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Arquitectura de acceso distribuido (DAA)

Capacidades de video y datos para la evolución de la red distribuida

El uso del ancho de banda continúa creciendo año tras año, una tendencia impulsada por los consumidores de video de los servicios de video por Internet. Los proveedores de servicios buscan ampliar su oferta de servicios para entregar vidos por IP, videos 4K y servicios de negocios. Satisfacer la demanda de red, junto con las limitaciones prácticas en sus operaciones de red, incluido el espacio físico, el consumo de energía y el enfriamiento en las cabeceras, están impulsando la evolución de la red.

La arquitectura de acceso distribuido (DAA) permite la evolución de redes de cable al descentralizar y virtualizar funciones de cabecera y de red. DAA extiende la parte digital del extremo del dominio de la cabecera o del hub hacia el nodo de fibra óptica y coloca la interfaz digital a RF en el límite óptico-coaxial del nodo. El reemplazo de ópticas analógicas de cabecera convierte el enlace de fibra a enlace de fibra digital Ethernet, lo que aumenta el ancho de banda disponible y mejora la eficiencia de las fibras (longitudes de onda y distancias) y la alineación direccional con los sistemas NFV/SDN/FTTx del futuro.

Las redes HFC están definidas por conexiones de fibra analógica. DAA reemplaza la fibra analógica con conexiones IP (fibra digital) y crea una red definida por software que admite:

  • Evolución del nodo con PHY remota y MAC-PHY remoto
  • Transición a la óptica digital eliminando láseres analógicos
  • Fibra digital más cerca de la casa del suscriptor
  • Migración a centros de datos centralizados
  • Gestión flexible de publicidad, líneas de canales y ancho de banda
              
Arquitectura de acceso distribuido - DAA

Ventajas de un enfoque DAA

  • Eficiencia de la red
    • Mayor capacidad de red y mantenimiento fuera de la planta más simple
    • Evolución del nodo con PHY remota, MAC-PHY remoto y 10G EPON OLT remoto
    • Mejor calidad de señal de fin de línea, mayores tasas de modulación, mayores tasas de bits
    • Mayor eficiencia espectral, más longitudes de onda por fibra
  • Beneficios de gastos operativos y de inversión
    • Reducción de las necesidades de energía, espacio y enfriamiento
    • Consolidación de los hubs
    • Añade QAMs sin cambiar la red que combina RF
    • Fibra digital "configurar y olvidar"
  • Convergencia de IP
    • Extensión de la red IP al nodo
    • Alineación con construcción de redes FTTx
    • Capacidad para aprovechar la interconectividad basada en estándares y las economías de escala

Para los proveedores de servicio, los recursos para pasar fibra adicional, implementar divisiones de nodos y actualizar instalaciones de cabecera requieren una inversión significativa. DAA se puede implementar gradualmente con actualizaciones de planta normal y de servicio y sin interrumpir los servicios heredados.

Con un compromiso a largo plazo con la industria del cable, ARRIS tiene más de 20 años de experiencia y desarrollo en curso y soporte en la distribución de servicios de ancho de banda y video:

  • Datos de alta velocidad
  • CMTS
  • Infraestructura HFC
  • Infraestructura de video
  • CPE (cable módems, decodificadores, puertas de enlace)
  • Transición FTTx
  • Soporte para "Back Office"
  • Servicios operativos

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En el núcleo de datos, los proveedores de servicios necesitan una mayor capacidad de ancho de banda de cabecera de sus plataformas CCAP integradas, con la capacidad de ampliar los servicios a medida que crecen. Quieren flexibilidad para respaldar HFC, DAA y PON, todo mientras optimizan la inversión en su base instalada de hardware y servicios de red.

El enrutador periférico convergente (CER) ARRIS E6000® es una plataforma flexible para CCAP integrada y arquitecturas distribuidas que ofrece a los proveedores de servicio la capacidad de optimizar recursos mediante:

  • Plataforma única para núcleo I-CCAP, CCAP para DAA y PON
  • Mayor densidad de grupo de servicio y eficiencia de energía con núcleo CCAP
  • Capacidad de transmisión de datos líder en la industria
  • Modelo de licenciamiento de actualización flexible que conserva la inversión de CAPEX existente en E6000 CER

En el borde de acceso, el cumplimiento de la demanda de ancho de banda del suscriptor requiere inevitablemente divisiones de nodos, lo que hace que la fibra entre más profundamente en la red.

