Wie Sie das Déjà-vu des Kabelnetzwerks überwinden

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Scott Weinstein, Vizepräsident, ANS-Produktmanagement bei CommScope

Bei allem, was die Netzwerkbranche gerne in Trends denkt – und es tauchen ständig neue Technologien, Fragen und Chancen auf –, gibt es auch ein Déjà-vu-Gefühl über den bevorstehenden Weg.

Im Gegensatz zu anderen wichtigen Versorgungsunternehmen wächst die Nachfrage nach Netzwerkkapazität von Jahr zu Jahr. Daher stehen wir immer wieder vor dem gleichen Balanceakt: Wir müssen mehr aus der Infrastruktur machen, die wir haben, und gleichzeitig die Infrastruktur ausbauen, die wir benötigen, um den Anforderungen von morgen gerecht zu werden.

Die gute Nachricht ist, dass wir auf eine breite Palette neuer Tools zurückgreifen können, die sowohl innovative Betriebsweisen einführen als auch neuen Wert aus dem ziehen, was wir bereits aufgebaut haben. Für Multi-Service-Betreiber (MSOs), die mit Kabelnetzwerkinfrastrukturen arbeiten, stehen eine Reihe von Optionen zur Verfügung, darunter die Einführung eines modernisierten DOCSIS-Standards, die Einführung von Distributed Access Architecture (DAA) und passiven optischen Netzwerken (PON) sowie mehrere Optionen für Remote-PHY und konvergente Netzwerke Kabelzugangsplattformen (CCAPs), eine schnell ausgereifte Reihe von Angeboten für andere softwaredefinierte Netzwerklösungen (SDN) und Netzwerkfunktionsvirtualisierungslösungen (NFV) und mehr.

Die schlechte Nachricht ist, dass es keine einfache Aufgabe ist, sich in all dem zurechtzufinden. Um zu sehen, wie sich das Ganze summiert, nehmen wir DEJA VU als Leitfaden für die wichtigsten Schritte des Diagnostizierens, Entwickelns, Nebeneinanderstellens, Zuweisens, Virtualisierens und Hochladens.

Der erste Schritt ist einer, mit dem MSOs nur allzu vertraut sind: das Verständnis sowohl des Ausmaßes der kommenden Nachfrage als auch der Art und Weise, wie sich ihr Schwerpunkt ändert. Im Moment bedeutet das, sich mit der wachsenden Abhängigkeit von Upstream-Bandbreite auseinanderzusetzen; Während Downstream einst den Netzwerkrand dominierte, bedeutet der durch die Pandemie ausgelöste Anstieg von Videokonferenzen, dass eine symmetrischere Kapazität heute für viele Endbenutzer von entscheidender Bedeutung ist.

Dies wird sich noch verstärken, da Dienste wie Telemedizin und IP-basierte Smart-Home-Plattformen immer häufiger eingesetzt werden. Wo sich Anwendungen mit hoher Bandbreite für Endbenutzer einst auf Bereiche wie Unterhaltungs-Streaming konzentrierten, in denen Unzuverlässigkeit lediglich frustrierend war, übernehmen sie zunehmend Rollen, in denen Unzuverlässigkeit aktiv gefährlich sein könnte. Das bedeutet, dass MSOs in der Lage sein müssen, Upstream-Konnektivität im Bereich von 50–100 Mbit/s mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit anzubieten.

Die unmittelbare Aufgabe bei der Bewältigung dieser Herausforderung besteht darin, über die Optimierung des Netzwerks nachzudenken, um modernere Versionen des DOCSIS-Standards zu unterstützen. DOCSIS 3.1 bietet eine Verzehnfachung der maximalen Downstream-Kapazität – angesichts des aktuellen Kontexts sollten sich MSOs jedoch mehr über die Verfünffachung der maximalen Upstream-Geschwindigkeiten freuen, die es bietet.

Durch die Aktualisierung bestehender aktiver Netzwerkkomponenten sind Sie auch auf dem Weg zur vollständigen DOCSIS 4.0-Funktionalität, die der Downstream-Kapazität von DOCSIS 3.1 von 10 Gbit/s entspricht und einen weiteren Upstream-Anstieg auf bis zu 6 Gbit/s bietet. Dies gibt MSOs den Spielraum, symmetrische Multi-Gigabit-Dienste über Standard-HFC-Netzwerke anzubieten. Es wird jedoch auch einige weitere Entscheidungsfindungen erfordern, da der Standard sowohl Vollduplex-DOCSIS (FDX) als auch erweitertes Spektrum-DOCSIS (ESD) zulässt, die unterschiedliche Ansätze zur besseren Nutzung des verfügbaren Spektrums vorschreiben.

