Ouvrir la voie à la 6G : comment les émetteurs-récepteurs optiques permettent la 5G avancée et au-delà

De la réalité virtuelle (VR) à la réalité augmentée (AR), en passant par la réalité mixte (MR) et la réalité étendue (XR), la 5G continue de propulser une nouvelle vague de technologies immersives. Imaginez pouvoir placer des meubles et d'autres accessoires dans votre maison via votre smartphone avant de faire un achat chez IKEAVous souhaitez acquérir une montre de luxe de marque mais vous souhaitez éviter les remords de l'acheteur ? Utilisez une application similaire qui vous permet de voir à quoi elle ressemble sur votre poignet avant de dépenser votre argent durement gagné. Autrefois, la réalité virtuelle, la création d'environnements numériques immersifs et simulés indépendants du monde réel, était le summum du progrès technologique. Aujourd'hui, la réalité virtuelle et la réalité étendue permettent aux objets numériques et réels de coexister et même d'interagir les uns avec les autres en temps réel. Cela crée un tout nouveau monde d'opportunités pour presque tous les types de marchés verticaux, de la médecine à la vente au détail.

Mais tout cela n’est pas rendu possible uniquement grâce à la 5G. Nous entrons désormais rapidement dans la phase suivante de la technologie 5G, la 5G-Advanced, qui constituera une étape cruciale dans la transition éventuelle vers les réseaux théoriques 6G du futur. Alors que les spécifications de la 6G sont encore en cours de développement, les premiers déploiements initiaux étant prévus pour 2030, les innovations de la 5G-Advanced posent les bases de l’avenir. Une fois encore, les émetteurs-récepteurs optiques seront la clé pour libérer tout le potentiel des applications 5G-Advanced et préparer la prochaine génération de réseaux sans fil. Dans ce blog, nous examinons les innovations clés qui peuvent aider les opérateurs de réseau à adapter leurs réseaux existants à la 5G-Advanced et à faire le premier pas vers un futur 6G.

Evolution des technologies optiques : de la 4G à la 5G avancée

La transition de la 4G à la 5G a représenté une avancée significative dans la technologie de transport optique, passant de l'optique 1G à l'optique DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) 10G. Cette évolution a permis d'atteindre des vitesses plus rapides et des capacités plus élevées, offrant la connectivité améliorée requise pour la 5G.

Désormais, les réseaux 5G-Advanced nécessitent l'adoption d'optiques 25G et 100G pour prendre en charge des applications XR, MR et autres applications IoT de plus en plus sophistiquées et gourmandes en bande passante. Par rapport à la 5G traditionnelle, la 5G-Advanced fonctionnera à des niveaux améliorés. Telecom Review rapporte que la 5G-Advanced devrait offre des débits de données 20% plus élevés Par rapport aux réseaux 5G standard. Bien que des débits de données de pointe spécifiques soient encore en cours de développement par des organismes comme le 3GPP, les performances améliorées de la 5G-Advanced lui permettront également de prendre en charge des techniques de découpage de réseau encore plus efficaces et des configurations Massive MIMO étendues. Cela permettra aux réseaux 5G-Advanced de gérer plus efficacement une gamme diversifiée de trafic et de prendre en charge une multitude d'innovations révolutionnaires au-delà de celles que la 5G conventionnelle peut gérer efficacement. Il s'agit notamment de l'automatisation industrielle en temps réel, de la XR, des véhicules autonomes et bien plus encore.   

Comprendre l'architecture Xhaul

En matière de transport de données, la 5G-Advanced accroît le besoin de Xhaul, une architecture de réseau optique et sans fil convergée qui interconnecte de manière flexible tous les aspects du RAN au cœur. En tant que solution de transport 5G, xHaul intègre les technologies sans fil et filaires de fronthaul et de backhaul dans un réseau de transport commun. Dans les réseaux 5G conventionnels :

• Fronthaul connecte l'unité radio distante (RRU) à l'unité distribuée (DU).
• Mi-course relie l'UD à l'Unité Centralisée (UC).
• Liaison transporte le trafic du CU vers le réseau central ou le centre de données.

