内容

2018年秋季

驾驶千兆速度:从实验室到消费者

电缆的混合光纤同轴电缆网络来说,这些都是十分可满足消费者需求不断增长的宽带性能。下一代宽带性能可用今天通过有线电视网络和有线电视的创新将继续推进全球连通性。

执行概要

有线宽带服务通常提供通过网络组成的光纤和同轴电缆-混合光纤同轴电缆(HFC)网络以及无线连接。这些网络被广泛部署在全球范围内,能够提供所需的宽带速度保持遥遥领先的今天和未来几年的消费需求。

目前,电缆产业装备与最新的HFC网络有线宽带技术,被称为DOCSIS®3.1,最终有一个路径提供每秒15 gb (Gbps)的能力,可能更多。今天,有线电视网络可以很容易地支持客户发行的1吉比特每秒(Gbps)下载速度,广泛被称为“千兆服务”,已经并将继续快速部署。截至2016年12月,只有4%的美国住房有线千兆服务可用。十八个月后,有线电视运营商在美国这一数字增加了16×。通过定期调查,CableLabs估计,截至2018年6月,美国住房的63% - 亚博yabo888vip网页版74%的美国有线宽带足迹——有千兆服务或更好的可以从当地的有线电视运营商。部署这些下一代网络的不断进步。这种快速进步是指示性的能力和实现有线电视网络在全球范围内,和有线电视的力量创新转型通信为其客户。

在过去的35年,可用消费者互联网速度提高了约50%的复合年增长率(CAGR)。千兆服务只是最新的可用性不断增加的速度。亚博yabo888vip网页版CableLabs和有线电视行业正在继续推进HFC网络的性能和容量,确保有线电视运营商需要技术仍然遥遥领先的消费需求。亚博yabo888vip网页版CableLabs关注网络技术创新领域的诱导(如DOCSIS 3.1),纤维(例如,相干光学访问),和无线(wi - fi和5 g),以及定义最佳的网络架构,提供必要的网络的容量和性能在每个段今天的服务和这些预期在未来。

亚博yabo888vip网页版CableLabs正在商业化的下增强DOCSIS技术——全双工(社)DOCSIS 3.1 (DOCSIS 4.0®技术的一部分),这将使有线电视运营商提供对称千兆服务给他们的客户。迄今为止,有线宽带服务通常为非对称速度提供了下载速度高于上传速度。这种不对称在速度匹配的消费者的使用模式,但随着新的和创新的宽带应用的发展,有线电视运营商将很快有技术和灵活性为消费者提供对称的服务。在这一点上,CableLabs亚博yabo888vip网页版已经完成了社DOCSIS规范(DOCSIS®4.0规范的一部分),预计商业可用亚博苹果版怎么下载性符合网络设备在未来日历年。

除了在同轴网络技术工作,CableLabs投资大幅增加纤维的性能HFC网络的一部分。亚博yabo888vip网页版确保足够的产能,纤维,CableLabs重点是适应相干光传输——技术通常用于长途和大都会纤亚博yabo888vip网页版维网络,用于接入网络。相干光学技术有潜力增加每个链容量接入网络的数量级在现有光学访问技术。需要额外容量的光纤部分网络是由一个进化驱动在很大程度上改变接入网称为分布式访问架构,这有助于使部署光纤有线电视网络,提供给消费者的不断增长的速度。此外,商业服务,移动无线回程等因素在这个光纤进化。最近,为点对点的相干光学Cab亚博yabo888vip网页版leLabs发布两个新规范。亚博苹果版怎么下载

亚博yabo888vip网页版CableLabs也将继续推动无线技术的进步——都在家里。绝大多数的消费者通过wi - fi连接访问他们的有线宽带服务,反过来,他们能够充分利用有线宽带服务直接取决于wi - fi连接的性能。确保wi - fi连接的性能,CableLabs开发协议wi - fi主动网络维护(wi - fi亚博yabo888vip网页版 PNM)和全球标准wi - fi性能,数据元素和住宅无线网状网络。此外,大多数CableLabs成员也移动网络运营商,而Ca亚博yabo888vip网页版bleLabs最近发布了一个除了DOCSIS规范更有效地使HFC网络提供无线回程服务支持小细胞的增加部署架构,最终,5克。

CableLabs和电缆行业的持续创新使有线电视运营商提供亚博yabo888vip网页版宽带服务在HFC网络上遥遥领先的消费需求和高度与在光纤到户(FTTH)提供的服务网络。

CableLabs和电缆行业的持续创新使有线电视运营商提供亚博yabo888vip网页版宽带服务在HFC网络上遥遥领先的消费需求和高度与在光纤到户(FTTH)提供的服务网络。有线电视HFC网络的高容量、高效和future-ready来满足不断增长的消费需求的宽带性能。

