Le besoin d'optimisation des réseaux câblés pour répondre à une demande de bande passante croissante est de plus en plus complexe en raison des nombreuses options disponibles. Le choix de la meilleure approche est essentiel pour les opérateurs multiservices, tant à court terme qu'à long terme.
En plus de l’évolution des réseaux à large bande, les MSO sont également confrontés à l’évolution de la technologie modulaire qui assure la diffusion du contenu à travers leurs réseaux et jusqu'au domicile du consommateur. Les architectures d'accès distribué (DAA), par exemple, révolutionnent le fonctionnement traditionnel de la tête de réseau en retirant des quantités variables de fonctionnalités CMTS de la tête de réseau et en les intégrant dans un nœud optique à la périphérie du réseau.
De la même manière, le déploiement des réseaux optiques passifs (PON) de la prochaine génération peut utiliser un module de terminal de ligne optique (OLT) basé sur un nœud pour migrer ou compléter un réseau DOCSIS HFC existant, tout en maintenant la compatibilité avec les systèmes de configuration DOCSIS - 10G EPON - ou en utilisant XGS-PON avec sa gestion de domaine basée sur SDN pour la configuration du réseau et la collecte de données télémétriques. Ces deux technologies offrent une évolution douce et efficace pour amener la fibre plus profondément dans réseau dans les zones rurales et urbaines, tant pour des nouveaux déploiements que pour la migration de réseaux existants, tout en garantissant la réduction des demandes en matière d'énergie, de maintenance et d'exploitation des têtes de réseau traditionnelles. Une question se pose :par où commencer ?
Des demandes connues du marché
Les moteurs du marché qui sous-tendent cette demande d'augmentation de la capacité et de la vitesse sont familiers, tout comme la solution commune qui leur est apportée : l'expansion du spectre du réseau, en particulier pour la voie montante. On retrouve ce thème dans les tendances actuelles de travail virtuel et de vidéoconférence, conséquence du COVID-19, ainsi que dans les foyers : téléconsultations médicales, streaming et jeux en ligne, déploiement d'appareils domestiques intelligents, tout ceci imposant des exigences supplémentaires en matière de fiabilité, de capacité et de vitesse d'acheminement des réseaux.Les contraintes que ces appareils et services exercent sur la capacité, le trafic et les vitesses minimales du réseau sont significatives : l'utilisation de la bande passante résidentielle durant les heures de pointe a augmenté de 25% au cours des deux dernières années (plus d’écrans, meilleure résolution, jeux en ligne, …).
Une approche mixte pour développer le réseau en présence de ces différentes tendances de marché est judicieuse. Cela permet d'intégrer de manière harmonieuse les innovations traditionnelles et les dernières technologies de réseau, simplifiant ainsi le processus d'expansion de la bande passante et d'amélioration des vitesses
Évolution du réseau : optimiser la technologie existante
Les réseaux évoluent de deux manières :- La plus immédiate est l'optimisation du réseau DOCSIS 3.1. Pour ce faire, il faut mettre à jour les composants actifs du réseau, tels que les amplificateurs et les nœuds, pour qu'ils puissent fonctionner avec un fractionnement moyen ou élevé. Dans ce cas, une partie supplémentaire du spectre est allouée en voie montante pour des vitesses d'environ 1 Gbps, soit une multiplication par cinq des vitesses obtenues avec un spectre limité entre 5 et 42 MHz.
- A plus long terme, les opérateurs réseaux préparent le terrain pour le fonctionnement de DOCSIS 4.0. qui élargit considérablement le spectre disponible et peut atteindre des vitesses maximales supérieures à 5 Gbps. Cet élargissement du spectre permettra aux MSO d'offrir à terme des services symétriques de plusieurs gigabits sur leur réseau HFC standard.
Ces approches ne s'excluent pas mutuellement mais se complètent en fonction des besoins en matière de services. Un avantage évident de cette approche mixte est sa flexibilité, en particulier avec des installations vieillissantes. Les MSO ont une occasion unique de choisir les technologies qui répondent le mieux à leurs besoins opérationnels et architecturaux, tout en tirant parti d'une grande partie de leur architecture de réseau existante pour prendre en charge ces améliorations.
