Allanando el camino hacia 6G: cómo los transceptores ópticos permiten 5G avanzado y más allá

Desde la realidad virtual (RV) y la realidad aumentada (RA) hasta la realidad mixta (MR) y la realidad extendida (XR), la tecnología 5G sigue impulsando una nueva ola de tecnologías inmersivas. Imagine poder colocar muebles y otros accesorios en su hogar a través de su teléfono inteligente antes de realizar una compra en IKEA¿Está interesado en adquirir un reloj de diseño costoso pero no quiere arrepentirse de haberlo comprado? Utilice una aplicación similar que le permita ver cómo se ve en su muñeca antes de gastar el dinero que tanto le costó ganar. En el pasado, la realidad virtual (VR), la creación de entornos digitales inmersivos y simulados independientes del mundo real, era el culmen del avance tecnológico. Ahora, la realidad aumentada y la realidad extendida permiten que los objetos digitales y reales coexistan e incluso interactúen entre sí en tiempo real. Esto está creando un mundo completamente nuevo de oportunidades para casi todos los tipos de mercados verticales, desde la medicina hasta el comercio minorista.

Sin embargo, no es solo la tecnología 5G la que hace posible todo esto. Ahora estamos entrando rápidamente en la siguiente fase de la tecnología 5G, 5G-Advanced, que será un paso crucial en la transición final hacia las redes teóricas 6G del futuro. Si bien las especificaciones 6G aún están en desarrollo, con las primeras implementaciones iniciales programadas para 2030, las innovaciones de 5G-Advanced están creando las bases para el futuro. Una vez más, los transceptores ópticos serán la clave para liberar todo el potencial de las aplicaciones 5G-Advanced y prepararse para la próxima generación de redes inalámbricas. En este blog, analizamos las innovaciones clave que pueden ayudar a los operadores de redes a adaptar sus redes existentes para 5G-Advanced y dar el primer paso hacia un futuro 6G.

Evolución de las tecnologías ópticas: de 4G a 5G-Advanced

La transición de 4G a 5G representó un salto significativo en la tecnología de transporte óptico, ya que se pasó de la óptica de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) de 1G a la de 10G. Esta evolución facilitó velocidades más rápidas y mayores capacidades, lo que proporcionó la conectividad mejorada necesaria para 5G.

Ahora, las redes 5G-Advanced requieren la adopción de ópticas de 25G y 100G para soportar XR, MR y otras aplicaciones de IoT cada vez más sofisticadas y con uso intensivo de ancho de banda. En comparación con el 5G tradicional, 5G-Advanced tendrá un rendimiento mejorado. Telecom Review informa que se espera que 5G-Advanced Ofrecemos velocidades de datos más altas para el modelo 20% en comparación con las redes 5G estándar. Si bien organismos como 3GPP aún están desarrollando velocidades de datos pico específicas, el rendimiento mejorado de 5G-Advanced también le permitirá admitir técnicas de segmentación de red aún más efectivas y configuraciones Massive MIMO expandidas. Esto permitirá que las redes 5G-Advanced gestionen una amplia gama de tráfico de manera más eficiente y admitan una serie de innovaciones revolucionarias más allá de las que el 5G convencional puede manejar de manera efectiva. Estas incluyen automatización industrial en tiempo real, XR, vehículos autónomos y mucho más.   

Comprensión de la arquitectura Xhaul

En lo que respecta al transporte de datos, 5G-Advanced aumenta la necesidad de Xhaul, una arquitectura de red óptica e inalámbrica convergente que interconecta de manera flexible todos los aspectos de la RAN con el núcleo. Como solución de transporte 5G, xHaul incorpora las tecnologías inalámbricas y alámbricas de fronthaul y backhaul en una red de transporte comúnEn las redes 5G convencionales:

• Fronthaul Conecta la unidad de radio remota (RRU) a la unidad distribuida (DU).
• A mitad de camino Vincula la DU a la Unidad Centralizada (UC).
• Transporte de retorno transporta tráfico desde la CU a la red central o al centro de datos.

En Xhaul, estos límites se difuminan y crean una capa de transporte integrada y flexible. Esta arquitectura está diseñada para manejar las altas demandas de las aplicaciones avanzadas, brindando la escalabilidad, eficiencia y adaptabilidad requeridas para las redes 5G-Advanced modernas. Sin embargo, esto también aumenta la necesidad de soluciones innovadoras de transceptores ópticos de próxima generación que puedan brindar un mayor rendimiento y ancho de banda que los utilizados en las redes 5G convencionales. Sin embargo, esto es más fácil de decir que de hacer, ya que muchas ópticas "listas para usar" con ese mayor rendimiento y ancho de banda enfrentan un desafío significativo para su implementación en redes 5G-Advanced: limitaciones de distancia de enlace. A continuación, se presentan algunas opciones para que los operadores de red superen este obstáculo.

Afrontando los desafíos de la tecnología 5G avanzada: el papel de los transceptores ópticos

Óptica sintonizable 25G

A medida que 5G-Advanced se amplía, el salto de la óptica 10G a la óptica 25G se vuelve fundamental para su éxito. Sin embargo, la dispersión cromática restringe las distancias de enlace de la óptica DWDM 25G tradicional a 10-15 km, a menos que se utilicen costosos equipos externos especializados para amplificación (por ejemplo, EDFA) y módulos de compensación de dispersión cromática (DCM). Este es un obstáculo significativo para el uso de la óptica DWDM 25G en redes 5G-Advanced cuando se considera la realidad de que la óptica DWDM 10G puede facilitar distancias de transmisión de hasta 80 km. Teniendo en cuenta que la mayoría de los enlaces de la red de acceso abarcan hasta 80 km, se tuvo que encontrar una solución. Ahí es donde Chip ASIC Genesee™ de Precision OT Entra. Basada en tecnología patentada, nuestra tecnología ASIC (circuito integrado específico de la aplicación) de compensación de dispersión extiende el alcance de la óptica DWDM 25G sintonizable a 40 km y más allá, incluso hasta 60 km.