介绍

有线电视运营商部署了大量高性能网络在全球范围内[1]。这些网络提供宽带和其他服务通过混合光纤同轴电缆(HFC)网络架构。HFC网络体系结构是相当可满足需求不断增长的宽带速度的今天和未来几年。

有线电视运营商广泛部署有线宽带技术的最新一代- DOCSIS 3.1支持千兆服务的普及。亚博yabo888vip网页版CableLabs和电缆行业的重点是创新在每个段可用的网络,以确保足够的能力——端到端提供千兆服务的今天和明天的对称multi-gigabit服务。这段CableLabs的通知亚博yabo888vip网页版(ED)见解系列解释了HFC技术路线图对不断增加的连接性能。

2。在宽带速度增长:跟上尼尔森定律

在过去的35年,住宅宽带下载速度为高端消费者增加了大约50%的复合年增长率(CAGR)。这个观察首次由Jakob Nielsen和被称为“尼尔森互联网带宽的定律”(或“尼尔森定律”)[2]。今天,我们看到了千兆服务成为广泛使用的消费者,只是历史上的最新举措不断增长的宽带速度[3]。假设50% CAGR继续适用,我们可以期望看到10 gbps服务,到2024年,如下图1所示。

有线电视产业发展技术使有线宽带服务提供商能够跟上这个完善的历史增长率。亚博yabo888vip网页版CableLabs创新和发展必要的技术来继续推进有线电视网络的性能需求保持领先地位,目前和未来。在以下部分中详细讨论,CableLabs的工作在全双工等领域DOCSIS 3.1不会DOCSIS)技术(现亚博yabo888vip网页版在DOCSIS 4。至于o技术),全双工相干光学相干光学)和分布式访问架构将使电缆行业发展其网络跟上尼尔森定律到未来。

图1:历史、当前和未来可用宽带速度-尼尔森定律 图1:历史、当前和未来可用宽带速度-尼尔森定律

3所示。有线宽带服务:千兆

电缆行业长期以来证明其致力于不断改进有线宽带网络,以确保有线电视运营商能够提供宽带速度遥遥领先的消费需求。使进一步的进步,电缆行业正在努力开发新的网络技术和方法,为有线电视运营商提供的能力继续推进宽带性能。

一。电缆混合Fiber-Coaxial网络的概述

自1990年代初以来,有线电视运营商采用HFC网络最初提供电视信号,然后最终宽带和语音服务。如图2所示,HFC网络由纤维部分连接一个“数据转发器”光节点或区域中心。在首端或区域中心,电缆调制解调器终端系统(cmt)创建了DOCSIS宽带信号,然后通过光纤传输到光节点。例如,在北美,一个典型的有线电视运营商的网络通过大约100 - 450房屋/光节点。房屋通过每个节点的数量继续减少,有线电视运营商继续延长纤维接近用户,提高整体能力提供给每个订阅者。

在光节点,DOCSIS宽带信号转换从一个光信号的射频(RF)信号传输同轴网络用户家中。在同轴HFC网络的一部分,一个或多个放大器可用于扩展的射频信号。用户通过同轴电缆连接到相同的光节点端口通常称为“服务集团”,这些用户一定份额总宽带能力提供同轴段。每个光节点可能支持多个服务集团。一个典型的服务组在北美,例如,在50到200用户[4]。射频信号就终止了在用户的主电缆调制解调器,通常包括一个集成的无线访问点。

图2:有线混合光纤同轴电缆(HFC)网络 图2:有线混合光纤同轴电缆(HFC)网络

1997年,Cab亚博yabo888vip网页版leLabs初始版本的发布数据电缆服务接口规范,或DOCSIS——技术,使在HFC网络提供宽带服务。从那时起,CableLabs社区成亚博yabo888vip网页版员和供应商,继续推进DOCSIS技术。今天,DOCSIS 3.0规范是最广泛部署代DOCSIS技术,有线电视运营商迅速转向了DOCSIS 3.1技术。如图3所示,全球出货量DOCSIS 3.1消费前提设备(CPE)应该容易eclipse 3.0今年出货量,反映了广泛的部署和DOCSIS 3.1的广泛采用。

图3:全球有线客户前提设备(CPE)台,预计到2022年 图3:全球有线客户前提设备(CPE)台,预计到2022年

b。推动宽带能力的提高:DOCSIS 3.1,全双工(DOCSIS 4.0技术的一部分,甚至更远

自1997年以来,最初的DOCSIS规范的发布,电缆行业稳步提高DOCSIS技术的功能。总结如表1,DOCSIS技术实现了重大进展与每个迭代。今天,电缆行业被广泛部署最新的商用,有线宽带技术,称为DOCSIS 3.1,能提供多达10 Gbps的下游能力和容易支持消费者千兆产品。此外,未来技术增强——至于DOCSIS 3.1——将使对称千兆服务和接近商业可用性。这些以及更多的进步将帮助启用自动车辆等新兴应用,融入式远程办公、远程医疗和重新设计的教育[5]。

