Korzyści z wdrożeń DOCSIS 3.0 – Telekablel 06.2010

Korzyści z wdrożeń DOCSIS 3.0

W ostatnim roku na rynku usług dostępu do Internetu w sieciach kablowych pojawiły się i wręcz utrwaliły, łącza o przepustowości 100 Mb/s i więcej. Duzi i średni operatorzy kablowi korzystają już z możliwości, jakie przyniosła ze sobą ostania wersja standardu DOCSIS 3.0.

Zwiększaniu przepustowości sprzyjała konkurencja ze strony operatorów DSL oraz ETTH, ale mają na to również wpływ rosnące wymagania abonentów korzystających z nowszych usług. Jednocześnie usługi już dobrze znane, jak np. YouTube są dostępne w jakości HD, co zwiększa zapotrzebowanie na pasmo dostępne w ostatniej mili.

Operatorzy kablowi w pełni wykorzystują sojusznika, jakim jest standard DOCSIS 3.0 (Data OverCable System Interface Specification). Wprowadził on kilka istotnych innowacji do systemu transmisji danych, które bezpośrednio dotyczą CMTS-a i modemu kablowego, a pośrednio również i samej sieci dostępowej HFC.

Twórcy standardu DOCSIS 3.0 – zespoły przedstawicieli producentów sprzętu oraz operatorów kablowych – postawili przed sobą kilka istotnych zadań: możliwość oferowania usług dostępu do internetu o szybkości powyżej 100 Mb/s. obniżenie kosztu oferowanych przepływności, zachowanie kompatybilności wstecz . (z istniejącymi obecnie w sieci urządzeniami), a także możliwość rozwoju usług świadczonych, m.in. poprzez podniesienie ich bezpieczeństwa, kwestie związane z usługami IPTV oraz usług dla biznesu.

W praktycznym zastosowaniu oznacza to bardzo dużą elastyczność konfiguracji systemów zgodnych z DOCS1S 3.0. tak aby zapewnić jak najbardziej efektywną realizację potrzeb biznesowych operatora. Szczególnie istotnym elementem w systemie jest CMTS i to jego dotyczy większość zmian wpływających na tę właśnie elastyczność.

Kluczową zmianą, jaką wnosi nowy standard do systemu, jest możliwość świadczenia usług o przepływnościach powyżej 100 Mb/s przez wykorzystanie technologii channel bonding – łączenia kanałów w taki sposób, że kilka dotychczasowych, standardowych kanałów transmisyjnych przekazuje dane do i od pojedynczego abonenta.

Urządzenia końcowe (CMTS i modem kablowy) dbają o logiczną spójność danych wysyłanych w ten sposób. Oczywiście, aby wykorzystać taką możliwość, oba urządzenia końcowe muszą być zgodne z DOCSIS 3.0. Oferowanie takich usług wymaga zwiększenia liczby dostępnych kanałów transmisyjnych. Z uwagi na to, że większość ruchu odbywa się w kierunku do abonenta, istotne jest zwiększenie liczby kanałów, które transmitują dane w kierunku downstream. W tym przypadku wykorzystuje się technologię oferującą jednoukładowe wielokanałowe modulatory i upconvertery. co obniża koszy pojedynczego kanału, ale również zwiększa gęstość upakowania sprzętu. To z kolei prowadzi do oszczędności miejsca i energii.

Standard DOCSIS 3.0 nie wymaga istotnej zmiany w architekturze samego CMTS, jednak wprowadzone w nim rozdzielenie kanałów downstream i upstream pozwala na modyfikację struktury systemu, lecz kosztem jego skomplikowania. Mowa tu o architekturach l-CMTS (Integrated CMTS) i M-CMTS (ModularCMTS).

Doświadczenia z implementacji technologii channel bonding wskazują, iż niepisanym standardem staje się wykorzystanie modemów zgodnych z DOCSIS 3.0, posiadających możliwość łączenia do 8 kanałów downstream i do 4 upstream. Teoretycznie umożliwiają one uzyskanie prędkości do 400 Mb/s. w praktyce zaś operatorzy chętnie instalują takie urządzenia dla usług o przepływnościach 20/30 Mb/s, gdyż mają świadomość, iż abonent będzie już niedługo zamawiał pakiety o wyższych prędkościach.

Takie rozwiązanie daje operatorowi podwójne korzyści: oszczędności w przyszłości, wynikające z braku konieczności wymiany urządzenia końcowego oraz efektywną eksploatację zasobów dostępowych w kierunku downstream, przez wykorzystanie technologii channel bonding.

