Сети гибридного доступа
Сети гибридного доступа представляют собой специальную архитектуру сетей широкополосного доступа, в которой две разные сетевые технологии объединяются для улучшения пропускной способности. Частой мотивацией для таких сетей гибридного доступа является объединение одной сети xDSL с беспроводной сетью, такой как LTE . Технология является общей и может применяться для объединения различных типов сетей доступа, таких как DOCSIS , WiMAX , 5G или спутниковых сетей. определил Широкополосный форум архитектуру [1] в качестве основы для развертывания таких конвергентных сетей.
Варианты использования
[ редактировать ]Одним из основных мотивов создания таких сетей гибридного доступа является предоставление более быстрых интернет-услуг в сельской местности, где не всегда экономически выгодно развертывать более быстрые технологии xDSL, такие как G.Fast или VDSL2 , которые не могут покрыть большие расстояния между уличным шкафом и дом. Правительства ряда стран, особенно в Европе, потребовали от сетевых операторов предоставить всем жителям услуги быстрого Интернета со скоростью не менее 30 Мбит/с к 2020 году. [2]
Второй вариант использования — повысить надежность канала доступа, поскольку маловероятно, что и сеть xDSL, и беспроводная сеть выйдут из строя одновременно.
Третья мотивация — быстрое предоставление услуг. Клиент может сразу установить гибридный доступ к сети и использовать беспроводную часть, пока оператор сети устанавливает проводную часть.
Технология
[ редактировать ]определяет несколько методов Форум по широкополосной связи создания сетей гибридного доступа. Чтобы проиллюстрировать их, мы предполагаем, что у конечного пользователя есть гибридный маршрутизатор CPE ( Customer-premises_equipment ), который подключен как к проводной сети доступа, такой как xDSL , так и к беспроводной сети, такой как LTE . Возможны и другие варианты развертывания, например, конечный пользователь может иметь два разных маршрутизатора доступа, соединенных вместе кабелем, вместо одного гибридного маршрутизатора CPE.
Первый сценарий развертывания заключается в том, что оператор сети предоставляет каждому абоненту гибридный CPE-маршрутизатор, но не предоставляет специализированного оборудования в сети оператора. Существует две возможные конфигурации IP- адресов. Первый сценарий развертывания — назначить разные IP-адреса проводным и беспроводным интерфейсам. В этом случае гибридному CPE-маршрутизатору необходимо разумно балансировать нагрузку пакетов в двух сетях. В частности, он должен гарантировать, что все пакеты, принадлежащие данному TCP- соединению, передаются через один и тот же интерфейс. Второй сценарий развертывания — назначить один и тот же IP-адрес как проводной, так и беспроводной сети и настроить маршрутизацию в этих сетях, чтобы гарантировать правильную маршрутизацию пакетов.
Второй сценарий развертывания заключается в том, что оператор сети предоставляет каждому абоненту гибридный CPE-маршрутизатор и устанавливает гибридный шлюз агрегации (HAG) внутри своих сетей доступа. Шлюз гибридной агрегации играет важную роль в балансировке пакетов, отправляемых и направляемых гибридному маршрутизатору CPE по двум сетям доступа. Были определены и развернуты две технологии, позволяющие гибридным маршрутизаторам CPE взаимодействовать со шлюзами гибридной агрегации. Основная цель этих технологий — эффективно использовать два канала доступа, даже если они имеют разную задержку и пропускную способность. Одна техническая трудность, которая возникает при распространении пакетов по таким разнородным каналам, заключается в точном обнаружении перегрузки, особенно в беспроводной сети, полоса пропускания которой может быстро меняться, и борьбе с переупорядочением, вызванным разницей задержек. Один подход использует туннели GRE. [3] чтобы скрыть две ссылки на протокол верхнего уровня. Как гибридному CPE, так и HAG необходимо изменить порядок полученных пакетов, чтобы TCP получал пакеты в последовательности. Второй подход использует Multipath TCP , новейшее расширение TCP , которое было разработано для обеспечения возможности передачи пакетов, принадлежащих одному сеансу, по разным каналам. Этот подход использует способность MPTCP эффективно справляться с перегрузкой и переупорядочением гетерогенных каналов доступа. MPTCP нуждается в поддержке как на хосте, так и на сервере. [4] Для взаимодействия между гибридным маршрутизатором CPE и шлюзом гибридной агрегации были определены два подхода. Прозрачный режим [5] используется, когда шлюз гибридной агрегации размещается на пути всех пакетов, отправляемых гибридным маршрутизатором CPE. В противном случае шлюз гибридной агрегации включает в себя преобразователь TCP, как определено в . [6] Дополнительные сведения о сетях гибридного доступа и их развертывании описаны в разделе [7]
Развертывания
[ редактировать ]Первые коммерческие внедрения начались в 2015 году. [8] Уже задокументировано несколько развертываний сетей гибридного доступа. [ нужна ссылка ]
- Deutsche Telekom развернула сети гибридного доступа с использованием туннелей GRE [9]
- Proximus развернул сети гибридного доступа с использованием Multipath TCP [10]
- KPN развернула гибридные сети доступа с использованием Multipath TCP . [11] Решение доступно для 440 000 адресов. [12]
- Telia также развернула сети гибридного доступа в Литве. [13] и Финляндия [14]
- Free (ISP) также развернула сети гибридного доступа во Франции. [15]
- Отправляйтесь на Мальту [16] развернула гибридную сеть доступа на Мальте [17]
- БТ [18] развернула Hybrid 4G Speed Boost для малого и среднего бизнеса в Великобритании [19]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Широкополосный форум (01 июля 2016 г.). «Архитектура широкополосной сети гибридного доступа TR-348» (PDF) . Проверено 1 июля 2018 г.