DOCSIS的进化 DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 DOCSIS 3.0 DOCSIS 3.1 DOCSIS 4.0
突出了 最初的有线宽带技术 添加IP语音服务 更高的上行速度 极大地增强了能力 发展能力和效率 对称流和上传速度增加
马克斯下游产能 40 Mbps 40 Mbps 40 Mbps 1 Gbps 10 Gbps 10 Gbps
马克斯上游产能 10 Mbps的 10 Mbps的 30 Mbps 100 Mbps 1 - 2 Gbps 6个千兆比特每秒
初始规范日期 1997年 1999年 2001年 2006年 2013年 2019年
表1:DOCSIS®技术的进化
以上性能数据是基于规范;亚博苹果版怎么下载部署在实现网络性能会有所不同。

我。DOCSIS 3.1

DOCSIS 3.1技术,有线电视运营商可以提供消费者千兆服务。2013年,Cab亚博yabo888vip网页版leLabs完成并发布了DOCSIS 3.1规范,2016年初,设备供应商开始生产和运输符合网络设备,电缆调制解调器和cmt。商业可用性的设备,有线电视运营商开始迅速部署3.1,支持千兆服务的普及。2017年底,许多有线电视运营商开始完成他们过渡到DOCSIS 3.1技术[6]。截至2018年6月,电缆千兆服务可用的超过63%的美国住房,4%仅仅18个月前,如下图4所示[7]。

图4:电缆千兆服务可用性在美国 图4:电缆千兆服务可用性在美国

DOCSIS 3.1提供了重要的技术进步对DOCSIS 3.0技术之前,上述总结如表1。最值得注意的是,最大的下游产能急剧增加从1 Gbps到10 Gbps,有可能增加到15 Gbps。增加产能和其他性能增强DOCSIS 3.1是通过以下关键的进步:

  • 增加频谱效率:DOCSIS 3.1规范,正交频亚博苹果版怎么下载分复用(OFDM)和更复杂的前向纠错的订单明显高于采用使调制,进而能够携带更多的光谱的数据单位。
  • 额外的可用频谱:DOCSIS 3.1规亚博苹果版怎么下载范还增加了频谱使用的津贴,使总光谱可用于宽带服务更大的潜力。目前,DOCSIS 3.1规范提供了1.2 GHz宽带数据传输的频谱扩展到1.8 GHz的选项。
  • 减少延迟:DOCSIS 3.1规范定义了一个新的技术被称为主动队列管理(包)减少和更好地控制所需的时间-延迟数据通过有线电视宽带网络。延迟的最大来源是典型的缓冲区等网络设备的电缆调制解调器和cmt。包允许电缆调制解调器和cmt跟踪缓冲区,,当检测传输控制协议(TCP)都充满了缓冲区,可以智能地下降足够的数据包信号TCP慢到一个适当的缓冲水平恢复,减少对最终用户延迟。TCP,今天是最广泛使用的内容交付协议,使用简单的算法更多的数据包发送之前后退当它检测到数据包正在下降的一个瓶颈环节。这是缓冲的效果常常在能力。对偶问题解决这一瓶颈预先通过检测缓冲区的“站队列”已接近全面和信号需要慢下来之前数据包被丢弃和服务的影响[8]。
  • 增加安全:DOCSIS 3.1规范要求数据包携带用户流量能够使用不对称加密和对称的键控算法之间的电缆调制解调器和cmt。此外,电缆调制解调器使用公钥基础设施(PKI)验证数字签名。
  • DOCSIS 3.0兼容性:DOCSIS 3.1规亚博苹果版怎么下载范要求兼容DOCSIS 3.0技术,使有线电视运营商能够更容易和更平稳过渡到DOCSIS 3.1设备,减少消费者的中断。

二世。全双工DOCSIS 3.1 (DOCSIS 4.0的一部分技术)

全双工DOCSIS 3.1技术(DOCSIS 4.0的一部分技术)是建立在基本的进步与DOCSIS 3.1使对称千兆服务。DOCSIS 4.0技术有可能使对称容量10 Gbps的下游和上游6 Gbps的方向。今天,有线电视网络使用频分双工提供下游和上游同时传输。较低的频率,通常从5 MHz到42 MHz,用于上游传输和更高频率用于下游传播。这对上游传输有限的频谱从根本上限制上游数据速率。与社DOCSIS技术,频分双工是消除和整个可用频谱(1.8 GHz)可能被用于上游和下游同时传输,使提供对称千兆和multi-gigabit服务。

至于DOCSIS技术(DOCSIS 4.0的一部分技术)是通过智能收发器设计,使干扰取消利用知识传输减去噪声信号。由于收发器知道传输,不会DOCSIS设备使用这些信息来处理噪音和预期的接收信号中恢复过来。

