Che cos'è il Backhaul? Come sviluppare una solida dorsale di rete

Un decennio fa, nessuno avrebbe potuto immaginare che il buffering sarebbe diventato un sogno lontano o che qualcosa come il 5G e le reti in fibra wireless avrebbero messo una velocità internet senza pari al centro delle nostre vite quotidiane. Rimanere connessi ovunque andiamo non è più una fantasia; è quasi banale.

Ma mentre la domanda di connettività senza soluzione di continuità cresce, ti sei mai chiesto quale tecnologia rende tutto ciò possibile? La risposta è il backhaul.

Il backhaul trasporta grandi volumi di dati dal bordo della rete all'infrastruttura centrale, dove vengono elaborati, analizzati e ulteriormente distribuiti alle reti regionali.

In poche parole, non possiamo accedere a internet senza di esso.

Le soluzioni di rete geografica definita dal software (SD-WAN) migliorano l'efficienza delle operazioni di backhaul instradando intelligentemente il traffico di rete e scegliendo il percorso più appropriato per il trasferimento dei dati. Queste soluzioni ottimizzano l'uso dei collegamenti di backhaul e riducono la latenza attraverso una rete geografica (WAN). 

Come funziona il backhaul?

Internet esegue lo scambio di dati tra un dispositivo (come uno smartphone) e una fonte (un'applicazione o un sito web). Questo processo avviene attraverso segmenti di rete come le reti di accesso e centrali.

Pensa alla rete di accesso come alla stazione base che collega i dispositivi finali al web. La rete centrale memorizza e indirizza i dati ad altre sottoreti. Tutto ciò che collega la rete di accesso alla rete centrale è il backhaul.

La sua funzionalità principale consiste nel consegnare i dati generati al bordo della rete alla loro destinazione prevista con un ritardo minimo. Traccia un percorso di rete robusto che supporta le crescenti esigenze delle applicazioni e dei servizi ad alta intensità di dati.

Ecco come avviene, brevemente.

• Generazione e aggregazione dei dati. Al bordo del livello di rete, dispositivi come torri cellulari e hotspot Wi-Fi generano dati attraverso interazioni degli utenti e altre fonti come i sensori. Questi dati vengono poi aggregati attraverso una macchina locale che raccoglie informazioni da più fonti.
• Trasmissione dei dati. I dati aggregati vengono poi inviati attraverso la rete di backhaul. La rete di backhaul può essere cablata o wireless a seconda della larghezza di banda, della distanza e della topologia di rete. 
• Gestione del traffico dati. Per garantire un flusso ottimizzato e un uso efficiente delle risorse di rete, il backhaul instrada i dati attraverso nodi intermedi che li dirigono lungo il percorso più efficiente verso la loro destinazione. 
• Infrastruttura di rete centrale. Quando i dati trasmessi raggiungono la rete centrale, passano attraverso fasi come analisi, integrazione o instradamento ad altri server, a seconda delle necessità. 
• Comunicazione bidirezionale. Quando la rete centrale elabora i dati, genera il feedback appropriato e lo invia indietro al dispositivo di bordo. 

Una comunicazione dati veloce e affidabile è possibile solo attraverso un'infrastruttura di backhaul capace. La larghezza di banda, la latenza e la congestione della rete devono essere ottimizzate per garantire una connessione fluida attraverso i collegamenti di backhaul.

Tipi di backhaul

La tecnologia di backhaul è più comunemente implementata in una rete mobile. Il backhaul mobile potenzia lo scambio di dati tra stazioni base e dispositivi mobili collegando i siti cellulari all'infrastruttura di rete. Questo obiettivo si basa su due approcci principali, ovvero il backhaul cablato e wireless.

Un esempio di sistema di backhaul cablato è uno smartphone o un tablet collegato a un router Wi-Fi utilizzando un cavo ethernet. Il router collega il dispositivo a internet utilizzando una linea dati. Ma se colleghiamo il dispositivo a una rete a lungo termine (LTE) o a una rete 5G, può accedere a internet attraverso una connessione di backhaul wireless.

Backhaul cablato

Il backhaul cablato utilizza cavi fisici per trasmettere dati, fornendo alta larghezza di banda, bassa latenza e connettività aumentata. Tre esempi sono qui sotto.

• Backhaul in fibra utilizza cavi in fibra ottica per condividere dati. Grazie alla sua alta larghezza di banda e bassa latenza, il backhaul in fibra è ideale per applicazioni ad alta intensità di dati e reti con traffico dati pesante. È ampiamente utilizzato per portare connettività affidabile in aree urbane e suburbane densamente popolate. 
• Backhaul in rame si basa su cavi in rame tradizionali come i cavi a coppia intrecciata per la comunicazione. Offre una larghezza di banda moderata ed è principalmente presente nelle reti di telecomunicazione più vecchie che non hanno ancora completato la distribuzione della fibra ottica. 
• Backhaul Ethernet necessita di cavi ethernet come cavi coassiali o a coppia intrecciata in rame per fornire connettività. Le connessioni a banda larga sono comunemente utilizzate in reti residenziali, aziendali e di campus. Offre una buona larghezza di banda e distribuisce efficacemente i dati su brevi distanze.

Backhaul wireless

Il backhaul wireless utilizza la tecnologia wireless per spostare i dati tra i nodi di rete. Dai un'occhiata ad alcuni esempi.