Z kolei w CMTS-ach standardem stał się wybór architektury I-CMTS. W praktyce stosuje się urządzenia w konfiguracji umożliwiającej łączenie do 4 kanałów downsiream i do 4 kanałów upstream. Jednocześnie zastosowane urządzenie umożliwia elastyczną migrację do łączenia do 8 kanałów downstream. Przykładem CMTN-u zgodnego z DOCSIS 3.0 jest kompaktowy CMTS ARRIS C4c’ bazujący na sprawdzonych rozwiązaniach z większego C4. C4c umożliwia efektywne kosztowo wdrożenie usług bazujących na standardach DOCSIS, PackctCable™, DSG/ ADSC oraz PCMM (PacketCable Multimedia) w niniejszych i średnich stacjach czołowych. Urządzenie wspiera funkcjonalności DOCSIS 1.1/2.0/3.0 oraz PacketCable. dostarczając operatorom dużo możliwości świadczenia usług generujących dodatkowe przychody z wykorzystaniem Quality of Service. Najnowsze wersje oprogramowania dostępne w C4c wspierają liczne funkcjonalności: channel bonding, IPv6, BGF. IS-IS. OSPP, 802.1Q VLAN. lPDR/SP(IPDctail Recoiils), BSi>D (Business Scrvices over DOCSIS, czyli VPN warstwy drugiej- L2 VPN), niezależną rozbudowę kanałów upstream i downstream, która pozwala operatorowi niejako „szyć na miarę” dostępne pasmo w sieci w obu kierunkach w ramach jednej obudowy.

C4c jest urządzeniem o wysokości 7RU (rack unit), posiadającym 8 slotów o architekturze mid-plane, zaprojektowanej do ciągłej pracy systemu. Architektura ta pozwala dostarczać zintegrowane funkcjonalności routingu brzegowego warstwy 3 oraz zaawansowane cechy CMTS-a w jednej obudowie. Obecnie dostępnych jest 5 typów modułów, które pochodzą od większego C4. Dzięki temu operator ma gwarancję na dalszą rozbudowę swojego systemu, zgodnie ze znaną rynkową maksymą „pay as you grow”. Jest to możliwe dzięki zgodności kart liniowych C4c z C4. Dalszy rozwój sieci wiąże się z instalacją dodatkowych modułów, bez konieczności inwestycji w nowe karty procesorowe, sieciowe itp. Wykorzystując najnowsze wersje oprogramowania C4c wspiera DOCSIS 3.0 channel bonding ze zmiennym rozmiarem grup bondingowych. To pozwala na agregację 2 lub więcej kanałów DOCSIS dla wsparcia ultrawysokich pr/epływ-ności. Dla przykładu, 8 połączonych kanałów dostarcza strumień danych do 400 Mb/s do pojedynczego modemu kablowego DOCSIS 3.0 u abonenta.

Kompaktowy C4c jest idealny dla mniejszych stacji czołowych, gdzie miejsce, zasilanie oraz liczba abonentów korzystających usług dostępu są ograniczone w swoim zasięgu. Dostępne w obudowie 6 slotów na karty CAM daje wydajność 12do 60 kanałów upslream, wykorzystując karły CAM 12U i 16 do 80 kanałów downstream, używając kart CAM I6D. Jednocześnie C4c posiada port 10 Gigabit Ethemel XFP, uznawany przez niektórych operatorów za wymóg dla CMTS-a tej klasy. Tę tendencję potwierdzają również źródła analiz rynkowych**. Architektura mid-plane wraz z wbudowanym RKswilchem, jako jedyna dostępna obecnie na rynku kompaktowych CMTS-ów, wspiera funkcjonalność „hitless sparing”, gwarantującą pełną redundancję dla kart CAM bez dodatkowych urządzeń i okablowania, co zapewnia niezawodność zasilania i chłodzenia. Jednocześnie moduły C4c są zaprojektowane jako „hot-swap” i mogą być usuwane i dodawane z/do urządzenia bez przerwy w pracy. Zalety architektury C4 oraz C4c pozwalają na szybkie i elastyczne wdrożenia DOCSIS 3.0 oraz rozwój istniejących sieci DOCSIS I.X i 2.0. Od wielu lat rozwiązania ARRIS są projektowane przy współudziale operatorów kablowych, inżynierowie ARRIS opracowują nowe sLmciardy we współpracy z CableLabs i śmiało można stwierdzić, że żadna inna firma nie jest tak zaangażowana w rozwój rozwiązań, które wspierają branżę operatorów kablowych. Wg analityków rynku kablowego w roku 2009 ARRIS zdobył pozycję lidera światowego rynku CMTS-ów. Więcej informacji o DOCSIS 3.0, jak i o produktach firmy ARRIS. w tym OARR1SC4C, można uzyskać kontaktując się z firmą VECTOR lub na stronie: www.vector.com.pl.

Przemysław Sadło*

* autor jest starszym inżynierem sprzedaży w firmie VECTOR ** źródło: Infonctics Research