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Administración de la migración de TV por cable a IP: Parte 1

Introducción de la serie: Conductores de mercado y desafíos tecnológicos

Rutas de migración para lograr una funcionalidad CCAP completa

Una vista de las estrategias de implementación de la vida real

Tom Cloonan, Director de tecnologías, Network Solutions Todd Kessler, Vicepresidente de administración de la línea de productos

1 © ARRIS 2013. Todos los derechos reservados. 27 de septiembre de 2013

Contenido

Introducción ............................................................................................................................... 2

Prelanzamiento: ¿Dónde se encuentra? ............................................................................... 2

Opciones de migración para lograr un CCAP completa ............................................................... 4

Opción1: migración de CCAP desde I-CMTS ......................................................................... 4

Opción 2: migración de CCAP desde M-CMTS ...................................................................... 5

Opción 3: migración de CCAP desde VOD Edge QAM .......................................................... 6

Evalúe sus opciones .................................................................................................................... 7

Recursos adicionales ................................................................................................................... 8

Referencias ................................................................................................................................. 8

Lista de acrónimos ...................................................................................................................... 9


Introducción

La industria del cable ha comenzado una migración de varios años hacia una plataforma común para el video y los datos. La tecnología que hace esto posible se conoce como Plataforma de acceso para cable convergente (CCAP). Mientras que la CCAP define una arquitectura en especial, existen diversas formas de alcanzar dicho punto final convergente.

¿Cómo implementará la industria CCAP? La respuesta a esa pregunta depende de las circunstancias y preferencias. La iniciativa CCAP aborda una necesidad común y urgente de obtener mayor densidad de canales QAM en un espacio físico menor y con un uso más eficiente de la energía. Las industrias que admiten esta iniciativa son diversas: los proveedores de servicio han implementado varias arquitecturas CMTS y Edge QAM que dependen de una variedad de proveedores de tecnología y varios objetivos de entrega de servicios.

A partir de la experiencia de la vida real que han tenido los proveedores de servicio hasta la fecha, este documento reconoce la diversidad y evolución continua de la infraestructura(Cloonan & Howe, 2011) de cable de cabecera ya existente , y se enfoca en tres opciones para evolucionar a una plataforma CCAP completa:

1) Migración desde I-CMTS (CMTS Integrado)Para proveedores de servicios con CMTS (I-CMTS) integrado que esperan un crecimiento de datos de alta velocidad (HSD)

2) Migración desde M-CMTS (CMTS Modular) Para proveedores que usan un M-CMTS ) y Edge QAM; arquitectura de cabecera modular (MHA) que también esperan un crecimiento de datos de alta velocidad

3) Migración desde I-CMTS con servicio de VOD Edge QAM Para proveedores con un I-CMTS que prevén un crecimiento importante del video on demand (VOD).

Prelanzamiento: ¿Dónde se encuentra?

Las opciones que se tomen dependerán de: Infraestructura de red. ¿Sus redes usan un CMTS integrado (I), modular (M) o

ambos? devolución de servicios. ¿Qué servicios planea expandir en los próximos años?

¿Datos de alta velocidad? ¿Video IP? ¿VOD? ¿SDV? ¿Y cuál es el plazo para estas implementaciones?

Estrategia operativa. ¿Planea moverse rápidamente al enfoque convergente o mantener la infraestructura existente el mayor tiempo posible?

Dinámicas de mercado. ¿Cuáles son las demandas de ancho de banda de sus suscriptores? ¿Cuáles son las ofertas de ancho de banda de sus competidores?

DOCSIS 3.1. ¿Qué plazos considera para la migración a un CMTS DOCSIS 3.1 de mayor capacidad ?

Disponibibilidad de productos. ¿Con qué proveedores trabaja, qué estrategias han definido y cómo es el plan de funcionalidades?

Otras funciones. ¿Le preocupa la disponibilidad de las otras funciones no-DOCSIS


y no-Edge QAM (como la redundancia o los protocolos de enrutamiento)?

