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Les fournisseurs de services réseau sont confrontés à des défis, mais aussi à de nombreuses opportunités, alors qu’ils poursuivent les avancées de DOCSIS pour répondre aux besoins des clients et à la demande d’une bande passante et d’une vitesse accrues, ainsi que d’une latence réduite.
Les fournisseurs de services de réseau (NSP), et plus particulièrement les câblo-opérateurs, considèrent depuis longtemps que les avancées de DOCSIS font partie intégrante de leurs feuilles de route en matière de produits, alors qu’ils développent des CPE (customer premises equipment) pour répondre aux besoins en constante évolution des clients en matière de bande passante étendue dans le monde entier.
Pour les câblo-opérateurs, DOCSIS a été la ” norme d’or ” avec DOCSIS 3.1 (D3.1) largement disponible et utilisé dans les CPE dans le monde entier, et l’Amérique du Nord en tête. À titre d’exemple, Comcast est à l’avant-garde de cette technologie depuis 2016 [1] . Dans les années qui ont suivi, D3.1 a déjà connu 3 transitions : du modem seul aux passerelles avec Wi-Fi 5, puis Wi-Fi 6. La prochaine étape est le déploiement de passerelles avec Wi-Fi 6E et éventuellement Wi-Fi 7.
DOCSIS 3.1 est considéré, avec d’autres nouvelles technologies comme la fibre, la 5G à faible bande, l’Internet par satellite en orbite terrestre basse (LEO) et G.fast, comme l’une des technologies qui promettent un Internet plus rapide, quel que soit l’endroit où l’on vit [2]. Cependant, de nombreux marchés dans le monde ne sont pas encore passés à la D3.1, certains ayant tout juste commencé à déployer la D3.0 24×8. Certains opérateurs de niveau 1 n’ont pas non plus encore effectué la transition complète vers DOCSIS 3.1.
Ceci étant dit, dans le secteur des télécommunications, il y a toujours des discussions futuristes sur ce que sera l’avenir. Mais pour comprendre cette prochaine étape technologique, il faut d’abord comprendre la vision actuelle du marché. La conversation en cours tourne autour de ce dont les fournisseurs de services ont besoin pour répondre aux demandes croissantes de leurs clients. En substance, les fournisseurs de services ont besoin de plus de spectre, d’une meilleure utilisation de la bande passante (bits par Hz), d’un service plus rapide et d’une voie vers le 10G.
Comment DOCSIS s’inscrit dans le Cheminement vers le 10G
Pour ce voyage vers le 10G, les NSP découvrent que DOCSIS 3.1 pourrait ne pas être suffisant car le silicium actuel ne fournit que 2 canaux descendants, avec un maximum de 3,6Gbps qui devient plus inefficace lorsque les vitesses dépassent 2Gbps. Et du point de vue des câblo-opérateurs, les NSP doivent procéder à des divisions de nœuds pour gagner en capacité de bande passante, car la consommation globale de bande passante continue de croître.
C’est là que la prochaine génération de DOCSIS entre en scène. Cette prochaine génération de DOCSIS, DOCSIS 4.0 (D4.0), est une technologie puissante qui se concentre sur le DOCSIS à spectre étendu (ESD) avec un plafond de spectre plus élevé et le DOCSIS Full-Duplex (FDX) qui ajoute la transmission simultanée en amont et en aval, les deux permettant de fournir des vitesses encore plus élevées aux abonnés. CableLabs a publié les spécifications officielles de DOCSIS 4.0 en mars 2021, dont les principaux piliers sont des vitesses plus élevées, une meilleure sécurité et une latence plus faible [3].
DOCSIS 4.0 n’est pas sans poser de problèmes, car il nécessite des modifications du réseau d’accès pour les fournisseurs de services nationaux. Toutefois, les possibilités offertes par cette technologie de nouvelle génération l’emportent certainement sur les difficultés rencontrées. Alors que DOCSIS 3.1 a augmenté l’efficacité du spectre de 50 %, DOCSIS 4.0 étend les capacités technologiques de 3.1 par le biais des technologies ESD et FDX mentionnées plus haut.