公布的2017年10月,Cable亚博yabo888vip网页版Labs最初不会DOCSIS规范[9]。目前,供应商正在开发符合网络设备[10]。亚博yabo888vip网页版CableLabs正在与供应商密切合作社区和有许多互操作性测试活动在未来的几个月,符合设备的商业可用性至关重要的一步。第一个商用不会DOCSIS设备预计在2019年。

三世。未来的DOCSIS:除了DOCSIS 3.1和全双工DOCSIS

HFC网络是相当有能力提供不断提高宽带速度。亚博yabo888vip网页版CableLabs和电缆行业预期进一步扩大HFC网络的容量和能力,以跟上尼尔森的法律。最直接的路径的数据承载能力进一步提高同轴网络是利用增加频谱在同轴电缆上。具体来说,当前的DOCSIS 3.1规范已经提供了选择使用光谱1.8 GHz。额外的可用频谱,600 MHz以上1.2 GHz,应该增加营收大约15 Gbps的能力,如图5中所示。访问完整的能力通过这些更高频率,有线电视运营商需要继续发展自己的网络,例如,部署分布式访问架构和额外的纤维深入他们的网络,更详细地讨论在第三节(d)(下图)。

图5:发展氢氟烃能力15 Gbps 图5:发展氢氟烃能力15 Gbps

一条路径到达能力超出15 Gbps是扩大数据传输频率高于1.8 GHz。同轴网络能够携带超过1.8 GHz频率;然而,在这些更高频率,信号衰减和其他挑战变得更加突出。克服这些挑战可能需要额外的网络体系结构的变化,如部署光纤更深和升级网络组件来处理这些更高的频率。至少从理论上讲,如果频谱扩展超出当前指定的1.8 GHz,同轴网络会背线能力高于15 Gbps,对称使用全双工技术。考虑到衰减和其他挑战与这些更高的频率,相关数据承载量的增加可能与收益递减非线性频率就越高。

c。提高纤维能力:相干光学

随着有线电视行业继续推进DOCSIS技术和数据承载量的同轴网络,现有的光纤网络也必须扩展到支持向消费者提供更高的宽带速度以及支持预期的商业服务的需求增加,如移动无线回程。应对这一挑战CableLabs和电缆行业投资在开发新亚博yabo888vip网页版技术方面显著增加纤维的容量HFC网络的一部分。具体来说,我们专注于把长途-相干光学纤维技术访问网络。

相干光学技术适应接入网将使更多的数据的传输,在数量级,有线电视运营商的现有的光纤网络。相干光学,有线电视运营商可以提供必要的能力为未来的宽带速度,同时避免不得不紧缩开支的昂贵的和破坏性的过程,把额外的纤维链沿着现有的光纤线路。除了支持更高的宽带速度产品在未来,相干光学还将提供额外的能力,进而灵活性,为下一代无线技术支持回程,如5克,和其他商业服务。下面的表2比较了性能在光学技术访问网络。

光学技术访问网络 模拟 DIGITAL-DIRECT检测(10 GBPS) 亚博yabo888vip网页版CABLELABS DIGITAL-COHERENT 亚博yabo888vip网页版CABLELABS全双工的
描述 调节一个连续信号 快速通断键控:周期激光“上”和“关闭”来传输数据 调节振幅和相位两个偏振传输数据 利用相干技术,使数据在两个方向上传输,同时,使用相同的波长在单一纤维链
每个波长的能力 10 Gbps 10 Gbps 700 Gbps * 700 Gbps(在每个方向)
典型使用的波长数量 4 40 80年 80(每个方向)
总容量/纤维链 40 Gbps 400 Gbps 50真沸点 100真沸点(综合能力两个方向)
生产日期 1990年代早期 2002年 2018年 2018(预计今年年底)
表2:比较性能的光学技术访问网络
*亚博yabo888vip网页版 CableLabs展示了数据传输速率高达700 Gbps每波长在实验室条件下。然而,我们预计最初的现场部署实现数据传输速率,更多的每个波长100 - 400 Gbps。

我相干光学。

相干光学的方法调制光信号实现更大的数据承载量比光学技术普遍采用今天在有线电视网络中。数字direct-detect光学技术通常使用一种称为通断键控(显得)的技术,数据传送发射机的快速打开和关闭激光。相比之下,相干光学传输的振幅和相位调节光通过光纤发送和发送信号在两个偏振,如下图6所示。在多个维度和偏振调制使70×增加单位频谱数据承载量数字光学相比,如上总结在表2中。

图6:比较的光学调制技术访问网络 图6:比较的光学调制技术访问网络

相干光学不是新技术——它多年来一直使用长途和大都会纤维的应用。然而,直到最近,与相干光学相关的成本已经禁止接入网络的部署。亚博yabo888vip网页版CableLabs适应长途相干光学技术用于短途接入网络,简化降低成本。

