Croisière ou crash ? Comment les émetteurs-récepteurs optiques prennent en charge les véhicules autonomes

Les émetteurs-récepteurs optiques et les composants actifs/passifs associés jouent un rôle crucial en fournissant la base pour que les véhicules autonomes deviennent une réalité pratique et sûre. Voici comment. 

Introduction

Véhicules autonomes. Quand viennent-ils ? Vont-ils travailler? Que faudra-t-il pour amener cette technologie d'où elle est maintenant à une disponibilité de masse ? Si comme nous, vous avez vu la tristement célèbre publicité anti-Tesla lors du Superbowl LVII ce week-end dernier, deux faits sont clairs : 1) tout le monde a une opinion sur les véhicules autonomes et 2) les ingénieurs, les constructeurs automobiles et les gouvernements continuent de collaborer pour amener cette technologie dans le courant dominant. Ce n'est pas seulement Tesla non plus.Mercedes-Benz, Moteurs généraux, Waymo et d'autres entreprises continuent d'aller de l'avant avec la livraison de véhicules autonomes entièrement fonctionnels et sûrs.

À ce stade, vous vous demandez peut-être pourquoi une société d'ingénierie et d'intégration de systèmes de réseau comme la nôtre parle de véhicules autonomes. Bien que nous ne fassions manifestement pas de pièces destinées à ces véhicules, la promesse d'un transport plus sûr et plus efficace repose sur la disponibilité de réseaux performants et à faible latence. De cette façon, les émetteurs-récepteurs optiques et les composants actifs/passifs associés jouent un rôle crucial en fournissant la base pour que les véhicules autonomes deviennent une réalité pratique et sûre. Voici comment.

Considérations 5G

L'un des plus grands défis auxquels sont confrontés les véhicules autonomes est le besoin de communication et de transfert de données en temps réel. Le véhicule doit être en mesure de recevoir des informations sur son environnement, les schémas de circulation et les conditions routières, et de réagir à ces conditions en temps réel. Les vitesses plus élevées de la 5G, moins de latence et une plus grande capacité à gérer un plus grand nombre d'appareils connectés en font une technologie optimale sur laquelle les véhicules autonomes peuvent compter, en particulier dans les zones métropolitaines surpeuplées.

Cela dit, le déploiement de la 5G n'est pas sans considérations pour les opérateurs, les MSO et les autres opérateurs de réseau. En détournant l'attention des véhicules autonomes eux-mêmes, l'assistance à nos clients dans leurs déploiements 5G est au cœur de notre travail dans cette ère passionnante de nouvelles innovations. Comme nous l'avons souligné dans un blog précédent, nous proposons une gamme complète de solutions pour la couche 1 de tout réseau 5G. Cela dit, chaque déploiement 5G est unique et de nombreux développements passionnants dans la conceptualisation et les capacités du matériel de couche 1, ainsi que l'ingénierie et les logiciels qui y sont associés, créent de nouvelles opportunités et de nouveaux défis pour les opérateurs de réseau. Examinons quelques-uns d'entre eux - à travers le prisme des réseaux en tant que fondement pour soutenir l'avenir des véhicules autonomes dans notre vie quotidienne.

Connexion à la tête de réseau

Il est préférable de penser d'abord à un réseau 5G en termes de macrocellules et de petites cellules. Alors que les réseaux Macrocell exploitent généralement un site cellulaire à haute puissance au sommet des tours ou des bâtiments pour fournir une couverture radio basse fréquence sur de plus longues distances, les petites cellules utilisent de petites antennes hautement directionnelles pour diriger la couverture vers un emplacement spécifique sur une courte distance. Les deux types de cellules comprennent des éléments d'installation extérieure (infrastructure externe) et d'installation intérieure (composants installés à l'intérieur d'un bâtiment, comme un bureau central ou une tête de réseau).

Bien qu'il n'y ait pas de jeu de réseau optique dans la connexion sans fil directe d'un véhicule autonome à de petites cellules (ou même des macrocellules dans des zones plus rurales), la tête radio à distance (RRH) est l'endroit où les émetteurs-récepteurs optiques et d'autres équipements (comme les unités Mux/Demux ) entrent en jeu. C'est parce que le RRH est l'endroit où les données générées par un véhicule autonome commencent leur voyage aller-retour vers le bureau central/la tête de réseau et au-delà vers le réseau central. Alors que certaines données seront générées et traitées à la périphérie en temps réel, directement dans les véhicules autonomes, d'autres informations seront transmises au réseau central pour un traitement et un stockage intensifs des données. En fait, Intel estime que les véhicules autonomes pourraient créer jusqu'à 4 téraoctets de données par jour et par voiture.

