Wie migrieren Sie zu 10G, ohne Migräne zu bekommen?
In den letzten Jahren hat die Kabelindustrie eine Fülle von Technologien, Architekturen und Abkürzungen erlebt, die es zu verstehen gilt. Sich durch das Labyrinth zu navigieren, kann manchmal schwierig sein, insbesondere wenn man die Arbeit von CableLabs und SCTE nicht aufmerksam verfolgt. In diesem Blogbeitrag konzentriere ich mich auf die Entwicklung der Distributed Access Architecture (DAA) und versuche zu verstehen, warum die Branche heute über Remote-PHY- und MACPHY-Architekturen als Optionen für die Kabelzugangsnetze der Zukunft spricht.
Netzwerke entwickeln sich an vielen Fronten rasant weiter. Das Backoffice wandelt sich von speziell angefertigter Hardware und „Big Iron“-Implementierungen zu Cloud-nativen virtuellen Anwendungen. Auch der DOCSIS-Standard selbst entwickelt sich ständig weiter. DOCSIS 3.1 ist heute so gut wie Mainstream, und um die Netzwerke auf 10G-Geschwindigkeiten zu bringen, werden bereits Pläne für die Migration auf DOCSIS 4.0 und die Erweiterung des Spektrums von 1.2 GHz auf 1.8 GHz ausgearbeitet. DAA-Technologien wie Remote PHY und MACPHY werden gefördert und beschleunigen eine umfassende Transformation von analoger Optik zu Ethernet- und IP-basierter Übertragung und konvergenten Verbindungsnetzwerken (CIN).
Da viele dieser Entwicklungen miteinander verknüpft sind, benötigen die Betreiber ein Paket aus Roadmap-Plänen, um an den vielen parallelen Fronten gleichzeitig voranzukommen.
Phasen der Entwicklung des Kabelzugangs:
- Backoffice: von hardwarebasierten CMTS- und CCAP-Kernbereitstellungen bis hin zum vollständig virtualisierten Backoffice
- DAA: von vorstandardisiertem MACPHY zu Remote PHY und standardisiertem MACPHY
- DOCSIS: von DOCSIS 3.0 bis DOCSIS 4.0
- Kabelzugang: von klassischer analoger Optik und 1 GHz HFC zu CIN und 1.8 GHz HFC
Warum ist die Kabelindustrie sich Architekturen in so hohem Tempo verändern?
Meiner Ansicht nach waren die vorhandenen CCAP-Kernressourcen einer der Hauptgründe für die Umstellung auf Remote PHY. DOCSIS 3.1-fähige CCAP-Kernsysteme wurden bereits 2014–2015 eingesetzt, und als die Remote PHY-Technologie ausgereift und einsatzbereit war, existierte bereits eine beträchtliche installierte Basis der DOCSIS 3.1 CCAP-Kerne mit einer langen Lebensdauer. Diese Investition wäre durch die Umstellung auf Netzwerke auf Basis von Remote MACPHY-Geräten (RMD) verschwendet worden, und gut funktionierende Kapazitäten wären verloren gegangen.
Dies sind auch große architektonische Änderungen innerhalb der Systeme. Die Kabelindustrie hat sich traditionell für eine vorhersehbare, schrittweise Entwicklung entschieden und so große technologische Risiken vermieden. Remote PHY ermöglicht es den Betreibern, den großen Schritt zu wagen und analoge Optik durch CIN-Netzwerke zu ersetzen, ohne gleichzeitig eine komplexe Neuintegration des Backoffice durchführen zu müssen.
Darüber hinaus gab es auch Bedenken im Zusammenhang mit der Verlagerung der MAC-Funktionalität ins Feld, darunter Fragen zum Stromverbrauch sowie zur Bereitstellung und Wartung von Zehntausenden von RMDs. In der Branche herrschte allgemeine Einigkeit darüber, dass zur Support der Technologietransformation ein engagiertes Multivendor-Ökosystem sichergestellt werden muss, und dies wurde mit Remote PHY erreicht. Als Remote PHY als Weg in die Zukunft ausgewählt wurde, veröffentlichte CableLabs einen soliden Satz von Spezifikationen, um dessen Entwicklung und Bereitstellung zu leiten.