Immersion dans le DOCSIS 4.0 : deux facteurs
Examinons de plus près les deux facettes de DOCSIS 4.0. Tout d’abord, l’ESD, ou DOCSIS à spectre étendu, ajoute du spectre dans la gamme haute jusqu’à 1,8 GHz, tout en exigeant des modifications aux composants actifs et passifs du réseau d’accès par câble, tels que les amplificateurs et les prises, afin de prendre en charge la fréquence de 1,8 GHz, et en fournissant finalement un débit supplémentaire de 5 Gb/s en aval. En passant à un spectre plus élevé en aval, un opérateur peut choisir d’avoir également un spectre plus élevé en amont pour un débit plus important en amont. Ensuite, FDD ou FDX, ou DOCSIS full duplex, transmet simultanément en amont et en aval dans la fréquence de 108-684 MHz, tout en exigeant des changements architecturaux dans les plans d’accès au câble, et nécessitant une architecture dite node+0 (suppression des amplificateurs), d’où la nécessité pour les NSP de déplacer DOCSIS PHY très près de leurs abonnés. Cette option technologique pour DOCSIS 4.0 est encore plus coûteuse que l’ESD, mais elle permet d’ajouter un débit supplémentaire de 5 Gb/s en amont.
Avantages de DOCSIS 4.0 vs. Fibre
Avec toutes les discussions sur les changements de réseau nécessaires pour que les FSI adoptent la technologie et les normes DOCSIS 4.0, une autre question se pose : Y a-t-il un avantage à utiliser DOCSIS 4.0 plutôt que la fibre ?
La réponse à cette question est compliquée. Avec l’augmentation des coûts d’adaptation à la technologie D4.0, les opérateurs envisagent le creusement de la fibre optique jusqu’au domicile comme une solution alternative. Le principal problème est que le coût de la pose de la fibre varie en fonction de la région ou du pays. Les opérateurs des pays où le coût de la main-d’œuvre est moins élevé ont tendance à investir dans la pose de lignes en fibre optique plutôt que dans des équipements plus coûteux pour prendre en charge la technologie D4.0 sur l’ensemble de leurs réseaux. Toutefois, le D4.0 est plus intéressant dans les environnements où l’architecture nœud+0 est déjà en place, comme les MDU. Le nœud remote-PHY peut être connecté à la fibre depuis la rue, puis distribué aux appartements via les câbles coaxiaux existants. Dans ce cas, étant donné qu’aucun nouvel investissement dans le réseau n’est nécessaire pour prendre en charge le FDD, il s’agit d’un endroit idéal pour passer au D4.0.
Les efforts des fournisseurs commencent également à se concentrer davantage sur le D4.0, car les puces D4.0 rétrocompatibles offriront un plus grand nombre de canaux que le silicium D3.1 actuel. Un plus grand nombre de canaux est nécessaire pour offrir des vitesses de service >3Gb/s. Les puces D4.0 peuvent donc apparaître comme une solution pour satisfaire des vitesses plus rapides en attendant que les opérateurs mettent à niveau leurs réseaux pour prendre en charge soit l’ESD soit le FDD/FDX.
Quelle est la prochaine étape sur la voie de DOCSIS 4.0 ?
Technicolor Connected Home, connu sous le nom de Vantiva, continue de recueillir des informations et des données auprès des opérateurs pour savoir quand leurs réseaux seront prêts pour D4.0 et si ESD ou FDX est le plus judicieux pour cet opérateur. Technicolor travaille également avec des fournisseurs de silicium pour relayer ces informations importantes sur le marché afin de mieux comprendre ce qui est possible et dans quel délai. Technicolor prévoit que les premiers produits D4.0 arriveront sur le marché à un moment donné en 2022, mais il ne s’agit peut-être que d’échantillons initiaux. Les déploiements en grande quantité ne devraient pas avoir lieu avant 2023, et seulement dans certaines zones géographiques comme l’Amérique du Nord. Cela dit, les services à 2 Gb/s font déjà l’objet d’une poussée initiale, et l’on s’attend à ce qu’ils atteignent bientôt des vitesses encore plus élevées.
Alors que l’histoire de la technologie DOCSIS 4.0 continue de se développer, Technicolor Connected Home prévoit de continuer à exploiter le logiciel RDK-B présent sur toutes les passerelles DOCSIS 3.1 de Technicolor, garantissant ainsi la continuité des fonctionnalités et un meilleur délai de mise sur le marché pour les opérateurs. En tant que leader mondial des déploiements DOCSIS 3.1, Technicolor Connected Home reste à l’avant-garde de l’avancée technologique et de la croissance dans le secteur des télécommunications et s’engage à fournir à ses clients NSP dans le monde entier les CPE et les outils nécessaires pour répondre aux demandes croissantes de leurs clients utilisateurs finaux.
- [1] From Comcast to Arris: Winners and losers in the cable industry’s move to DOCSIS 3.1 and 1 Gbps speeds