2018年6月29日,CableLa亚博yabo888vip网页版bs公开发布两个新规格相干光学:点对点(P2P)相干光学架构规范和P2P亚博苹果版怎么下载相干光学物理层v1.0规范。发展中这些规范的目标是减少相干技术的成本,使部署在接入网络亚博苹果版怎么下载。为了实现这一目标,规范关注:亚博苹果版怎么下载

  • 定义一个访问网络应用程序所需的最小功能集,降低复杂度,因此成本。
  • 确保互操作性,增加竞争和规模,从而也降低了成本。

供应商正在积极发展符合设备。亚博yabo888vip网页版CableLabs预测互操作性活动供应商努力做出符合设备可用在不久的将来。

二世。全双工相干光学

今天,根据最近的一项调查的有线电视运营商在北美和欧洲,大约20%的现有的有线电视网络使用单个纤维拓扑,这意味着上游和下游链接共享相同的光纤传输。电缆行业预计这一比例将上升到60%在接下来的5年。应对这一挑战,确保相干光学的好处被广泛适用,CableLabs目前发展中“全双工”相干光学技术使传输的数据在两个方向上同时在同一波长在同一链纤维,进一步有效地加倍的能力一个链的纤维。亚博yabo888vip网页版

支持全双工(社)相干光学特种光学组件称为光学循环器,需要定向双工双向连贯的信号。的新维度direction-division多路复用(DDM)在光学领域中,可以使用任何相干波长两次,一次在每个方向,因此整个纤维系统容量翻倍。这个全双工实现波长选择性。它适用于短期和长波长,覆盖整个纤维传输窗口。

至于相干光学技术目前被集成到CableLabs对点对点的相干光学的最近发布的规范亚博苹果版怎么下载亚博yabo888vip网页版[11]。集成规范的发布,将不会连贯预计在今年年底之前。

d。增加网络容量通过部署分布式访问架构和“纤维深”

与上述DOCSIS和光纤技术的进步,有线电视运营商继续发展自己的网络驱动能力和网络性能的进一步提高。特别是,有线电视运营商正在向分布式访问架构(DAA)和部署光纤接近订阅者(即。,“纤维深”)。

我。分布式访问架构(DAA)

HFC网络中的分布式访问架构网络功能的部分或全部从区域性轴心或头端到光节点或其他类似的远程位置。通过移动网络功能的光节点,一个分布式HFC架构将光纤中的传输技术的网络从部分用于同轴电缆部分,使有线电视运营商从模拟光学过渡到数字光学。这使有线电视运营商部署低成本和高容量光以太网传输技术在光纤网络的一部分。这种架构还创造了新的灵活性运营商定制他们的网络消费的当前和未来的需求,允许与技术无关的访问可能从消费者到光节点。经营者与分布式访问体系结构网络的灵活性继续利用同轴电缆网络和相同的光节点,将光纤部署到家里或前提(即。,点对点或点对多点),更容易部署的无线技术的支持(例如,5克、小细胞或mmWave),如下图7所示。

分布式访问架构还提供了实质性的好处哄的继续使用网络。分布式架构,无线电频率信号(例如,OFDM运营商)不再是区域性轴心处的起源,而是在光节点,更接近用户,因此,减少失真(或“噪声”)这些信号并使的全部功能和容量DOCSIS技术,上面所描述的。这也有助于使未来频谱扩展(例如,更高的频率)同轴电缆网络。

网络设备支持分布式访问架构是可用的,今天被部署。CableLabs亚博yabo888vip网页版在2015年发布了第一个版本的一个家庭的定义远程PHY技术规范和技术报告,一个领先的分布式体系结构的选择。亚博苹果版怎么下载远程PHY允许电缆头端(集成工厂)分为两个组成部分——一个媒体访问控制(MAC)组件,停留在头端,和一个物理层组件驻留在远程节点[12]。DAA的替代解决方案,远程MACPHY,允许MAC和物理层驻留在远程节点。DAA网络设备是商业化的今天,使用CableLabs规范以及专有DAA方案,和有线电视运营商部署DAA方案利用相关的许多好处亚博苹果版怎么下载亚博yabo888vip网页版[13]。例如,康卡斯特预计部署DAA -远程PHY -在2018年底“规模”[14]。

图7:分布式访问架构提供提高网络的灵活性 图7:分布式访问架构提供提高网络的灵活性

二世。纤维深

纤维深层策略提高了宽带能力每个订阅者通过减少用户的数量“服务组”共享可用的宽带容量提供了通过同轴网络的一部分。部署过程中纤维深扩展的纤维部分超出了现有的光网络节点和添加额外的光节点。这将导致多个较小的同轴网络,现在每个服务用户少,正如上文所述,如图7所示。