• Backhaul satellitare dipende dai satelliti di comunicazione per inviare dati su distanze più lunghe. È particolarmente utile per aree remote con infrastrutture terrestri limitate. Sebbene il backhaul satellitare abbia una larghezza di banda limitata, offre una copertura ampia e una latenza più alta rispetto al backhaul cablato. Il backhaul satellitare aiuta anche gli operatori di rete a fornire servizi di voce e dati coerenti.
• Backhaul a microonde utilizza segnali radio a microonde, comuni in siti remoti dove la distribuzione di una connessione cablata non è conveniente. È adatto per connessioni punto-punto e punto-multipunto distribuite su distanze medie e lunghe. Entro il 2027, il backhaul a microonde rappresenterà il 65% della quota di mercato globale del backhaul.
• Backhaul Wi-Fi utilizza la tecnologia Wi-Fi per connettere dispositivi di rete e facilitare il trasferimento dei dati. Espande la copertura di rete per aree senza infrastrutture cablate e supporta configurazioni di rete temporanee o mobili. Una rete mesh, ad esempio, collega più punti di accesso per creare una rete unificata, consentendo una copertura ininterrotta. 

Backhaul vs. fronthaul

Backhaul e fronthaul sono parti diverse dell'architettura di rete. Sono essenziali per le telecomunicazioni e semplificano lo scambio di dati tra le parti di una rete per mantenere la connettività. Ma hanno alcune differenze chiave nel modo in cui funzionano. 

Come menzionato sopra, il backhaul si concentra sull'instaurare la connettività tra la rete di accesso, che è vicina agli utenti finali, e la rete centrale. È distribuito su distanze più lunghe e svolge un ruolo critico nello streaming del traffico dati. 

Il fronthaul, d'altra parte, si concentra sulla trasmissione dei dati tra un'unità baseband (BBU) e un'unità radio remota (RRU) in un'architettura di rete di accesso radio distribuita (D-RAN). La connettività fronthaul è solitamente per distanze più brevi poiché opera in una rete di accesso radio localizzata.

La principale differenza tra backhaul e fronthaul è dove nella rete implementano la loro tecnologia. Il backhaul collega le reti mobili alle reti cablate, e il fronthaul collega i siti cellulari remoti alla BBU. 

Casi d'uso del backhaul

Il lancio mondiale della rete 5G e il consumo crescente di contenuti video mobili sono attualmente le principali fonti di domanda per i servizi di rete di backhaul. Questa crescente domanda ha portato alla necessità di connessioni altamente stabili. 

Scopri alcuni degli usi più comuni del backhaul nel mondo digitale di oggi.

Sostenere il networking mobile

La funzione principale di collegare le torri cellulari alla rete centrale rende il backhaul un componente essenziale delle reti mobili. Il backhaul consente il movimento del traffico vocale e dati dai dispositivi mobili alle reti principali, risultando in una connettività fluida e accesso a internet. Supporta applicazioni come il gaming online in tempo reale, lo streaming video e le chiamate vocali e video. 

Rafforzare i servizi di connettività internet

I fornitori di servizi internet (ISP) hanno bisogno del backhaul per collegare diverse località dei clienti alla loro infrastruttura internet più estesa. I collegamenti di backhaul collegano le reti a banda larga residenziali o aziendali degli utenti finali alla rete centrale dell'ISP, consentendo connettività ad alta velocità e accesso a internet. 

Consentire una connettività più ampia negli spazi pubblici

Il backhaul supporta anche i punti di accesso wireless (WAP) collegandoli a un'infrastruttura di rete cablata. I WAP facilitano l'uso delle connessioni Wi-Fi in aree residenziali, commerciali e pubbliche perché possono trasmettere dati in modalità wireless con il backhaul. Diverse città hanno reti metropolitane (MAN), che necessitano anche del backhaul per ottenere una connessione Wi-Fi ad alta larghezza di banda in aree pubbliche come negozi, parchi e strade.

Guidare sistemi e operazioni sicure

I sistemi di sorveglianza necessitano di una rete di backhaul per trasferire i dati video dalle telecamere di sicurezza a località e strutture centralizzate. Il backhaul è necessario per le applicazioni di sicurezza e monitoraggio perché consente lo streaming video in tempo reale, fornisce accesso remoto ai dati di sorveglianza e condivide dati, video e throughput vocale.

Migliorare l'architettura delle reti private

I dispositivi Internet delle Cose (IoT) e le reti di sensori possono connettersi all'infrastruttura centrale grazie al backhaul. Le reti private sono diventate la norma per fornire accesso a banda larga ai dispositivi abilitati all'IoT e ad altri ambienti su larga scala. Essendo un componente chiave dell'architettura delle reti private, il backhaul stimola la raccolta e la distribuzione dei dati da ambienti come questi.

Abilitare la comunicazione remota

Il backhaul collega siti remoti a un'infrastruttura di rete centrale, fornendo una connessione sicura per accedere alle risorse centrali da qualsiasi luogo e risultando in una comunicazione efficiente tra siti remoti e la rete principale. 

Porta la connettività.

Sia che si tratti dei cavi in fibra ottica che attraversano i continenti come autostrade digitali o delle onde radio invisibili che ronzano con segnali wireless, il backhaul è la spina dorsale che ci connette agli angoli periferici del nostro paesaggio digitale, un byte alla volta.

Quindi la prossima volta che ti meravigli della velocità fulminea della tua connessione internet, ricorda che il backhaul è la forza silenziosa dietro di essa, portando tutto il peso del traffico dati sulla sua schiena digitale. 

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