Roadmap de proveedor

Cómo los proveedores de servicio implementan CCAP también depende de cómo los proveedores de equipamiento realizan la transición a esta plataforma. Influirrá si están construyendo el dispositivo convergente partiendo de un CMTS ó desde un Edge QAM. A su vez, los proveedores de equipamiento también están influenciados las funcionalidades que los proveedores de servicios a quienes esperan entregar los productos de la CCAP les solicitan. Un proveedor de equipamiento puede preferir comenzar con DOCSIS y otro con el video, aunque es probable que los proveedores de servicios soliciten funciones que no necesariamente están alineadas con un plan determinado (Tombes, 2012).

Los siguientes ejemplos muestran tres posibles opciones de migración para lograr una arquitectura de CCAP completa, comenzando con las implementaciones de CMTS y Edge QAM existentes, y que permiten el crecimiento actual del video o datos.

CCAP: pasado, presente y futuro

A mediados de 2011, CableLabs publicó una versión actualizada de un informe técnico que le cambiaba el nombre al dispositivo de cabecera al que anteriormente se le llamaba Edge Router de Acceso para Servicios convergentes (CESAR) y la Plataforma de acceso para múltiples servicios convergentes (CMAP) como Plataforma de acceso para cable convergente (CCAP), una forma operativamente flexible de abordar la necesidad urgente de la industria de una mayor densidad de QAM (por puerto de RF y chasis) al integrar las funciones de Edge QAM y CMTS .

En la actualidad, la industria está en la fase inicial de esta migración de varias etapas, lo que tardará varios años en completarse.

No obstante, la integración de las funcionalidades Edge QAM y CMTS no es necesariamente el punto final de la CCAP. La evolución de CCAP también incluye opciones para incorporar las redes ópticas pasivas (PON). Interfaces ópticas que podrían incluir módulos ópticos conectables con transceptores ópticos modulados de amplitud tradicionales o módulos ópticos de Capa física remota basada en Ethernet (PHY) (Silbey, 2013).


Opciones de migración para lograr un CCAP completa

Opción1: migración de CCAP desde I-CMTS

Una opción para lograr una CCAP completa comienza con un I-CMTS DOCSIS 3.0 y plataformas Edge QAM que admiten VOD y servicios SDV/transmisión (consulte el diagrama a continuación). Por lo general, un proveedor conecta las salidas de RF de esas tres cajas a un combinador, conecta esa salida a un transmisor óptico y luego conecta esta salida óptica a un nodo de fibra.

Etapa 1: en la etapa inicial de esta opción de migración, las plataformas Edge QAM siguen igual, pero se reemplaza el I-CMTS heredado con un I-CMTS más denso con capacidad para CCAP, como el Edge Router Convergente ARRIS E6000.

Etapas 2 y 3: agregue la funcionalidad de video al chasis CCAP, lo que la convierte en verdaderamente convergente. Aquí, el proveedor de servicios primero agrega VOD al chasis, lo que libera las plataformas Edge QAM heredadas para una posible implementación en otra parte de la red y luego incluye SDV/transmisión. El resultado final es que el chasis CCAP soporta todo el tráfico de video y DOCSIS.

Etapa 4: muestra como un proveedor de servicios podría modificar su chasis CCAP con el tiempo, por ejemplo, para agregar la funcionalidad DOCSIS 3.1. Después de la implementación de un chasis con capacidad para CCAP, este paso es idealmente solo una carga de software con funciones habilitadas por licencias del proveedor de CCAP. Sin embargo, con los importantes cambios realizados a las capacas MAC y PHY requeridos por DOCSIS 3.1, el soporte completo de DOCSIS 3.1 podría necesitar algún hardware nuevo. De cualquier forma, habiendo instalado los cables en el paso dos, el proveedor de servicios no debería necesitar volver a realizar cableado .