通过将现有的同轴网络分成更小的服务团体,也通常导致更短的同轴运行时,纤维深处常常消除(或大大减少)需要在同轴射频(RF)放大器网络。射频放大器使信号在同轴网络旅行更远的距离,但通常介绍和/或增加信号失真(或“噪声”)会损害信号的数据承载量。此外,电流放大器技术不兼容都不会DOCSIS技术。DAA方案,消除射频放大器,是一种选择的部署都不会DOCSIS技术。亚博yabo888vip网页版CableLabs也努力开发技术,可以实现全双工传输通过同轴电缆网络,包括射频放大器。

有线电视运营商一直工作部署纤维深入社区提供容量增加。纤维深层策略结合DAA解决方案的部署,如远程PHY或远程MACPHY,有助于确保足够的能力可以在HFC网络今天和未来。

e。无线创新:使消费者能够完全访问有线宽带速度和支持移动网络的致密化

亚博yabo888vip网页版CableLabs和电缆行业致力于推进无线技术的家里。在家里,绝大多数的消费者和他们的设备访问有线宽带服务和更广泛的网络通过wi - fi无线连接。确保wi - fi连接的性能对于消费者的宽带体验是至关重要的。此外,对于许多有线电视运营商来说,客户服务调用的最重要来源是wi - fi连接问题。只有成长同时,wi - fi挑战——消费者试图访问的宽带速度不断增加,wi - fi连接设备的数量和多样性在家里只会增加,和房地产趋势是朝着越来越大家园[15]。亚博yabo888vip网页版CableLabs和电缆行业发展家用wi - fi连接[16]。最值得注意的是,在wi - 亚博yabo888vip网页版fi CableLabs正在联盟-全球“无线”规范和认证组织,推动无线性能,包括“wi - fi EasyMesh”和wi - fi的标准化性能指标[17]。这些贡献提高无线网络的性能对于许多用户超出电缆。此外,CableLabs其亚博yabo888vip网页版技术研究有助于监管机构在无线频谱领域的政策,帮助增加可用带宽的无线和进一步提高连通性。

除了家里,CableLabs和电缆亚博yabo888vip网页版行业投资于技术支持移动无线技术的不断进步,包括支持5 g的进步,在公共场合和wi - fi,利用率高的位置。特别是CableLabs修改亚博yabo888vip网页版DOCSIS更有效地支持移动无线回程服务和小细胞的增加部署架构在LTE,最终5 g网络。随着移动网络转向小细胞架构,回程连接成为一个不断增长的挑战。亚博yabo888vip网页版CableLabs正在努力确保HFC网络已经准备好迎接这一挑战,并提供所需的回程连接[18]。此外,CableLabs大亚博yabo888vip网页版大促成了最近宣布运营级wi - fi标准,wi - fi认证的优势,提供了改进的wi - fi性能利用率高的环境中,如体育场馆和机场[19]。

今天,有线电视网络可以很容易地支持客户发行的1吉比特每秒(Gbps)下载速度,广泛被称为“千兆服务”,已迅速部署。

我。wi - fi EasyMesh™和多路存取的家庭网络

亚博yabo888vip网页版CableLabs曾与wi - fi联盟开发互操作性规范为多个无线接入点(APs)在家里和一个关联的认证项目——“wi - fi EasyMesh。”[20]规范定义了APs如何相互沟通,使协调APs APs优化性能和负载平衡。规范包括简单和自动装置新员工培训和配置设置。此外,通过标准化的互操作性,顾客可以自由添加APs来自多个供应商的无线网络。通过其wi - fi EasyMesh, CableLabs和电缆行业寻亚博yabo888vip网页版求解决需要扩展,制服,和健壮的wi - fi覆盖整个家。[21]

二世。wi - fi主动网络维护(PNM)

进一步支持wi - fi连接的可靠性和性能,CableLabs发展积极的网络维护为wi - fi (PNM)方法亚博yabo888vip网页版[22]。PNM超出预测或预防网络维护和主动监视网络即将失败的迹象。PNM作品之前检测和纠正问题这些问题变得明显的用户。wi - fi的基础PNM CableLabs的工作在wi -亚博yabo888vip网页版 fi联盟定义和标准化的关键性能指标(kpi) wi - fi网——被称为“无线数据元素。”[23]通过现场试验,CableLabs已经能够证明能亚博yabo888vip网页版力的wi - fi PNM远程识别问题,如覆盖面窄和基于时间的通道退化。wi - fi的标准化数据元素将使wi - fi PNM跨美联社供应商的工作,避免和专有锁定的方法。

三世。移动无线回程服务

亚博yabo888vip网页版CableLabs最近宣布释放移动同步DOCSIS规范作为第一步,进一步使使用移动回程HFC网络的服务。[24]为了满足移动使用的爆炸性增长,移动网络运营商(MNOs),在很大程度,寻求致密网络通过小细胞架构的部署。[25]通过致密化,MNOs能够更有效地重用可用频谱。然而,每个小细胞需要一个可靠的回程连接。考虑到他们的宽,几乎无处不在的部署和供电能力,HFC网络,提供必要的回程LTE小细胞以及未来5 g的回程部署。在HFC网络是传统上用于提供住宅宽带服务,技术上的小小调整,他们也提供回程连接深入网络。HFC网络提供移动回程,他们必须提供必要的能力,延迟和同步。正如上面所讨论的,电缆已经解决HFC网络中需要额外的能力和努力工作解决延迟和同步要求容易支持回程服务。为了进一步支持这些努力,CableLabs也建立一个移动回程实验室证亚博yabo888vip网页版明DOCSIS移动回程技术。[26]