De retour au RRH, 10G SFP+ DWDM et Optique 25G DWDM, ainsi que leur bidirectionnel (BIDI) les variantes sont les optiques de choix pour transporter les données générées par les véhicules autonomes depuis les cellules. Alors que les optiques 10G SFP+ prennent en charge des distances de liaison entre 10 et 80 km, le facteur de forme 25G SFP28 est limité à une distance maximale de 40 km. Par conséquent, les opérateurs de réseau doivent tenir compte de leurs distances de liaison nécessaires lorsqu'ils envisagent des optiques 25G SFP28 DWDM pour leurs architectures. Au-delà des émetteurs-récepteurs, l'exploitation du DWDM nécessite que les opérateurs de réseau s'appuient sur des unités de multiplexage/démultiplexage pour multiplexer toutes les longueurs d'onde entrantes dans la fibre, puis les démultiplexer au niveau de la tête de réseau/bureau central. Consultez notre page produit ici pour découvrir les différents types d'unités Mux/Demux que Precision OT propose.

Connexion au noyau

Pour un transport de données à haut débit et à faible latence vers le cœur, un déploiement 5G à l'intérieur d'une usine nécessite plusieurs solutions de couche 1, y compris des unités Mux/Demux, des émetteurs-récepteurs, des racks, des panneaux de brassage et des cordons, des câbles à fibre et des prises. Cet équipement est essentiel pour permettre le transport à grande vitesse du trafic de la tête de réseau/bureau central vers le centre de données à des débits allant de 100G à 400G DWDM.

Comme nous l'avons déjà noté, la 5G exige non seulement une plus grande densification de la fibre vers la périphérie, mais également des débits de données nettement plus élevés.. Alors que le 100G et le 200G étaient considérés comme avancés, les opérateurs de réseau continuent de migrer vers le 400G, afin de répondre aux demandes des utilisateurs finaux pour plus de bande passante. Il convient de noter, cependant, que l'adoption du DWDM 400G n'est pas une tâche simple. Avec deux normes pour les optiques DWDM cohérentes enfichables 400G disponibles aujourd'hui, 400ZR et OpenZR+, les opérateurs de réseau doivent tenir compte de leurs besoins et d'une variété de problèmes d'intégration, y compris, mais sans s'y limiter :

• Distances de liaison - La norme 400ZR permet DCI pour des distances allant jusqu'à 80-120 km, tandis que OpenZR + permet une portée allant jusqu'à des centaines de kilomètres avec une amplification externe.
• Consommation d'énergie - Les optiques 400ZR consomment généralement environ 15 à 20 W, tandis que les optiques OpenZR+ nécessitent jusqu'à 25 W par module.
• Compatibilité de la plate-forme hôte - Il est important que les opérateurs se demandent à quoi leurs émetteurs-récepteurs se brancheront. Ils doivent déterminer à quel point la plate-forme hôte est restrictive à la fois pour le type d'optique et pour savoir si elle provient d'une source tierce. Par exemple, il est possible d'avoir 36 ports de 400G par 1RU dans un switch ou un routeur. Cependant, très peu de plates-formes hôtes autoriseront un 1RU complet d'OpenZR+ à cette densité.
• Interopérabilité multi-fournisseurs - Les opérateurs de réseau doivent savoir si leur infrastructure de plate-forme existante nécessite des émetteurs-récepteurs NEM ou si elle est compatible avec d'autres sources. Lorsqu'il est possible d'utiliser des optiques tierces (et les équipements associés), l'intégration des systèmes et le support produit deviendront une pièce maîtresse du puzzle.

Pour les près de 4,5 milliards de personnes qui vivent dans les zones métropolitaines et qui pourraient un jour compter sur des véhicules autonomes pour le transport quotidien, les réseaux 5G seront essentiels pour y parvenir. Les architectures et les solutions de couche 1 pour tous les aspects des réseaux 5G existent déjà, donc, à bien des égards, la poussée vers un avenir de véhicule autonome incombe en grande partie aux constructeurs automobiles. Mais au sein de l'industrie des réseaux optiques, les déploiements 5G et les besoins des opérateurs de réseau évoluent constamment. Alors qu'ils déploient cette nouvelle norme cellulaire dans le monde entier, beaucoup continuent de faire face aux défis de la mise à niveau de l'infrastructure existante ou de l'intégration de nouveaux équipements dans les architectures existantes. C'est là qu'il devient essentiel d'avoir un partenaire d'intégration de systèmes comme Precision OT.

Regarder vers l'avenir

À bien des égards, l'avenir des véhicules autonomes est grand ouvert du point de vue des réseaux optiques. Cependant, apporter la 5G à un plus grand nombre d'utilisateurs finaux dans le monde signifiera un plus grand besoin d'assistance pour l'intégration de technologies innovantes et d'équipements optiques tiers indépendants des fournisseurs. C'est exactement la raison d'être de l'équipe Precision OT : offrir une expertise approfondie en matière d'intégration de systèmes ainsi qu'une gamme sophistiquée d'optiques hautes performances et de haute qualité et de produits associés. Peu importe où se trouvent nos clients lors de leurs trajets 5G, nous pouvons vous aider. Contactez-nous aujourd'hui pour découvrir comment nous pouvons vous aider à construire ou à mettre à niveau les réseaux dont vous avez besoin - les autoroutes de transport de données d'aujourd'hui qui permettront non seulement les véhicules autonomes, mais aussi une foule d'autres avancées technologiques qui peuvent changer nos vies.