- ^ «Широкополосная Европа» . 25 марта 2013 г.
- ^ Лейманн, Н.; Хайдеманн, К.; Чжан, М.; Сарыкая, Б.; Каллен, М. (май 2017 г.). Протокол соединения туннелей GRE компании Huawei . IETF . дои : 10.17487/RFC8157 . RFC 8157 .
- ^ Форд, А.; Райчу, К.; Хэндли, М.; Бонавентура, О.; Пааш, К. (март 2020 г.). Расширения TCP для многопутевой работы с несколькими адресами . IETF . дои : 10.17487/RFC8684 . РФК 8684 .
- ^ Пейренс, Барт; Деталь, Грегори; Барре, Себастьен; Бонавентура, Оливье (июль 2016 г.). Соединение каналов с помощью прозрачного Multipath TCP . IETF . Идентификатор черновика-peirens-mptcp-transparent-00.
- ^ Бонавентура, Оливье; Букадер, Мохаммед; Гундавелли, Шри; Со, Сон Хун; Хесманс, Бенджамин (июль 2020 г.). 0-RTT Протокол преобразования TCP . IETF . дои : 10.17487/RFC8803 . RFC 8803 .
- ^ Кекелейр, Николас; Хесманс, Бенджамин; Бонавентура, Оливье (2020). «Расширение охвата широкополосной связи с помощью сетей гибридного доступа». Журнал стандартов связи IEEE . 4 (1): 43–49. arXiv : 1907.04570 . дои : 10.1109/MCOMSTD.001.1900036 . S2CID 195874031 .
- ^ Армита Сатари (10 мая 2019 г.). «Гибридная широкополосная связь предлагает альтернативу оптоволокну для сельской Европы» .
- ^ Н. Лейман (2017). «Развертывание гибридного доступа @ DT» (PDF) .
- ^ Пресс-релиз Проксимуса (16 мая 2017 г.). «Объединение доступа Tessares-Proximus, предлагающее более быстрый Интернет в крупных, малонаселенных сельских районах, теперь успешно подходит для перехода к этапу развертывания по всей стране» . Архивировано из оригинала 5 июля 2018 г. Проверено 5 июля 2018 г.
- ^ КПН (10 марта 2018 г.). «Быстрый интернет в сельской местности от KPN & Tessares» . Ютуб .
- ^ Ян Скейлз (10 мая 2019 г.). «Провод в грязи: голландские сельские пользователи предложили усиление LTE для медленной медной сети» .
- ^ «Инновации Telia: Интернет гибридного типа и облачные вычисления» . 2017-03-02.
- ^ «Telia вводит гибридную услугу фиксированной и мобильной широкополосной связи в Финляндии» . 17 августа 2018 г.
- ^ «Пресс-релиз Freebox Delta» (PDF) . www.iliad.fr . Проверено 10 декабря 2018 г.
- ^ Иди на Мальту , Мальта.
- ^ «Технология Tessares поддерживает новую фиксированную/мобильную платформу для Мальты» . www.telecompaper.com . Проверено 7 сентября 2020 г.
- ^ БТ , Великобритания
- ^ «BT запускает гибридное увеличение скорости 4G для линий широкополосной связи SME Cooper» . www.ispreview.co.uk . 24 мая 2022 г. Проверено 28 мая 2022 г.