Qu'est-ce que le backhaul ? Comment développer une infrastructure réseau robuste

Il y a dix ans, personne n'aurait pu imaginer que la mise en mémoire tampon deviendrait un rêve lointain ou que quelque chose comme la 5G et les réseaux de fibre sans fil mettraient une vitesse Internet inégalée au cœur de notre vie quotidienne. Rester connecté où que nous allions n'est plus un fantasme ; c'est presque banal.

Mais à mesure que la demande de connectivité transparente augmente, vous êtes-vous déjà demandé quelle technologie rend tout cela possible ? La réponse est le backhaul.

Le backhaul transporte de grands volumes de données depuis le bord du réseau vers l'infrastructure centrale, où elles sont traitées, analysées et redistribuées vers des réseaux régionaux.

En termes simples, nous ne pouvons pas accéder à Internet sans lui.

Les solutions de réseau étendu défini par logiciel (SD-WAN) améliorent l'efficacité des opérations de backhaul en routant intelligemment le trafic réseau et en choisissant le chemin le plus approprié pour le transfert de données. Ces solutions optimisent l'utilisation des liaisons de backhaul et réduisent la latence à travers un réseau étendu (WAN).

Comment fonctionne le backhaul ?

Internet exécute un échange de données entre un appareil (comme un smartphone) et une source (une application ou un site Web). Ce processus se déroule à travers des segments de réseau tels que les réseaux d'accès et les réseaux centraux.

Pensez au réseau d'accès comme à la station de base qui connecte les appareils finaux au Web. Le réseau central stocke et dirige les données vers d'autres sous-réseaux. Tout ce qui connecte le réseau d'accès au réseau central est le backhaul.

Sa fonctionnalité principale consiste à livrer les données générées au bord du réseau à leur destination prévue avec un minimum de retard. Il ouvre un chemin réseau robuste qui soutient les demandes croissantes d'applications et de services gourmands en données.

Voici comment cela se passe, brièvement.

• Génération et agrégation de données. Au bord de la couche réseau, des appareils comme les tours cellulaires et les points d'accès Wi-Fi génèrent des données grâce aux interactions des utilisateurs et à d'autres sources comme les capteurs. Ces données sont ensuite agrégées via une machine locale qui collecte des informations de plusieurs sources.
• Transmission de données. Les données agrégées sont ensuite envoyées à travers le réseau de backhaul. Le réseau de backhaul peut être câblé ou sans fil selon la bande passante, la distance et la topologie du réseau.
• Gestion du trafic de données. Pour assurer un flux optimisé et une utilisation efficace des ressources réseau, le backhaul route les données à travers des nœuds intermédiaires qui les dirigent de la manière la plus efficace vers leur destination.
• Infrastructure du réseau central. Lorsque les données transmises atteignent le réseau central, elles passent par des étapes comme l'analyse, l'intégration ou le routage vers d'autres serveurs, selon le besoin.
• Communication bidirectionnelle. Lorsque le réseau central traite les données, il génère le retour d'information approprié et l'envoie de nouveau à l'appareil de bord.

Une communication de données rapide et fiable n'est possible que grâce à une infrastructure de backhaul capable. La bande passante, la latence et la congestion du réseau doivent être optimisées pour assurer une connexion fluide à travers les liaisons de backhaul.

Types de backhaul

La technologie de backhaul est le plus souvent déployée dans un réseau mobile. Le backhaul mobile améliore l'échange de données entre les stations de base et les appareils mobiles en connectant les sites cellulaires à l'infrastructure réseau. Cet objectif repose sur deux approches principales, à savoir le backhaul câblé et sans fil.

Un exemple de système de backhaul câblé est un smartphone ou une tablette connecté à un routeur Wi-Fi à l'aide d'un câble Ethernet. Le routeur connecte l'appareil à Internet en utilisant une ligne de données. Mais si nous connectons l'appareil à un réseau LTE (évolution à long terme) ou à un réseau 5G, il peut accéder à Internet via une connexion de backhaul sans fil.

Backhaul câblé

Le backhaul câblé utilise des câbles physiques pour transmettre des données, offrant une bande passante élevée, une faible latence et une connectivité accrue. Voici trois exemples ci-dessous.

• Backhaul en fibre utilise des câbles à fibre optique pour partager des données. En raison de sa bande passante élevée et de sa faible latence, le backhaul en fibre est idéal pour les applications gourmandes en données et les réseaux à fort trafic de données. Il est largement utilisé pour apporter une connectivité fiable dans les zones urbaines et suburbaines densément peuplées.
• Backhaul en cuivre repose sur des câbles en cuivre traditionnels comme les câbles à paires torsadées pour la communication. Il offre une bande passante modérée et se trouve principalement dans les anciens réseaux de télécommunications qui n'ont pas encore terminé le déploiement de la fibre optique.
• Backhaul Ethernet nécessite des câbles Ethernet comme des câbles coaxiaux ou des câbles en cuivre à paires torsadées pour fournir une connectivité. Les réseaux résidentiels, d'entreprise et de campus utilisent couramment des connexions à large bande. Il offre une bonne bande passante et distribue efficacement les données sur de courtes distances.

Backhaul sans fil

Le backhaul sans fil utilise la technologie sans fil pour déplacer des données entre les nœuds du réseau. Voici quelques exemples.

