13. März 2024
Trends bei DAA-Erweiterungen und das Potenzial von 25G DOCSIS – eine optische (und abstimmbare) Transceiver-Perspektive
Je mehr sich die Dinge ändern, desto mehr bleiben sie gleich. Wo auch immer Sie hinschauen, die Nachfrage der Abonnenten erhöhte Bandbreite, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit wächst ständig. Und das bedeutet anhaltenden Druck auf MSOs und andere Kabelbetreiber. Für sie besteht die Mission immer darin, mehr aus dem zu machen, was sie haben, und gleichzeitig kluge Investitionen in die richtige Infrastruktur für die Zukunft zu tätigen. Es ist ein heikler Balanceakt.
Für viele Kabelnetzbetreiber ist die Distributed Access Architecture (DAA) weiterhin ein bevorzugter Mechanismus, mit dem sie die gewünschte größere Bandbreite, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit erreichen können. DAA-Einsätze und -Erweiterungen helfen MSOs und anderen Kabelbetreibern, mit der zunehmenden Verbreitung von Videokonferenzen, Telemedizin, IP-basierten Smart-Home-Plattformen und anderen datenintensiven Anwendungen Schritt zu halten. In diesem Blog befassen wir uns mit den Feinheiten der DAA-Entwicklung aus der Perspektive optischer Transceiver und untersuchen ihre Vorteile, wichtige Überlegungen und den zukunftsweisenden Übergang zu DOCSIS 4.0 und der 25G-Technologie, die DAA wird eine wichtige Rolle bei der Unterstützung spielen.
Eine schnelle DAA-Auffrischung
In der herkömmlichen zentralisierten Zugriffsarchitektur (CAA) befanden sich alle Netzwerkfunktionen und -geräte in der Kopfstelleneinrichtung. DAA stellt einen Paradigmenwechsel dar, indem Headend- und Netzwerkfunktionen dezentralisiert und virtualisiert werden, um softwaredefinierte Netzwerke (SDNs) zu schaffen, die Leistung und Skalierbarkeit verbessern.
Praktischer ausgedrückt verteilt DAA ausgewählte Netzwerkfunktionen näher an den Endbenutzern, an digitale Glasfaserknoten vor Ort. Mit Remote PHY (R-PHY) wird die physikalische DOCSIS-Schicht (PHY) des Cable Modem Termination Systems (CMTS) von der Kopfstelle zum Glasfaserknoten verlagert, wodurch die bisherigen analogen Verbindungen zwischen der Kopfstelle und den Knoten in digitale umgewandelt werden . Dies ermöglicht eine weitaus effizientere Nutzung der vorhandenen Kabelinfrastruktur und unterstützt eine erhöhte Kapazität durch höhere Modulationsordnungen. Da HF-Signale jetzt am Knoten statt am Kopfende beginnen, verbessert DAA außerdem die Servicequalität für Endbenutzer, indem es das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) senkt.
Remote MAC-PHY (RMACPHY) geht sogar noch weiter und verlagert sowohl die DOCSIS PHY- als auch die DOCSIS Media Access Control (MAC)-Funktionen aus dem Headend. Wichtig ist, dass R-PHY und RMACPHY Vollduplex-DOCSIS unterstützen, was symmetrische Multi-Gigabit-Upstream- und Downstream-Dienste über bestehende HFC-Netzwerke ermöglicht. Dies wird für MSOs und andere Kabelnetzbetreiber von entscheidender Bedeutung sein, wenn sie ihre Wettbewerbsfähigkeit in der breiteren Service-Provider-Branche sichern wollen. Tatsächlich im Sommer 2023, Comcast hat einen Meilenstein von 100.000 installierten R-PHY-Knoten in seinem HFC/DOCSIS-Netzwerk erreicht. Nach Angaben des Unternehmens werden diese Knoten maßgeblich zur Implementierung von Vollduplex-DOCSIS 4.0 und 10G beitragen. Insgesamt verbessert DAA durch die Verlagerung bestimmter Netzwerkfunktionen aus dem Headend die Leistung, Skalierbarkeit und Flexibilität, da die Anzahl der Knoten zunimmt und mehr Datenverkehr in das Netzwerk gelangt.