Fundamentos: esta ruta podría ser un buen ajuste para un proveedor de servicios que intenta dedicar recursos para satisfacer la creciente demanda a corto plazo de los servicios HSD y, por supuesto, que ha implementado el chasis de I-CMTS DOCSIS


Opción 2: migración de CCAP desde M-CMTS

Una segunda opción implica el uso de una arquitectura de cabecera modular (MHA). En este caso, un proveedor de servicios comienza con un núcleo de control de acceso a la capa MAC DOCSIS (MAC) conectado a una plataforma Edge QAM basada en una Interfaz PHY externa a través de túneles (DEPI) que ofrece servicios de datos de alta velocidad (consulte el diagrama a continuación). Al igual que en el primer ejemplo, el punto de partida comienza con salida de todos los puertos Edge QAM (datos de alta velocidad, VOD y SDV/transmisión) conectado a un combinador y luego a un Transmisor Óptico

Etapa 1: el proveedor de servicios reemplaza las plataformas DEPI Edge QAM heredadas con una plataforma DEPI Edge QAM más densa que sirve tanto para dados y video IP. Esto finalmente debería convertirse en un chasis CCAP, pero mientras tanto puede actuar como una plataforma Edge QAM en un MHA y recibir señales DEPI desde el mismo núcleo de control de capa MAC.

Etapas 2 y 3: al igual que en el primer ejemplo, las plataformas VOD y Edge QAM de SDV/transmisión siguen en su lugar, pero pueden enviarse al chasis con capacidad CCAP. Aquí, el proveedor de servicios inicialmente agrega VOD y luego la funcionalidad de SDV/transmisión heredada.

Etapa 4: finalmente, el proveedor cambia el núcleo MAC original a la vez que agrega DOCSIS 3.1. La suposición de la funcionalidad MAC dentro del chasis CCAP en efecto transforma esta arquitectura de un entorno M-CMTS a I-CMTS. En términos de incorporar video al chasis de CCAP, este caso es similar al ejemplo anterior, la diferencia principal es la vida extendida del núcleo de capa MAC heredado.

Fundamentos: este escenario aplica a todos los proveedores de servicios con instalaciones CMTS modulares. Lo que detona el retiro del CMTS heredado, o su reubicación en otra cabecera, es la necesidad de ofrecer más canales DOCSIS.


Opción 3: migración de CCAP desde VOD Edge QAM

La tercera opción se basa en la plataforma VOD Edge QAM en vez de en la plataforma CMTS (consulte el diagrama a continuación). El primer paso diferencia esta opción, ya que el proveedor de servicios está enfocado en usar el chasis con capacidad para CCAP para primero añadir más canales VOD.

Etapa 1: en este caso, el proveedor de servicios deja el I-CMTS en su lugar y cambia el VOD Edge QAM heredado por un VOD Edge QAM más denso que reside dentro del chasis con capacidad para CCAP

Etapa 2: después de eso, el proveedor puede abordar la necesidad de un mayor crecimiento de HSD al agregar placas de upstream y activar el software DOCSIS dentro del chasis de CCAP en el paso dos, lo que intercambia eficazmente el I-CMTS heredado.

Etapa 3: agregar software de SDV/ transmisión broadcast al CCAP para incorporar la funcionalidad de los Edge QAM heredados restantes.

Etapa 4: al igual que en los otros casos, el proveedor puede activar las funciones de DOCSIS 3.1 con el software correcto o las actualizaciones de hardware.

Fundamentos: este es otro caso que implica redes DOCSIS basadas en I-CMTS. Sin embargo, en este escenario, el operador prevé un crecimiento a corto plazo considerable en los servicios de VOD.