  • Aumento de espectro a 1.2 GHz, traslado a mitad de división
  • Traslado de óptica digital al nodo
  • Reducción del número de casas pasadas por nodo
  • Aumento en el número de lambdas por nodo

Enrutador periférico convergente E6000

El mapa de ruta de ARRIS incluye tanto arquitecturas de PHY remota como de MAC-PHY remota como parte de la infraestructura de evolución de redes de acceso que proporciona soluciones modulares para múltiples rutas de actualización de red.

La PHY remota traslada la capa de modulación/demodulación de RF del CMTS a los nodos de PHY remota o la plataforma de PHY remota en el sitio del hub. La eliminación del láser analógico de la cabecera convierte el enlace de fibra en un enlace digital Ethernet (fibra). La parte analógica de la red es más corta y elimina el ruido que podría ser introducido por las ejecuciones largas de fibra analógica, lo que mejora el rendimiento de RF y da como resultado un mayor ancho de banda disponible. Además, se pueden admitir más longitudes de onda en la fibra entre la cabecera y el nodo de fibra.

MAC-PHY remoto es otra opción de arquitectura de acceso distribuido, que traslada el MAC (video y datos) y la funcionalidad de PHY al nodo o plataforma remota. La mayor parte del procesamiento y la modulación de la señal ocurre en la red de acceso, no en la cabecera.

Tanto PHY remota como MAC-PHY remoto tienen ventajas. La PHY remota es una excelente manera de servir a hubs más pequeños y nodos con poca carga con menos equipos de cabecera y menos cambios en la infraestructura de administración y aprovisionamiento, mientras que la MAC-PHY remota es más adecuada para detectar implementaciones o nodos con largos recorridos de fibra. Un beneficio adicional de la PHY remota es que las actividades de especificación CableLabs® permiten la integración del sistema de varios proveedores basados en normas.

Soluciones DAA de ARRIS

  • Enrutador periférico convergente E6000® eCORE (Gen2) para servicios de datos - una plataforma actualizable que admite HFC, DAA y PON
  • Plataformas de nodo flexible con la capacidad de admitir evolución de HFC, DAA y PON
  • Núcleo de video virtualizado Video Unified Edge (VUE) y software de video de cabecera que admiten todos los modos de DDA e IP o bases de flujo de transferencia MPEG-2
  • Servicios de organización, inteligencia y gestión y soluciones de aplicaciones para implementación de sistemas, automatización y rendimiento
  • Asesoramiento de planificación y modelado, y servicios de evolución de red

Información relacionada

Junto con los cambios que los proveedores de servicios están haciendo para proporcionar una mayor capacidad de ancho de banda, surge la necesidad de abordar la distribución de video en sus redes de acceso. Mientras que los suscriptores continúan expandiendo sus demandas de video por IP, millones de suscriptores continúan confiando en la distribución tradicional de QAM video.

El abordaje de este desafío recae en el núcleo de video, donde el video se prepara para la distribución a través de la red de acceso. Esto incluye encriptación, multiplexación, modulación y técnicas para optimizar el ancho de banda a medida que el video atraviesa la red.

El núcleo de video tradicional se enfocaba en la entrega del flujo de transferencia MPEG-2 a través de Edge QAM para servicios de transmisión (con y sin publicidad) y difusión restringida (VOD y SDV). Las funciones clave incluyen encriptación, multiplexación, modulación y comunicación interactiva bidireccional con los decodificadores.

Para optimizar la distribución tradicional de QAM video, el video digital conmutado añade optimización de ancho de banda para contenido con flujo de transferencia MPEG-2 al distribuir solamente los canales menos populares cuando los suscriptores en determinados grupos de servicio los solicitan.

Características del núcleo de video tradicional

  • Es difícil modificar las zonas de publicidad y las programaciones de canales debido al diseño del sistema de hardware
  • Duplicación de las funciones de procesamiento y distribución de video para videos MPEG-2 y basados en IP
  • Sistemas dobles para infraestructura de publicidad en MPEG-2 e IP por video
Arquitectura de acceso distribuido - Núcleo de video tradicional

Los proveedores de servicios enfrentan muchos desafíos que están generando cambios drásticos tanto en la función como en el diseño del núcleo de video.