Da MSOs und Netzwerkbetreiber DAA nutzen, insbesondere beim Aufbau von 10G-Netzwerken, wird die Wahl der optischen Transceiver immer wichtiger, wobei abstimmbare Transceiver zu einer zentralen Komponente werden. Wie Keith Habberfield, unser SVP für Vertrieb und Marketing, kürzlich in einer Pressemitteilung sagte eine Partnerschaft zwischen uns und Charter Communications für den Ausbau ihres DAA-Netzwerks„Optik und ihre Komponenten sind der Integrationspunkt, der die Kommunikation von Netzwerken ermöglicht.“
Abstimmbare Transceiver verbessern die Flexibilität und senken die Gesamtbetriebskosten für Kabelbetreiber, die DAA nutzen
Da Kabelbetreiber versuchen, 10G-Netzwerke mithilfe von DAA bereitzustellen, bieten abstimmbare Transceiver eine beispiellose Wellenlängenflexibilität, die es Betreibern ermöglicht, Wellenlängen dynamisch an unterschiedliche Netzwerkanforderungen anzupassen. Festkanal-Transceiver schränken die Skalierbarkeit und Kosteneinsparungen für MSOs und andere Netzwerkbetreiber erheblich ein, da angesichts des vorhandenen Wellenlängenbereichs mehrere Backups erforderlich sind, um Netzwerkausfallzeiten in einer DWDM-Umgebung zu minimieren. Im Gegensatz dazu ermöglichen abstimmbare Transceiver die Anpassung der Wellenlänge vor Ort und überwinden so die Einschränkungen herkömmlicher Transceiver mit festem Kanal. Auch wenn abstimmbare Transceiver tendenziell mehr kosten als ihre Gegenstücke mit festem Kanal, minimieren sie auf lange Sicht die Kosten und maximieren die Fähigkeit eines Netzwerkbetreibers, als Reaktion auf die Anforderungen eines wachsenden Netzwerks zu skalieren. Durch die Vereinfachung der Bestandsverwaltung, die Zukunftssicherheit der Netzwerkinfrastruktur und die Optimierung der Flexibilität optischer Netzwerke Als Eckpfeiler werden abstimmbare Transceiver dienen bei der erfolgreichen Umsetzung von DAA.
Wir stützen diese Schlussfolgerung nicht nur auf eine Theorie, sondern auf ein Beispiel aus der Praxis. Bei Precision OT bieten wir abstimmbare 10G-DWDM-Optiken an, die Charter kürzlich mit uns zusammenarbeitete, um sie in der DAA-Netzwerkerweiterung einzusetzen (neben anderen Produkten von uns, zu denen unsere Bluetooth®-DWDM-Tuning-Module gehören). Unsere Produkte werden dabei eine entscheidende Rolle spielen Charter plant, R-PHY zu nutzen bis 2025 Download-Geschwindigkeiten von 5 Gbit/s auf dem größten Teil seiner Fläche bereitzustellen (mit Spitzengeschwindigkeiten von 10 Gbit/s unter Verwendung von Extended Spectrum (ESD) DOCSIS 4.0). Mit unseren abstimmbaren Optiken und Tuning-Modulen geben wir unseren Kunden die Agilität und Flexibilität, die sie benötigen derzeit mit der Durchführung komplexer, mehrstufiger Upgrades ihrer Netzwerke mithilfe von DAA.