Wenn Remote-PHY funktioniert, warum dann zu MACPHY wechseln?
Die installierte Basis großer CCAP-Kerne ist mittlerweile veraltet und muss bei der Umstellung auf DOCSIS 4.0 schrittweise ersetzt werden. Dies gibt den Betreibern mehr Freiheit für strategische Entscheidungen. Heute besteht ein starker Konsens darüber, das Backoffice von speziell entwickelten Hardwarelösungen in virtualisierte Cloud-Umgebungen zu verlagern, um eine dynamischere Verwaltung der Backoffice-Ressourcen zu erreichen. Die gleiche Entwicklung findet heute auch in der Mobilfunkbranche statt, und es gibt keinen Grund, warum feste DOCSIS-Netzwerke nicht folgen oder sogar die Führung übernehmen könnten.
DAA ist ein obligatorischer Schritt für alle koaxialbasierten Netzwerkweiterentwicklungsstrategien.
Innerhalb des Rahmens ist auch die Frage der Latenz zu berücksichtigen. Die Echtzeit-MAC-Verarbeitung auf die Feldgeräte zu übertragen, bietet mehr Freiheit bei der Virtualisierung des Backoffice. Entfernungsbeschränkungen sind aufgehoben, flexiblere Zentralisierungen sind möglich und es gibt mehr Freiheit für Implementierungen, sobald die Echtzeitprozesse auf dem RMD selbst ausgeführt werden. Mit den neuesten Systems-on-a-Chip-Alternativen scheint es auch sehr machbar, RMD innerhalb der bestehenden Strombeschränkungen zu implementieren. Mehrere Anbieter haben bereits robuste MACPHY-Implementierungen durchgeführt und die fortschrittlichen Netzwerkverwaltungstools unterstützen die Wartung des Geräts im Feld, z. B. durch Automatisierung.
DAA ist ein obligatorischer Schritt für alle koaxialbasierten Netzwerkentwicklungsstrategien. Es führt zu 10G-Breitbandgeschwindigkeiten mit den vorhandenen Koaxialanlagen und ermöglicht Automatisierung durch Virtualisierung und Telemetrietools der nächsten Generation. Mit CIN, das konvergente Fest- und Mobilfunknetze ermöglicht, können Betreiber außerdem die Investitions- und Betriebskosten pro Abonnent ihrer vielseitigen Infrastruktur senken. All dies kann auf vorhersehbare Weise in zwei Schritten erreicht werden: Beginnen Sie jetzt mit der ausgereiften DOCSIS 3.1-Technologie, CIN-Netzwerken und Remote PHY-basiertem verteiltem Zugriff und beginnen Sie dann mit der Vorbereitung auf MACPHY und Virtualisierung als nächsten Schritt auf dem Weg zur Netzwerkentwicklung in Richtung 10G.
Klicken Sie unten, um Abhilfe bei Technologieproblemen im Video zu sehen! Die Präsentation wurde ursprünglich gehalten bei ANGA COM 2021
Hanno Narjus
Hanno Narjus
Ich bin derzeit Senior Fellow bei Teleste mit dem Schwerpunkt auf der Entwicklung von Arbeitsbeziehungen, der Gestaltung der Technologiestrategie und der Verwaltung des Ökosystems innerhalb des Geschäftsbereichs Breitbandnetzwerke.
Während meiner über 30-jährigen Tätigkeit im IKT-Sektor und der Kabel-Breitbandbranche habe ich verschiedene entscheidende Positionen innegehabt, die es mir ermöglicht haben, die kontinuierliche Weiterentwicklung von Netzwerktechnologien voranzutreiben, die die Gesamtbetriebskosten von Kabel-MSOs und die Qualität der Dienste für die Abonnenten verbessern. Siehe LinkedIn-Account.