Con esta innovación, los operadores de red pueden implementar soluciones rentables que garanticen una conectividad perfecta para aplicaciones con uso intensivo de ancho de banda que dependen de las redes 5G-Advanced.

Óptica DWDM sintonizable coherente QSFP28 ZR de 100 G

El auge de las arquitecturas Xhaul también ha impulsado la demanda de ópticas avanzadas de 100G que puedan alcanzar grandes distancias. Los transceptores DWDM QSFP28 de 100G con detección directa “listos para usar” tienen una limitación de distancia propia, generalmente de menos de 1 km, sin ninguna amplificación externa adicional o DCM instalados en la red. Esa es una limitación aún mayor que la mencionada para 25G en la sección anterior.

Si bien las ópticas coherentes de 100 G que utilizan factores de forma como CFP2-DCO y QSFP-DD se pueden utilizar para distancias superiores a 80 km, su adopción requiere esencialmente la compra de hardware especializado, así como la necesidad de espacio adicional cuando se utilizan factores de forma más grandes como CFP2, que no son comunes en aplicaciones Xhaul móviles. Mientras tanto, el factor de forma QSFP28 ha sido ampliamente el factor de forma más implementado a velocidades de datos de 100 G en todas las redes.

Aquí es donde Transceptor DWDM sintonizable coherente QSFP28 100ZR de Precision OT es un gran avance en este espacio, que aborda las siguientes limitaciones clave:

• Alcance extendido:Admite enlaces grises no amplificados de hasta 80-100 km, enlaces DWDM no amplificados de 30-80 km (dependiendo de la configuración del MUX y la pérdida de inserción) y enlaces DWDM amplificados de hasta 300 km con compensación de dispersión cromática extendida.
• Compatibilidad:Se integra con dispositivos host heredados que admiten transceptores QSFP28, lo que permite interfaces DWDM de 100G sin costosos equipos de transporte externos, nuevos conmutadores y enrutadores costosos con puertos QSFP-DD/OSFP o plataformas host de baja densidad obsoletas con puertos CFP2.
• Rendimiento alto:Permite una transición a IPoDWDM al tiempo que proporciona una solución rentable y excepcionalmente escalable, ideal para backhaul 5G, conexiones comerciales y enlaces de concentrador a concentrador.

Al ampliar las capacidades de alcance de los dispositivos ópticos de 100G en redes DWDM a distancias sin precedentes para un único dispositivo óptico enchufable QSFP28, esta innovación proporciona una solución verdaderamente escalable, rentable y fácilmente adaptable para aquellos operadores que ya cuentan con puertos y dispositivos QSFP28. Dado que el formato QSFP28 se considera la opción más popular para aplicaciones de 100G, tener la capacidad de ampliar su alcance sin tener que reimaginar redes enteras es un cambio radical.

Nuestro lanzamiento inicial de producto es un transceptor DWDM sintonizable coherente QSFP28 100ZR con una potencia de salida TX en el rango de -8,5 a -4 dBm, velocidad única de 100 GbE, temperatura C (0 a +70 °C) y compatible con la interfaz de administración SFF-8636. Se planea lanzar varias variaciones adicionales del producto durante 2025. En resumen, este tipo de innovación ayudará a consolidar la óptica DWDM de 100 G como piedra angular de las redes Xhaul, asegurando que puedan admitir aplicaciones 5G-Advanced hoy mientras preparan las redes actuales para el futuro, innovaciones teóricas que algún día informarán el desarrollo de estándares 6G.

Consideraciones ambientales y de temperatura

Por último, es importante señalar que la fiabilidad de los transceptores ópticos depende de su capacidad para funcionar en diversos entornos. Ahí es donde entra en juego la importancia de las clasificaciones de temperatura. En el caso de los transceptores 25G y 100DWDM, la óptica con clasificación I-temp será crucial para garantizar un rendimiento sólido en exteriores y en condiciones extremas, lo que suele suceder en las redes Xhaul móviles.

La óptica como catalizador para el 5G avanzado y el futuro 6G

Los transceptores ópticos son la columna vertebral del futuro. Hoy garantizan que las modernas redes 5G-Advanced puedan soportar aplicaciones revolucionarias, desde VR y AR hasta MR y XR. Pero lo más importante es que también actúan como trampolín para futuras innovaciones que eventualmente darán forma al desarrollo de los estándares 6G.

Como siempre, el truco para realizar una transición exitosa a las redes 5G-Advanced radica en superar las limitaciones tradicionales de las generaciones anteriores de transceptores, especialmente las ópticas DWDM de 25G y 100G. Los avances críticos, como ASIC Genesee de Precision OT y Oferta DWDM QSFP28 100ZR, ayudan a los operadores de redes a cerrar la brecha entre las redes 5G tradicionales y las 5G avanzadas. Al abordar los desafíos de la distancia, la escalabilidad y la adaptabilidad ambiental, estas innovaciones sientan las bases para las redes de alto rendimiento del futuro.

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