Libérer le potentiel de DOCSIS 4.0 : avantages et défis d'infrastructure

Même si un large déploiement de DOCSIS 4.0 ne commencera pas avant 2024 ou 2025 (certains parlent avec optimisme de fin 2023), il n'est jamais trop tôt pour commencer à penser à l'avenir et aux impacts que cette nouvelle norme aura sur vos réseaux. L'intérêt croissant pour l'amélioration des performances en aval et en amont pour satisfaire les demandes de bande passante et de vitesse de leurs utilisateurs finaux pousse les opérateurs de réseaux HFC à se tourner vers DOCSIS 4.0, la prochaine génération de normes de transmission de données par câble. Aujourd'hui, nous allons approfondir les raisons pour lesquelles les opérateurs de réseau sont impatients de passer à DOCSIS 4.0, en soulignant ses avancées prévues par rapport à DOCSIS 3.1 et en mettant en lumière certains des défis d'infrastructure auxquels ils seront confrontés pendant la transition. 

DOCSIS 4.0 vs DOCSIS 3.1 : dévoiler les avantages 

DOCSIS 4.0 représente un bond en avant significatif par rapport à son prédécesseur, DOCSIS 3.1. Explorons les principaux avantages qui font de DOCSIS 4.0 un choix attractif pour les MSO, MNO et autres fournisseurs disposant de réseaux HFC. 

1. a) Vitesse et bande passante sans précédent

DOCSIS 4.0 établit de nouvelles références en termes de capacité de vitesse et de bande passante. Avec une capacité en aval allant jusqu'à 10 Gbit/s et une capacité en amont jusqu'à 6 Gbit/s, il prendra en charge les exigences de performances sans cesse croissantes des applications gourmandes en bande passante telles que le streaming vidéo 4K/8K, les services basés sur le cloud et les technologies émergentes telles que réalité virtuelle et réalité augmentée. Comparé à DOCSIS 3.1, qui n'offre qu'une capacité en amont de 1-2 Gbps malgré une capacité en aval de 10 Gbps, DOCIS 4.0 est très prometteur. 

1. b) Efficacité spectrale améliorée

DOCSIS 4.0 introduit également des technologies avancées qui optimisent l'utilisation du spectre. Voici comment. Premièrement, DOCSIS 4.0 se décline en deux variantes : Full Duplex (FDX) et Extended Spectrum (ESD). FDX donne la priorité à la bande passante en aval, permettant la transmission du spectre en aval et en amont l'un sur l'autre. Étant donné que les normes DOCSIS 3.1 et 3.0 précédentes ne le permettaient pas, FDX double essentiellement l'efficacité spectrale. Avec DOCSIS 4.0 FDX, cependant, la limite supérieure du spectre en aval reste la même que dans DOCSIS 3.1 à 1,2 GHz.[Pause d'habillage du texte][Pause d'habillage du texte]Pour sa part, DOCSIS 4.0 ESD déplace essentiellement la limite supérieure du spectre en aval de 1,2 GHz à 1,8 GHz, permettant au spectre en amont de s'étendre au-delà de la limite de DOCSIS 3.1 de 204 MHz jusqu'à 684 MHz. Le spectre en aval est toujours exécuté au-dessus du spectre en amont, mais dépasse désormais les limites des normes DOCSIS précédentes. Dans les médias, Charter Communications a signalé que, lors de tests en laboratoire, ils ont été en mesure de pousser la limite supérieure du spectre en aval jusqu'à 3,2 GHz. En doublant l'efficacité du spectre existant ou en dépassant les limites supérieures précédentes, DOCSIS 4.0 FDX et ESD permettront aux opérateurs de réseaux HFC d'améliorer leur capacité à concurrencer les architectures FTTH, qui offrent une connectivité fibre de bout en bout. 

1. c) Faible latence et amélioration de la qualité de l'expérience

La faible latence fait partie intégrante de DOCSIS 4.0. La norme sera en mesure de réduire la latence (le temps nécessaire aux données pour voyager sur un réseau) à moins de 1 milliseconde et de maintenir des vitesses de latence inférieures à 5 millisecondes sur un réseau entièrement saturé. Une latence réduite sera cruciale pour l'utilisation simultanée d'applications en temps réel telles que les jeux en ligne, la visioconférence, le streaming vidéo et les déploiements IoT. DOCSIS 4.0 promet d'offrir la meilleure qualité d'expérience dont les utilisateurs finaux ont besoin, aidant ainsi les opérateurs de réseaux HFC à faire plus avec leurs réseaux.  

Mises à niveau de l'infrastructure : émetteurs-récepteurs optiques 

Alors que la mise à niveau vers DOCSIS 4.0 présente de nombreux avantages, les opérateurs de réseaux HFC doivent également faire face aux progrès du secteur FTTH PON qui lui permettent de dépasser les services symétriques de 10 Gbps à 25 et même 50 Gbps. Déjà, les opérateurs de réseau HFC ont une voie vers 10 Gbps avec DOCSIS 3.1, de sorte que la pression monte de la part des adopteurs potentiels de DOCSIS 4.0 pour atteindre 25 Gbps DOCSIS. Comme l'a noté Fierce Telecom, CableLabs, le groupe à l'origine des spécifications DOCSIS, a déclaré qu '"il n'y a pas de limitations fondamentales pour lesquelles le câble ne peut pas être symétrique tout comme PON". Cela a déjà suscité des discussions autour de l'idée d'ESD DOCSIS 4.0 à 1,8 GHz, formant une rampe de lancement pour une éventuelle 3 GHz, 25G ESD DOCSIS 4.0. Cependant, aller dans ce sens nécessitera des mises à niveau d'infrastructure avant-gardistes, en particulier dans le réseau d'accès. 

Alors que les opérateurs de réseau cherchent à faire plus avec leur infrastructure existante (comme poursuivre DOCSIS 4.0), permettre des débits de données plus élevés à la périphérie devient une exigence critique. Malheureusement, les solutions actuelles d'émetteurs-récepteurs optiques 25G DWDM laissent un écart entre la distance de liaison et les performances : alors que les émetteurs-récepteurs 10G DWDM actuels peuvent permettre des distances de transmission allant jusqu'à 80 km, les options 25G DWDM existantes limitent les opérateurs de réseau à 10-15 km, sauf si un équipement spécialisé est utilisé. Étant donné que la plupart des liaisons de réseau d'accès font jusqu'à 80 km, cela pose un défi pour les opérateurs de réseau qui commencent à se tourner vers la mise en œuvre future de DOCSIS 4.0 et/ou ESD DOCSIS 4.0. 

La voie vers DOCSIS 4.0 nécessite des partenariats stratégiques. Les opérateurs de réseau ont besoin de plus que les fabricants d'équipements. Ils ont besoin de partenaires dotés d'une expertise approfondie en ingénierie, de capacités rigoureuses de tests en laboratoire et sur le terrain et d'une expertise en intégration de systèmes pour résoudre les problèmes de performances et d'interopérabilité. Chez Precision OT, nous avons cela à la pelle. Alors que les opérateurs de réseaux HFC d'aujourd'hui commencent à regarder vers l'avenir, nous sommes là pour les aider à simplifier leurs déplacements. Contactez notre équipe d'ingénieurs dès aujourd'hui avec vos questions – s'il y a un défi, nous pouvons vous aider à le résoudre !