四、小Cell-Wireline收敛

除了移动同步的挑战,CableLabs致力于确保有线电视网络的兼容性和移动小细胞。亚博yabo888vip网页版附加一个小细胞HFC网络创造了新的挑战与射频兼容性、用电、网络能力和设备的灵活性。亚博yabo888vip网页版CableLabs正在与有线电视运营商和供应商社区来应对这些挑战的发展指南附件HFC网络的小细胞。

诉运营商无线

亚博yabo888vip网页版CableLabs一直与成员和供应商合作,改善wi - fi设备的射频性能——航母级wi - fi。去年年底,wi - fi联盟宣布了一项新的认证名称,wi - fi认证的优势,代表了行业的重要一步,是多年合作的结晶在wi - fi生态系统将运营商无线网络性能标准到有利的认证。[27]wi - fi在wi - fi网络中有利的设备将提供改进的性能,以确保高质量的连接,特别是在利用率高环境如体育场馆、机场、办公室和校园。此外,无线网络优势提供一个机制来提供增强的灵活性和漫游在wi - fi网络,与移动网络的可靠性和功能。亚博yabo888vip网页版CableLabs wi - fi优势做出了重要贡献,认证通过射频性能标准的发展和强大的合作更广泛的wi - fi的生态系统。[28]

第六,频谱政策和频谱共享

频谱可用性是无线的持续增长,燃料和技术进步推动产业的必要补充。这是越来越重要的无线使用的增长,把今天增加了可用的稀缺的频谱资源的压力。亚博全球最大投注平台[29]进展使额外的频谱可用性需要技术能力,尤其是在匮乏的环境,不同的服务和技术共享频谱。亚博yabo888vip网页版CableLabs应用其专长,频谱共享和频谱政策,使额外的频谱在wi - fi和移动服务日益增长的需求。近年来,CableLabs和更广泛亚博yabo888vip网页版的行业支持增加可用频谱在3.5 GHz和5 GHz频段,重要的无线网络和移动技术。亚博yabo888vip网页版CableLabs也有助于开拓移动之间的共存和wi - fi技术,使消费者的新服务的发展。[30]这些努力和其他有助于提高光谱可用于无线通讯,提供新技术创新的空间。

4所示。比较有线宽带(HFC)网络光纤到户(FTTH)网络

有线宽带服务使用DOCSIS 3.1技术和HFC网络提供了一个相当的宽带服务交付/当前光纤到户(FTTH)网络技术。最重要的区别——能够提供对称的速度——是被淘汰的边缘。在本节中,我们比较网络性能之间的容量和延迟HFC网络使用DOCSIS 3.1和社DOCSIS FTTH技术和网络使用10 g-pon技术。[31]

在一个较高的水平,氢氟烃和FTTH网络使用类似的网络架构。氢氟烃和FTTH(无源光网络-“彩球”)网络是共享的,点对多点(P2MP)网络,如图8所示。在这两种情况下,有一个下游发射机和多个访问终端设备,同时接收和解调同样的下游信号。一个关键特征点对多点网络网络的峰容量是所有连接端点之间共享。我们现在把这些网络之间的比较能力和延迟。

图8:比较氢氟烃和FTTH(其)访问网络架构 图8:比较氢氟烃和FTTH(其)访问网络架构

一个能力。

HFC网络的数据传输能力使用DOCSIS技术超过提供的最广泛部署在FTTH技术- GPON和等于10 g-pon下一代技术,如XGS-PON和10 g-epon。[32]正如上面详细的,至于DOCSIS技术将提供10 Gbps的能力在下游和上游和有一个路径,最终在两个方向上提供15 Gbps的容量。相比之下,GPON网络数据传输容量2.4 Gbps下游和上游1.2 Gbps。[33]与数据传输容量增加10 g-epon 10 Gbps的下游和上游的能力。[34]可用能力跨越接入网技术的比较表3中提供。

有线电视运营商转型DAA和纤维深层,用户共享可用容量的数量也变得更加具有可比性。从历史上看,能力可以通过DOCSIS网络通常是共享了500用户。有线电视运营商走向DAA和纤维深层,DOCSIS网络能力将由更少的用户共享。相比之下,通常在FTTH网络共享可用容量高达32或64用户。与有线电视网络趋势大幅向较小的服务团体,HFC网络正变得与FTTH部署在这一维度。

