetreiber erkannt, dass diese Bandbreitenerweiterung voranschreitet und kein Ende in Sicht ist und dass ein neuer Ansatz erforderlich ist, um dieser Beschleunigung entgegenzuwirken. Daraus entstand die Converged Cable Access Platform (CCAP). Dies bedeutete, dass DOCISD- und MPEG-Videodienste in größerem Maßstab auf einer einzigen Bereitstellungsplattform mit kombinierter RF-Ausgabe zusammengeführt werden konnten.

Bei diesem Ansatz wird der PHY-Chip buchstäblich aus der Verpackung genommen und am Ende eines IP-Netzwerks platziert. Eine der Philosophien hinter Remote PHY besteht darin, am Endpunkt möglichst wenig Hardware und Software zu verwenden und die komplexen Details des Systems zu konsolidieren. Es funktioniert, indem es die physischen Teile einer CCAP-Plattform durchsucht, die sich manchmal kilometerweit entfernt befinden können.

Die Technologie ermöglicht Kabelbetreibern den Aufbau von Zugangsnetzen, die die ursprünglichen Konvergenz- und Skalierungsziele für konvergente Kabelzugangsplattformen übertreffen, und das ist wichtig, weil es unglaublich wichtig ist, eine Glasfaser für zahlreiche Zwecke nutzen zu können.

Ein herkömmliches Kabelzugangsnetzwerk bietet unabhängige Servicebereitstellungssysteme und Integration über RF-Kombinationsnetzwerke. Wenn ein Unternehmen konvergierte Dienste bereitstellt, bietet es stattdessen alle Formen der Kommunikation an und ist in der Lage, auf ein breiteres Spektrum an Diensten zuzugreifen und Benutzern die Auswahl aus mehr Dienstanbietern zu ermöglichen.

Die Branche konzentriert sich nun auf die Herausforderung von Remote PHY (R-PHY), dem nächsten klaren Schritt in der Entwicklung von DOCSIS und der Bereitstellung von Videodiensten. Die Technologie ist die Weiterentwicklung der CCAP-Architektur, bei der PHY-Komponenten von der Plattform in ein Remote-Gerät (RPD) verschoben und über ein IP-Netzwerk mit dem CCAP-Core verbunden werden.

Dadurch wird PHY in eine digitale Schnittstelle umgewandelt und mithilfe der Pseudowire-Technologie über das Netzwerk erweitert. Hierbei handelt es sich um einen Mechanismus, der verschiedene Netzwerk- oder Telekommunikationsdienste über paketvermittelte Netzwerke nachahmt, die Ethernet, IP oder MPLS verwenden.

Insgesamt wird sich Remote PHY weiterhin positiv auf CCAP auswirken und es Betreibern ermöglichen, seine Technologie zum Aufbau von Kabelzugangsnetzwerken zu nutzen, die potenziell alle bestehenden Ziele übertreffen könnten, indem sie analoge HFC-Verbindungen durch Ethernet- und IP-Netzwerke ersetzen und neue Optionen zur Konfiguration von Dienstgruppen bieten .

Eine weitere aktuelle Entwicklung ist die Umstellung auf eine neuere Methode namens Hybrid aus Koaxialkabel und Glasfaser (HFC). Die neuen Kabelleitungen verfügen über gebündelte Koax- und Glasfaserkabel, um die Übertragung digitaler Rohdaten ohne die zuvor notwendige Konvertierung zu ermöglichen. HFC ist eine Möglichkeit, Bandbreite für die Kabelbetreiber zu gewinnen, ohne auf Remote PHY zurückgreifen zu müssen. Digital Fiber Coax (DFC) treibt den Einsatz von Remote PHY voran. 

Wenn sich Kabelunternehmen aufgrund der digitalen Art der Übertragung für DFC entscheiden, müssen sie den PHY aus der Headend-Box entfernen und in den Knoten platzieren. Bei den Knoten handelt es sich um Boxen, die sich nicht im Hauptbüro, sondern draußen im Feld befinden, möglicherweise auf Telefonmasten oder in Unternehmen – auf jeden Fall näher an den Benutzern. Dies stellt eine gewisse Herausforderung dar und es wird noch ermittelt, welche Teile der Headend-Box an die Knoten verteilt werden und welche im Hauptbüro verbleiben. Hier kommt der Unterschied zwischen R-PHY und R-PHY + MAC ins Spiel. Das übergeordnete Ziel wird in Zukunft immer darin bestehen, es einfach zu halten.

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