• Backhaul par satellite dépend des satellites de communication pour envoyer des données sur de plus longues distances. Il est particulièrement utile pour les zones éloignées avec une infrastructure terrestre limitée. Bien que le backhaul par satellite ait une bande passante limitée, il offre une couverture étendue et une latence plus élevée que le backhaul câblé. Le backhaul par satellite aide également les opérateurs de réseau à fournir des services vocaux et de données cohérents.
• Backhaul par micro-ondes utilise des signaux radio micro-ondes, courants dans les sites éloignés où le déploiement d'une connexion câblée n'est pas rentable. Il est adapté aux connexions point à point et point à multipoint réparties sur des distances moyennes à longues. D'ici 2027, le backhaul par micro-ondes représentera 65% de la part de marché mondiale du backhaul.
• Backhaul Wi-Fi utilise la technologie Wi-Fi pour connecter les appareils réseau et faciliter le transfert de données. Il étend la couverture réseau pour les zones sans infrastructure câblée et prend en charge les configurations de réseau temporaires ou mobiles. Un réseau maillé, par exemple, connecte plusieurs points d'accès pour créer un réseau unifié, permettant une couverture ininterrompue.

Backhaul vs. fronthaul

Le backhaul et le fronthaul sont des parties différentes de l'architecture réseau. Ils sont essentiels aux télécommunications et simplifient l'échange de données entre les parties d'un réseau pour maintenir la connectivité. Mais ils ont quelques différences clés dans leur fonctionnement.

Comme mentionné ci-dessus, le backhaul se concentre sur l'établissement de la connectivité entre le réseau d'accès, qui est proche des utilisateurs finaux, et le réseau central. Il est réparti sur de plus longues distances et joue un rôle crucial dans le streaming du trafic de données.

Le fronthaul, en revanche, se concentre sur la transmission de données entre une unité de bande de base (BBU) et une unité radio distante (RRU) dans une architecture de réseau d'accès radio distribué (D-RAN). La connectivité fronthaul est généralement pour des distances plus courtes puisqu'elle opère dans un réseau d'accès radio localisé.

La principale différence entre le backhaul et le fronthaul est l'endroit dans le réseau où ils déploient leur technologie. Le backhaul connecte les réseaux mobiles aux réseaux câblés, et le fronthaul connecte les sites cellulaires distants à la BBU.

Cas d'utilisation du backhaul

Le déploiement mondial du réseau 5G et la consommation accrue de contenu vidéo mobile sont actuellement les principales sources de demande pour les services de réseau de backhaul. Cette demande croissante a entraîné le besoin de connexions très stables.

Découvrez quelques-unes des applications de backhaul les plus courantes dans le monde numérique d'aujourd'hui.

Soutenir le réseautage mobile

La fonction principale de connexion des tours cellulaires au réseau central fait du backhaul un composant essentiel des réseaux mobiles. Le backhaul permet le mouvement du trafic vocal et de données des appareils mobiles vers les réseaux principaux, résultant en une connectivité fluide et un accès à Internet. Il prend en charge des applications comme les jeux en ligne en temps réel, le streaming vidéo et les appels vocaux et vidéo.

Renforcer les services de connectivité Internet

Les fournisseurs de services Internet (FSI) ont besoin de backhaul pour connecter différents emplacements de clients à leur infrastructure Internet plus étendue. Les liaisons de backhaul connectent les réseaux à large bande résidentiels ou d'entreprise des utilisateurs finaux au réseau central du FSI, permettant une connectivité à haute vitesse et un accès à Internet.

Permettre une connectivité plus large dans les espaces publics

Le backhaul prend également en charge les points d'accès sans fil (WAP) en les connectant à une infrastructure réseau câblée. Les WAP facilitent l'utilisation des connexions Wi-Fi dans les zones résidentielles, commerciales et publiques car ils peuvent transmettre des données sans fil avec le backhaul. Plusieurs villes ont des réseaux de zone métropolitaine (MAN), qui ont également besoin de backhaul pour obtenir une connexion Wi-Fi à large bande passante dans des espaces publics comme les magasins, les parcs et les rues.

Conduire des systèmes et des opérations sécurisés

Les systèmes de surveillance ont besoin d'un réseau de backhaul pour transférer les données vidéo des caméras de sécurité vers des emplacements et des installations centralisés. Le backhaul est nécessaire pour les applications de sécurité et de surveillance car il permet le streaming vidéo en temps réel, fournit un accès à distance aux données de surveillance et partage les données, la vidéo et le débit vocal.

Améliorer l'architecture des réseaux privés

Les appareils de l'Internet des objets (IoT) et les réseaux de capteurs peuvent se connecter à l'infrastructure centrale grâce au backhaul. Les réseaux privés sont devenus la norme pour fournir un accès à large bande aux appareils compatibles IoT et à d'autres environnements à grande échelle. Étant un composant clé de l'architecture des réseaux privés, le backhaul stimule la collecte et la distribution de données dans des environnements comme ceux-ci.

Permettre la communication à distance

Le backhaul connecte les sites distants à une infrastructure réseau centrale, fournissant une connexion sécurisée pour accéder aux ressources centrales de n'importe où et résultant en une communication efficace entre les sites distants et le réseau principal.

Transportez la connectivité.

Qu'il s'agisse des câbles à fibre optique qui traversent les continents comme des autoroutes numériques ou des ondes invisibles bourdonnant de signaux sans fil, le backhaul est la colonne vertébrale qui nous connecte aux coins périphériques de notre paysage numérique, un octet à la fois.

Alors la prochaine fois que vous vous émerveillez devant la vitesse fulgurante de votre connexion Internet, rappelez-vous que le backhaul est la force silencieuse derrière elle, portant tout le poids du trafic de données sur son dos numérique.

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