类似的可用容量和同样数量的用户共享能力,有线电视运营商已做好准备,来提供类似的宽带速度的FTTH技术提供者。

网络技术 能力
HFC - DOCSIS 3.1 10 Gbps下游;1 - 2 Gbps上游
HFC -社DOCSIS 3.1 10 Gbps下游;10 Gbps上游
FTTH——GPON 2.4 Gbps下游;1.2 Gbps上游
FTTH - 10 g彩球(XGS-PON & 10 g-epon) 10 Gbps下游;10 Gbps上游;或者10 Gbps下游;1 Gbps的上游
表3:比较HCF DOCSIS FTTH技术和其技术

b。延迟

而网络容量或“速度”通常是网络性能的主要措施,这不是唯一的因素影响用户体验。延迟——传输和接收之间的时间,也可以确定用户对宽带服务。此外,对于实时应用程序,如视频会议、游戏、和cyber-physical系统的实时控制,网络的延迟可以决定性因素在这些应用程序的性能。

媒体访问控制(MAC)协议是必要的氢氟烃和FTTH网络,因为网络共享。因此,用户数据传输必须安排在两个氢氟烃和FTTH网络,这发生在接近实时的。这个MAC调度并介绍一些延迟,具体的影响依赖于协议和连接端点的数量。对当地的网络体系结构,从网络到网络差异确实存在,但是这些不严格的技术不同。

因此,氢氟烃和FTTH网络技术相当于属于延迟,和不同网络更容易受到因素不依赖于物理媒介的选择。延迟平价潜在氢氟烃和FTTH之间看到的,例如,在美国的FCC测量宽带计划。顶尖的电缆和FTTH网络的平均往返延迟大约15毫秒。[35]

5。结论

有线电视HFC网络广泛部署在全球各地,有能力提供所需的宽带速度保持遥遥领先的今天和未来几年的消费需求。目前,电缆行业提供最新的有线宽带技术,称为DOCSIS 3.1,支持千兆宽带服务的今天,道路最终提供15 Gbps HFC网络的能力。

亚博yabo888vip网页版CableLabs和电缆行业的重点是创新在每个段可用的网络,以确保足够的能力——端到端提供和提供千兆服务的今天和明天的对称multi-gigabit服务。

附录A:的术语表

主动队列管理(包)
对偶问题的方案试图保持低队列占用(在下游和上游服务流)同时支持吸收瞬时流量破裂的能力。

电缆调制解调器终端系统(cmt)
电缆调制解调器终端系统,位于有线电视系统数据转发器或分销中心,提供互补的功能,使数据的电缆调制解调器连接到一个广域网络。

Data-Over-Cable服务接口规范(DOCSIS®)
DOCSIS是国际标准接口,使得HFC网络提供宽带服务。

分布式访问架构(DAA)
分布式访问架构是一个网络架构配置移动网络功能的部分或全部从区域性轴心或头端光节点或其他类似的远程位置。

分销中心
位置在有线电视网络中执行功能的首端客户在其周边地区,和接收部分或全部的视频节目从一个主数据转发器在同一城市或地区区域。

纤维深
网络运营商的网络配置部署光纤电缆深入访问网络,使纤维更贴近用户。

全双工DOCSIS®技术(现在DOCSIS 4.0®技术)
DOCSIS 3.1规范的一个扩展,是针对显著增加上游产能利用频谱目前用于下游传播同时上游和下游的通信通过全双工通信。

数据转发器
中心设施,用于接收、处理,并结合广播、小范围播送,宽带和其他信号进行一个有线网络。

混合光纤同轴(HFC)
宽带双向共享介质使用光纤传输系统或网络体系结构之间的首端和光学节点,从光学和同轴电缆分布节点用户的位置。

媒体访问控制(MAC)
指OSI层2的元素包括DOCSIS框架和信号的系统。

光节点
光电(RF)接口之间的光纤电缆和同轴电缆分配网络。

主动网络维护(PNM)
测量和评估的过程和机制网络条件,网络成为service-impacting之前确定错误或错误条件。

物理层(体育)
图层1的开放系统互连(OSI)体系结构;层提供服务传输位或位元组在输电开放系统之间的联系,这导致了光学、电子、机械和握手过程。

远程体育设备
远程体育设备包含主要是体育相关的电路,如下游QAM调节器、上游QAM解调器花,和pseudowire逻辑连接到工厂检查。工厂核心和远程体育设备的功能相当于一个整合cmt。

无线电频率(RF)放大器
网络中的电子放大装置,提高了射频(RF)信号的功率,以增加其传播距离。

服务集团(有线电视网络)
在HFC植物拓扑结构,该组织的用户一定份额总宽带能力提供同轴段。

wi - fi接入点(AP)
网络硬件设备,允许无线连接的其他设备(通过wi - fi)有线网络(通常是连接到或内置电缆调制解调器和/或路由器)。

尾注

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