Evalúe sus opciones

Estos tres ejemplos de migración indican la flexibilidad operativa de la CCAP. Una ligera variante en la Opción 2 podría hacer que el proveedor de servicios reestructure su red desde el comienzo, lo que la convertiría de una red MHA a una arquitectura I-CCAP tradicional. Otro enfoque sería saltar más directamente a CCAP, posiblemente junto con DOCSIS 3.1. Otra opción en consideración usa una CCAP de no enrutamiento (NR), que podría mantener la densidad del QAM mientras se separa en el enrutamiento de Capa 3 (L3) a otro chasis.

Las variaciones operativas también serán numerosas. La forma en que un proveedor de servicios analiza y alinea los grupos de servicio mantendrá el trabajo en curso en progreso. Cada uno ajustará y revisará su propio conjunto de herramientas relacionadas y adoptará nuevas herramientas cuando sea necesario. Otro desafío importante es la necesidad de nuevas habilidades interdisciplinarias entre los equipos de video y DOCSIS que hasta ahora habían operado principalmente en silos. Los proveedores de servicios pueden seguir a Comcast y abordar los desafíos de la CCAP para los sistemas de personal, aprendizaje y soporte a través de pruebas de preparación (Salinger & Pearman, 2012).

Navegar por los panoramas disruptivos actuales para el análisis cuidadoso de la tecnología y el negocio (Torbet, Cloonan, Kraiman, Ansley, & Brooks, 2013). Para el tema disponible, los proveedores pueden acudir a los equipos de servicios profesionales dentro de la comunidad de proveedores de CCAP. Estos equipos pueden ayudarle a adaptar las circunstancias únicas de cada operador a la matriz de posibilidades disponibles dentro del marco de la CCAP.

El resultado es que los proveedores y los proveedores de servicios tomarán distintas rutas en el camino para lograr una funcionalidad de CCAP completa. Aunque la CCAP es una tecnología y una arquitectura, también es una evolución. Elegir la ruta evolucionaria correcta es crítica no solo para alcanzar el destino correcto, sino también para garantizar que el viaje se ajuste a la infraestructura, las capacidades y los requisitos del negocio.

¿Qué sucede con DOCSIS 3.1?

La implementación de CCAP comenzó antes que DOCSIS 3.1, pero el desarrollo de esta versión más reciente de DOCSIS ha sido inusualmente rápido. CableLabs espera que la especificación esté lista para finales de 2013, con pruebas durante 2014 y productos comercialmente disponibles a finales de 2014 o comienzos de 2015 (Baumgartner, 2013).

La incorporación de nueva tecnología es una función natural de la arquitectura de CCAP. Por ejemplo, las opciones para ópticos conectables con transceptores tradicionales o módulos de PHY remotos basados en Ethernet como se indicaron arriba. (Consulte ‘CCAP: pasado, presente y futuro’.) Las especificaciones de la CCAP se ampliarán para incluir DOCSIS 3.1 y los proveedores ya han comenzado a considerar la incorporación de DOCSIS 3.1 en módulos CCAP nuevos y existentes (Nastic, 2013).

El soporte para DOCSIS 3.1 en el downstream podría estar permitido a través de actualizaciones de firmware, ya que muchos diseños de tarjetas están implementados con FPGA. Es posible que en el upstream, donde se usan a menudo los circuitos integrados específicos (ASICS) se requiera un nuevo ASICS. Una arquitectura de CCAP modular y flexible asegura la compatibilidad con la nueva versión de DOCSIS 3.1 espectralmente eficiente.


Recursos adicionales

Visite estos enlaces para obtener más información sobre las implementaciones y soluciones de CCAP.