Recréer le réseau : l'approche révolutionnaire
Les technologies DAA et PON peuvent être considérées comme révolutionnaires dans la mesure où elles s'appuient sur l'architecture HFC existante pour refaire et redéployer la périphérie du réseau. Ces technologies qui utilisent une approche modulaire, basée sur les nœuds, sont facilement extensibles et permettent aux MSO de se préparer à la transition des réseaux HFC traditionnels vers une architecture de réseau virtualisée, potentiellement entièrement en fibre. Les deux solutions peuvent tirer parti de la vaste base de nœuds déjà déployés pour permettre aux MSO de mettre à niveau leurs réseaux à leur propre rythme tout en minimisant les dépenses d'investissement.La DAA décentralise et virtualise la tête de réseau et la distribution du réseau, ce qui permet aux MSO de remplacer la technologie laser analogique par de la transmission optique numérique. La DAA offre une meilleure efficacité spectrale avec des déploiements de fibres plus profonds et augmente le nombre de longueurs d'onde prises en charge sur chaque fibre. Elle optimise aussi le support de la vidéo sur IP. L’architecture distribué (DAA) se décline sous 2 options : soit l’option « Remote PHY » (RPD or R-PHY) qui déplace la génération du signal DOCSIS depuis la tête de réseau vers la périphérie du réseau (le nœud d’accès), la gestion du signal résidant dans un CMTS « cœur » physique ou virtuel ; soit l’option « Remote MAC-PHY » (R-MACPHY ou RMD) qui déplace tant la génération du signal DOCSIS que la gestion de ce signal (planification, mesures, etc,) vers cette périphérie.
La technologie PON de la prochaine génération peut également changer la donne pour certains clients professionnels, pour les abonnés résidentiels à large bande passante, pour les unités à logements multiples (MDU - « Multi DwellingUnits »), pour les déploiements en milieu rural et pour d'autres opportunités de marché. Les OLT PON peuvent être déployés dans un châssis en tête de réseau/hub ou à la périphérie du réseau dans un nœud optique. Les déploiements PON de la prochaine génération utilisent une approche « cloud-to-edge » qui donne aux opérateurs la possibilité de choisir entre un réseau EPON – la voie la plus rapide vers le PON, qui nécessite des changements minimes à l'architecture de la tête de réseau et du CPE – ou un réseau GPON, qui maximise la performance du réseau et restructure la technologie de back-office.
Les solutions avancées de surveillance du réseau dans l'un et/ou l'autre de ces environnements permettra aux MSO de mieux gérer les complexités accrues de leurs réseaux en évolution, en ce compris des analyses sur la bande passante disponible et les risques de congestion, afin d’assurer une performance maximale et d’identifier les zones critiques où des améliorations du réseau sont nécessaires. Cette fonction est particulièrement utile pour allouer les ressources de manière ciblée et efficace.
Évolution et virtualisation de la tête de réseau câblé
Une autre tendance émergente dans les réseaux câblés est la virtualisation des fonctions du CMTS qui divise et déplace les fonctions du réseau d'accès du matériel CMTS ou CCAP spécialisé vers un logiciel fonctionnant sur des serveurs commerciaux prêts à l'emploi (COTS). Cette solution CMTS virtuelle est évolutive, élastique, agile et polyvalente. L'infrastructure CCAP virtuelle qui combine la virtualisation des fonctions réseau (NFV) et la mise en réseau définie par logiciel (SDN),s’affranchi du modèle de plateforme dédiée et permet de réduire les dépenses d'investissement. Une infrastructure CCAP virtuelle optimise entièrement une architecture distribuée en prenant en charge de façon indépendante la croissance et la modification des groupes de services nouveaux et existants via une gestion centralisée dans le cloud des fonctions de contrôle et transmission de données.La voie à suivre…
La pléthore de technologies nouvelles et en évolution peut sembler décourageante, tandis que les MSO doivent se préparer pour l'avenir en adaptant leur infrastructure pour répondre aux besoins des consommateurs. Parmi toutes ces options, il existe pourtant une solution qui permettra à chaque opérateur de rencontrer et de s’adapter à ses réalités actuelles et futures, qui diffèrent sur le plan technique, commercial et concurrentiel.Par Scott Weinstein, Vice-président, gestion des produits ANS chez CommScope