  • Apoyo a la evolución de las redes de acceso
    Los proveedores de servicio desean una solución de video unificada que abarque todas las arquitecturas DAA y las pruebas futuras de la red. A medida que las redes evolucionan hacia arquitecturas distribuidas y la capa física (modulación) se traslada al nodo, el núcleo de video debe adaptarse a las funciones virtualizadas que admiten los modelos de PHY remota y MAC-PHY remoto.
  • Unificación del núcleo del video al video por IP
    Hoy existen rutas paralelas para el procesamiento y la entrega de video - HLS/DASH para video por IP y flujo de transferencia MPEG-2 para decodificadores QAM multigeneracionales. Este modelo no solo es ineficiente, sino que evita que el espacio del decodificador QAM aproveche la inversión en nuevos servicios de procesamiento y entrega de video por IP. Al agregar funciones virtualizadas que habilitan una arquitectura central común de red de distribución de contenido (CDN) basada en IP, el núcleo de video puede reducir los costos y aumentar la velocidad del nuevo servicio.
  • Optimización de ancho de banda
    A medida que el uso de datos continúa explotando, las expectativas de calidad de video continúan aumentando (HD, 4 K, HDR, VR) y el video QAM continúa representando una porción significativa del espectro de red en el futuro cercano, la optimización del ancho de banda utilizado para la entrega de video es crucial. Además de los avances de procesamiento de video que reducen las tasas de bits requeridas para la codificación de video, los enfoques basados en la red como video digital conmutado y ABR multidifusión optimizan la capacidad de red existente para aplicaciones de video.
  • Aumento de las oportunidades de publicidad en todas las pantallas
    Las rutas redundantes también existen en la distribución de publicidad a través de las huellas de QAM e IP. Además, existe una disparidad en el costo y la flexibilidad de las dos infraestructuras publicitarias. Al habilitar un enfoque unificado basado en IP para la publicidad en todos los dispositivos del suscriptor, la próxima generación de núcleo de video abre modelos publicitarios nuevos (dirigidos, basados en impresiones), a la vez que reduce los costos.
  • Virtualización de las funciones de la red (NFV)
    La próxima generación de núcleo de video debe aprovechar los avances en virtualización de las funciones de red y redes definidas por software, lo que permite la implementación flexible de servicios de red clave en productos de hardware, independientemente de la arquitectura de red.

ARRIS Video Unified Edge (VUE) es un producto de software modular que virtualiza el núcleo de video (funciones de video de cabecera y EQAM). La virtualización de estas funciones permite la migración a un modelo de centro de datos.

Aplicaciones para Video Unified Edge

  • QAM video para DAA
    • VUE funciona como el núcleo de QAM video en soluciones PHY remota y MAC-PHY remota.
    • VUE se encarga de las transmisiones y difusión restringida de video para descargar el núcleo de datos
  • Unión del núcleo de video a ABR CDN
    • Transición de todo el núcleo de video a la CDN como contenido de tasa de bits adaptativa (ABR)
    • VUE convierte ABR en transferencia MPEG-2 para servir de soporte al CPE basado en QAM existente
  • Habilita una estrategia publicitaria unificada
    • Realiza toda la inserción de publicidad en el dominio ABR (lo que elimina la necesidad de sistemas de inserción de anuncios duales)
    • La red de video definida por software habilita zonas publicitarias programables para publicidad dirigida

El núcleo de video del futuro se convierte en un conjunto de servicios de red virtualizados, que admite arquitectura de acceso distribuido y unifica el procesamiento de video y la publicidad en torno a contenido basado en IP. ARRIS VUE propociona funciones de QAM video para admitir DAA y la transformación de contenido IP a MPEG-2 para unificar el núcleo del video. Otras funciones del núcleo de video se concentran en la optimización de ancho de banda para video MPEG-2 (video digital conmutado) y video por IP (ABR multidifusión).

Arquitectura de acceso distribuido - ARRIS Video Unified Edge

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La infraestructura de evolución de redes de acceso de ARRIS proporciona un enfoque modular que evoluciona con la red respaldada por servicios consultoría y evolución de la red para optimizar las estrategias de migración de red, planes y necesidades de los suscriptores de los proveedores de servicio.