Presentación en video de los Informes de tecnología de banda ancha (BTR) del evento Cable Show "Desayuno sobre la CCAP: administración de la meta-imagen" donde puede ver a los líderes clave de la CCAP, Jorge Salinger (Comcast), Mike Kelsen (Time Warner Cable), Jeff Finkelstein (Cox Communications) y Tom Cloonan (ARRIS) presentar sus pensamientos: Una vista a las pruebas e implementaciones, y cómo DOCSIS 3.1 se combina con CCAP Estrategias de implementación para habilitar la CCAP para coexistir con sistemas

heredados Aspectos operativos y conocimientos ganadores de quienes toman las decisiones Los distintos enfoques para implementar la CCAP y dónde tiene sentido cada una Transmisión web grabada de la revistas Comunicaciones, ingeniería y diseño (CED), "Preparándose para las implementaciones de CCAP" donde escuchará sobre las consideraciones operativas y de aprendizaje que se deben atender antes de las implementaciones de CCAP. La transmisión web abarca: Una descripción general de CCAP La transición de pruebas de laboratorio y pruebas de campo Consideraciones de equipo que no relacionarán las inversiones antes de las

implementaciones completas de CCAP Planeación operativa para los posibles problemas entre los diversos servicios

convergentes

Referencias

Baumgartner, J. (2013). Cable-Tec Expo to Spotlight DOCSIS 3.1. Multichannel News .

Cloonan, T., & Howe, J. (2011). “The Evolution of the Headend in the CCAP World”. The SCTE Cable Tec Expo.

Nastic, G. (2013). Cable MSOs aggressive on DOCSIS 3.1. CSI Magazine .

Salinger, J., & Pearman, T. (2012). CCAP – More than just box replacement.

Silbey, M. (2013). Going Deeper with IP. Light Reading .

Tombes, J. (2012). The CCAP initiative: Product begins to appear. Videonet .

Torbet, D., Cloonan, T., Kraiman, S., Ansley, C., & Brooks, J. (2013). Mapping a Cost-Efficient Transition to Converged Services: Business Modeling Tools and Outcomes to Guide a Path to IP Video. NCTA Spring Technical Forum.

http://btreport.net/2013/06/btr-ccap-breakfast/

https://vts.inxpo.com/scripts/Server.nxp


Lista de acrónimos

CCAP Plataforma de acceso por cable convergente: un esfuerzo liderado por CableLabs para desarrollar una arquitectura eficiente y densa que combina la funcionalidad del modulador Edge QAM y CMTS

CMTS Sistema de término de módem para cable: un dispositivo de red DOCSIS que administra y se comunica con varios módems para cable

DEPI Interfaz de PHY externa descendente: una especificación DOCSIS que define los requisitos para el transporte de los datos de usuario de flujo descendente entre el núcleo M-CMTS y Edge QAM

DOCSIS Especificación de la interfaz de servicio para cable mediante datos: un estándar de telecomunicaciones internacional que permite la transmisión de comunicaciones de protocolo de Internet a través de un sistema de TV por cable

Edge (E)QAM Modulación de amplitud en cuadratura: un modulador de red de datos y video con entrada de Gibabit Ethernet y salida de canal QAM, y que está separado físicamente del CMTS en una configuración modular de DOCSIS 3.0

I-CMTS CMTS integrado: un CMTS que contiene todos los componentes necesarios para las operaciones del DOCSIS

L3 Capa 3: la capa de red del modelo OSI de las redes computacionales responsable del reenvío y enrutamiento de paquetes

M-CMTS Sistema de término de módem para cableun CMTS físicamente extendido por medio de Gigabit Ethernet, un servidor de tiempo de DOCSIS y moduladores Edge QAM

MAC Control de acceso de medios: corresponde a un protocolo de comunicación de datos de Capa 2 que proporciona mecanismos de control de acceso a canales y direccionamiento

MHA Arquitectura de cabecera modular: interfaces definidas por CableLabs para servicios de banda ancha y video convergente que incluye especificaciones para servicios de video digitales de difusión restringida y M-CMTS

PHY Capa física: la Capa 1 del modelo OSI de las redes computacionales que consiste de tecnologías de transmisión de hardware de redes

SDV Video digital conmutado: un servicio de video digital en que los canales cuya difusión está restringida (en vez de ser transmitidos) a quienes los solicitan

VOD Video a pedido: un servicio de video digital para ofrecer películas y programas de TV a través de la difusión restringida a pedido del consumidor


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