МОДУЛЬ ДИСТАНЦІЙНОГО PHY-ВУЗЛА ДЛЯ ГІБРИДНОЇ ВОЛОКОННО-КОАКСІАЛЬНОЇ МЕРЕЖІ НА ОСНОВІ СТАНДАРТУ DOCSIS 4.0 (ENGLISH)

У роботі висвітлено дизайн і впровадження модуля RPD (дистанційного PHY-пристрою), який є ключовим компонентом архітектури дистанційного PHY-вузла для гібридних волоконно-коаксіальних (HFC) мереж на основі стандарту DOCSIS 4.0. Розроблення цього модуля забезпечує критичну потребу в підвищенні швидкості передавання даних та ефективності мережі в сучасних широкосмугових системах зв’язку. У дослідженні детально розглянуто інтеграцію протоколів GCP/R-DEPI/R-UEPI у модуль RPD, з використанням передових технологій оброблення пакетів для оптимізації передавання даних між ядром CCAP (Конвергована платформа доступу до кабельних мереж) та кабельним модемом.

Запропоновану модель розроблено із використанням програмного забезпечення з відкритим кодом, що забезпечує широку гнучкість для налаштування, адаптації та вдосконалення в різних застосуваннях HFC мереж. Такий підхід також гарантує, що модель можна легко вдосконалити або розширити для задоволення дедалі вищих вимог до широкосмугових мереж наступного покоління. Основну увагу в дослідженні звернено на архітектурний аналіз дистанційного PHY-вузла, зокрема взаємодію між модулем RPD, радіочастотним модулем (RFM) та критичним інтерфейсом, що забезпечують безперебійне передавання даних і стабільність мережі.

У ході детальних експериментів та моделювання дослідження вивлено, що впровадження DPDK (Data Plane Development Kit) у модуль RPD істотно підвищує продуктивність. За рахунок обходу традиційного оброблення пакетів на рівні ядра DPDK знижує затримки, збільшує пропускну здатність та підвищує загальну ефективність оброблення мережевих пакетів. Розроблена багаторівнева модель охоплює рівні контексту, контейнера, компонентів та коду, забезпечуючи структуровану та масштабовану основу для реалізації модуля RPD.

Крім того, у дослідженні показано, що модуль RPD, реалізований відповідно до стандарту DOCSIS 4.0, забезпечує істотне підвищення безпеки мережі, підтримує розподілену архітектуру доступу та значно підвищує ефективність оброблення пакетів даних. Ці досягнення роблять пропонований модуль RPD ключовим елементом у розвитку HFC мереж наступного покоління. У висновках статті окреслено перспективи майбутніх досліджень, зокрема щодо масштабованості, надійності та адаптивності цієї моделі у великомасштабних мережах, а також її інтеграції з новими технологіями у сфері телекомунікацій.