Este enfoque permite a los proveedores de servicios comenzar con elementos básicos comunes en cada una de las principales áreas del sistema afectadas: distribución de video, servicios de datos de banda ancha y la infraestructura de acceso que les permite evolucionar según lo determinen los planes de los proveedores de servicios.

La evolución de la red es respaldada por un conjunto de servicios profesionales, desde el modelado, la planificación y los servicios de consultoría hasta la implementación, las operaciones y la gestión. A medida que evolucionan la tecnología y la infraestructura de la red del proveedor de servicios, prevemos que las capacidades de configuración, implementación y administración serán impulsadas por centros de datos con funcionalidades distribuidas como contenedores de aplicaciones y optimización del rendimiento y organización del sistema basada en análisis aplicados.


Infraestructura de evolución de redes de acceso de ARRIS

                      
La infraestructura de evolución de redes de acceso de ARRIS proporciona un modelo para evaluar y determinar las arquitecturas de acceso y más allá:

  • Planificación y modelado
    Comprensión del estado actual de su red, tanto desde la capacidad física como desde el uso actual, se aplica en forma inteligente a los modelos de crecimiento del proyecto y desarrolla un plan de evolución orientado al futuro.
  • Núcleo de video
    Equilibra el deseo de converger el núcleo de video al video HTTP por IP al mismo tiempo que es compatible con la gran base instalada de decodificadores QAM que evolucionarán a decodificadores o dispositivos IP con el tiempo. Al permitir la virtualización, ARRIS puede brindar nuevos servicios a ambos y permitir una solución de publicidad dirigida programable común.
  • Núcleo de datos
    Con una gran inversión en DOCSIS CMTS, el enfoque actualizable para E 6000 CER permite a los proveedores de servicios proteger su inversión existente y con licencias de software o actualizaciones de módulos de hardware obtener mayores densidades de sistema al migrar cada CMTS según sea necesario para arquitecturas basadas en DAA.
  • Borde de acceso
    Con una base grande instalada de nodos HFC y la expectativa de migrar a una arquitectura de Node+0 en el futuro, los proveedores de servicio buscan una forma optimizada de actualizarse y actualizar nodos existentes así como de instalar nodos nuevos. ARRIS ha adoptado un enfoque modular para el diseño de su nodo que permite la elección en la funcionalidad del nodo - HFC de 1.2 GHz, PHY remota, MAC-PHY basado en planes de red. Esto proporciona una mayor flexibilidad de evolución de la red y optimiza tanto el capital como el gasto operativo.
  • Sistemas de organización, inteligencia y gestión
    Con la funcionalidad más distribuida y una virtualización incrementada de muchos de los núcleos de video, núcleos de datos y componentes de borde de acceso, son posibles nuevas soluciones y servicios para operaciones y administración. Al tomar una API y un enfoque centrado en aplicaciones virtualizadas, los proveedores de servicios pueden interactuar con sus sistemas existentes o licenciar un conjunto de aplicaciones de ARRIS.
  • Servicios de evolución de la red
    Aborda todos los aspectos de la evolución de la red de equipos y sistemas de cabeceras y fuera de la planta. Al trabajar con los recursos capacitados del proveedor podemos agilizar y optimizar las transiciones, a la vez que minimizamos las interrupciones y el tiempo de inactividad de la red. Ofrecemos servicios de instalación, puesta en marcha y prueba de integración, preparamos manuales de operaciones completos para guiar la implementación y ofrecemos aumento de personal para ayudar a completar la evolución de manera eficiente para planear y realizar operaciones continuas. Podemos proporcionar estas capacidades a través de una amplia gama de productos que no pertenecen a ARRIS y ayudarlos a integrarlos en el marco.

La infraestructura de evolución de redes de acceso de ARRIS permite el crecimiento de ancho de banda a largo plazo para los servicios de próxima generación. Desarrollo de las capacidades existentes dentro de las redes del proveedor de servicios y proporcionar una ruta migratoria hacia una mayor flexibilidad y velocidad del servicio a través de la distribución de la funcionalidad de cabecera a la red de acceso y la virtualización de la funcionalidad de los sistemas de video y datos.

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