Bei der Entscheidung, wie sie ihre Einführung von DOCSIS 4.0 konfigurieren – und in der Tat bei vielen der in naher Zukunft angebotenen Technologien der Kabelnetzwerke – müssen MSOs die Angewohnheit vermeiden, Optionen als sich gegenseitig ausschließend zu betrachten. Der beste Weg nach vorn könnte beispielsweise darin bestehen, die Frequenzteilung von FDX in einigen Bereichen der Infrastruktur und den erweiterten Spektrumsbetrieb von ESD in anderen zu nutzen.

Netzwerkarchitekturen haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt und selbst innerhalb kohärenter Systeme herrschen in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Idealbedingungen. Im Wettlauf, mit dem Nachfragewachstum Schritt zu halten, können wir es uns nicht leisten, potenzielle Werte ungenutzt zu lassen. MSOs sollten daher damit rechnen, Managementansätze für nebeneinander stehende Technologien zu planen, die sich flexibel an unterschiedliche betriebliche Netzwerkanforderungen anpassen können.

Herkömmliche Ansätze zur Netzwerkarchitektur waren relativ monolithisch und stützten sich auf einen zentralisierten Ansatz für das Headend und ein stabiles, vorhersehbares Edge-Layout. DAA und PON bieten einen Eingriff in diese Methodik und verwenden stattdessen einen modularen, knotenbasierten Ansatz, der sich flexibler skalieren und neu konfigurieren lässt.

PON-Endpunkte der nächsten Generation können beispielsweise sowohl bei Headend-Installationen als auch remote neben der vorhandenen HFC-Architektur eingesetzt werden. Dies bedeutet, dass die Installation stark auf bestimmte Marktchancen ausgerichtet werden kann, die die Bandbreite und Reichweite von PON nutzen können, wie z. B. Geschäftskunden und ländliche Bereitstellungen, und gleichzeitig die Betreiber in einem kontrollierten Tempo auf den Übergang von der HFC- zur reinen Glasfaser-Infrastruktur vorbereiten im Einklang mit den verfügbaren Investitionsausgaben stehen.

Während die Fähigkeit, Technologie dort zu platzieren, wo sie benötigt wird, die eine Seite der DAA/PON-Gleichung ist, ist die andere Hälfte der Übergang von festen Hardwarekonfigurationen zu reaktionsfähigen Softwarekonfigurationen. DAA virtualisiert die Netzwerkbereitstellung, indem es die DOCSIS-Signalerzeugung und manchmal auch die DOCSIS-Signalverarbeitung von der Kopfstelle in Module innerhalb der Zugangsknoten verlagert.

Die an dieser Verschiebung beteiligten Remote-PHY-Geräte können dann den Dienst, den sie dem Netzwerk bereitstellen, als Reaktion auf sich ändernde Bedingungen in Echtzeit ändern und skalieren. Dies wird in der Regel über eine cloudbasierte Überwachung abgewickelt, die den Betreibern sowohl einen besseren Einblick in das Netzwerk als auch einen wesentlich agileren Ansatz zur Behebung von Problemen bietet und gleichzeitig sicherstellt, dass laufende Upgrades der Architektur reibungslos integriert werden können, sobald sie stattfinden.

Sobald MSOs ein optimiertes Netzwerk erreicht haben, das verschiedene, modulare, softwarebasierte Lösungen dynamisch integrieren kann, sind sie auch bereit, fortschrittlichere Netzwerküberwachungslösungen zu implementieren, die Risiken vorhersehen und Ressourcen für einen hocheffizienten Betrieb intelligent zuweisen können.

Dies bedeutet effektiv, dass das Problem der Service-Silos umgangen wird, indem sichergestellt wird, dass die zur Signalerzeugung und -verarbeitung erforderliche Technologie zwar weiter in der Infrastruktur verteilt ist, die betriebliche Sicht dieser Technologie jedoch ganzheitlicher zentralisiert wird. Gleichzeitig ermöglicht dieser Ansatz den Betreibern, von der Verwendung spezialisierter Hardware auf die Ausführung von Funktionalität über Software auf weitaus kostengünstigeren kommerziellen Standardservern umzusteigen, die überall aufgestellt werden können.

Letztendlich ist das Ergebnis, dass DEJA VU, wenn es mit den richtigen Technologiepartnern gut umgesetzt wird, tatsächlich Ihr Ausweg aus dem Déjà-vu sein kann: mit einem klaren Weg zum Vollfaserbetrieb und der Fähigkeit, sich schnell an die Nachfrage in den USA anzupassen In der Zwischenzeit können Betreiber der wachsenden Netzwerknutzung endlich nachhaltig einen Schritt voraus sein.

Scott Weinstein ist Vizepräsident für ANS-Produktmanagement bei CommScope