DAA unterstützt Kabelbetreiber bei der Umstellung auf 25G DOCSIS, aber es gibt eine Herausforderung
Wie LightReading feststelltIn der Kabelbetreiberbranche besteht ein wachsender Konsens darüber, dass „ein grundlegender Wechsel zu DAA die Kabelbetreiber in die Lage versetzen wird, sowohl auf DOCSIS 4.0 als auch auf FTTP aufzurüsten.“ Während niemand vorschlägt, dass Kabelbetreiber zwischen DOCSIS 4.0 oder FTTP wählen müssen, wird die Weiterentwicklung von HFC-Netzwerken zu DAA von entscheidender Bedeutung sein, um den Anforderungen von morgen gerecht zu werden.
Für Kabelbetreiber besteht eine dieser Anforderungen darin, ihre Wettbewerbsfähigkeit durch Fortschritte im FTTH-PON-Sektor sicherzustellen, die es ihnen ermöglichen, 25- oder sogar 50-Gbit/s-Dienste anzubieten. HFC-Netzbetreiber haben mit DOCSIS 3.1 bereits einen Weg zu 10 Gbit/s, sodass Netzbetreiber, die DOCSIS 4.0 einführen, bereits über DOCSIS mit 25 Gbit/s nachdenken. Tatsächlich sind es einige Wir prüfen bereits Lösungen zur Erreichung von 3 GHz, 25G ESD DOCSIS 4.0. Bisher war diese Diskussion jedoch eher theoretisch als praktisch. Die aktuellen Entfernungsbeschränkungen bestehender 25G-DWDM-Lösungen haben zu technischen Herausforderungen geführt, die die Lebensfähigkeit von 25G-Netzwerken in realen Szenarien, die oft Verbindungen von 40 km und mehr erfordern, verzögert haben.
Während aktuelle 10G-DWDM-Transceiver Übertragungsentfernungen von 40 km und mehr ermöglichen (daher ihre Beliebtheit bei aktuellen DAA-Netzwerkerweiterungen), begrenzen bestehende 25G-DWDM-Optionen Netzwerkbetreiber auf 10–15 km, sofern keine spezielle Ausrüstung verwendet wird. Diese Einschränkung hat die Bemühungen in der Praxis, 25G in ihre Netze zu integrieren, behindert, da die meisten Zugangsnetze über Verbindungen von 40 km oder mehr verfügen. Da der Bandbreitenbedarf der Endbenutzer immer weiter steigt, ist es wichtig, den Netzwerkbetreibern die Möglichkeit und Wahlfreiheit zu geben, 25G-DWDM-Optiken in ihren DAA-Netzwerken nach Bedarf zu nutzen.
Aus diesem Grund haben wir im Oktober 2023 eine bahnbrechende Lösung zur Überwindung der Lücke zwischen Verbindungsentfernung und Leistung angekündigt. Es ist unser Eigentum GeneseeTM ASIC-fähige (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) Technologie zur Dispersionskompensation, das ein hochmodernes, abstimmbares 25G-Modul ermöglicht hat, mit dem Benutzer Entfernungen von 40 km und mehr erreichen können, ohne spezielle Ausrüstung nutzen zu müssen.
Unser Geschäft bei Precision OT besteht darin, die Bedürfnisse der Kunden, mit denen wir zusammenarbeiten, vorherzusagen und Lösungen zu liefern, von denen sie nicht nur heute profitieren, sondern sie auch morgen auf den Erfolg vorbereiten. Die Welt der DAA-Entwicklung ist spannend und bedeutende Fortschritte stehen vor der Tür. Mit unserem Fachwissen in den Bereichen Technik und Systemintegration hören wir auf die Ziele unserer Kunden und arbeiten mit ihnen zusammen, um streng getestete Lösungen zu liefern, die sie auf ihrem Weg unterstützen.
Abschließend sagt Greg Mott, SVP Field Operations Engineering bei Charter Communications: musste über unsere Partnerschaft sagen: „Das Team von Precision OT hat ein klares Verständnis für die Entwicklung des Breitbandnetzes von Charter – Kosten, Umfang und Geschwindigkeit – und sein Lösungsmix wird uns dabei helfen, unsere Verpflichtungen in unserem 41 Bundesstaaten umfassenden Versorgungsgebiet zu erfüllen.“