Dans Xhaul, ces limites s’estompent, créant une couche de transport flexible et intégrée. Cette architecture est conçue pour répondre aux exigences élevées des applications avancées, offrant l’évolutivité, l’efficacité et l’adaptabilité requises pour les réseaux 5G-Advanced modernes. Cependant, cela augmente également le besoin de solutions d’émetteurs-récepteurs optiques innovantes de nouvelle génération capables d’offrir des performances et une bande passante supérieures à celles utilisées dans les réseaux 5G classiques. Cela est toutefois plus facile à dire qu’à faire, car de nombreuses optiques « prêtes à l’emploi » offrant des performances et une bande passante supérieures sont confrontées à un défi de taille pour leur déploiement dans les réseaux 5G-Advanced : les limitations de distance de liaison. Voici quelques options permettant aux opérateurs de réseau de contourner cet obstacle.

Relever les défis de la 5G avancée : le rôle des émetteurs-récepteurs optiques

Optique accordable 25G

À mesure que la 5G-Advanced se développe, le passage de l'optique 10G à l'optique 25G devient essentiel à son succès. Cependant, la dispersion chromatique limite les distances de liaison des optiques DWDM 25G traditionnelles à 10-15 km, à moins que des équipements spécialisés externes coûteux pour l'amplification (par exemple, les EDFA) et les modules de compensation de dispersion chromatique (DCM) ne soient utilisés. Il s'agit d'un obstacle important à l'utilisation de l'optique DWDM 25G dans les réseaux 5G-Advanced si l'on considère que l'optique DWDM 10G peut faciliter des distances de transmission allant jusqu'à 80 km. Étant donné que la plupart des liaisons de réseau d'accès s'étendent jusqu'à 80 km, une solution devait être trouvée. C'est là que Puce ASIC Genesee™ de Precision OT arrive. Basée sur une technologie propriétaire, notre technologie ASIC (circuit intégré spécifique à l'application) de compensation de dispersion étend la portée de l'optique DWDM 25G réglable jusqu'à 40 km et au-delà, voire jusqu'à 60 km.

Grâce à cette innovation, les opérateurs de réseau peuvent déployer des solutions rentables qui garantissent une connectivité transparente pour les applications gourmandes en bande passante dépendant des réseaux 5G-Advanced.

Optique DWDM accordable cohérente QSFP28 ZR 100G

L'essor des architectures Xhaul a également stimulé la demande pour des optiques 100G avancées capables d'atteindre de longues distances. Les émetteurs-récepteurs DWDM 100G QSFP28 à détection directe classiques « prêts à l'emploi » ont leur propre limitation de distance, généralement inférieure à 1 km, sans amplification externe supplémentaire ni DCM installés sur le réseau. Il s'agit d'une limitation encore plus importante que celle mentionnée pour la 25G dans la section précédente.

Bien que les optiques cohérentes 100G utilisant des facteurs de forme tels que CFP2-DCO et QSFP-DD puissent être utilisées sur des distances supérieures à 80 km, leur adoption nécessite essentiellement l'achat de matériel spécialisé ainsi qu'un besoin d'espace supplémentaire lors de l'utilisation de facteurs de forme plus grands comme CFP2, qui ne sont pas courants dans les applications mobiles Xhaul. Entre-temps, le facteur de forme QSFP28 a été largement le facteur de forme le plus déployé à des débits de données de 100G sur tous les réseaux.

C'est ici Émetteur-récepteur DWDM accordable cohérent QSFP28 100ZR de Precision OT constitue une avancée majeure dans ce domaine, qui répond aux principales limitations suivantes :

• Portée étendue:Prend en charge les liaisons grises non amplifiées jusqu'à 80-100 km, les liaisons DWDM non amplifiées 30-80 km (selon la configuration MUX et la perte d'insertion) et les liaisons DWDM amplifiées jusqu'à 300 km avec compensation de dispersion chromatique étendue.
• Compatibilité:S'intègre aux périphériques hôtes existants qui prennent en charge les émetteurs-récepteurs QSFP28, permettant ainsi des interfaces DWDM 100G sans équipement de transport externe coûteux, de nouveaux commutateurs et routeurs coûteux avec ports QSFP-DD/OSFP ou des plates-formes hôtes à faible densité obsolètes avec ports CFP2.
• Haute performance:Permet une transition vers IPoDWDM tout en offrant une solution rentable et exceptionnellement évolutive, idéale pour le backhaul 5G, les connexions professionnelles et les liaisons hub-to-hub.

En étendant les capacités de portée des optiques 100G dans les réseaux DWDM à des distances sans précédent pour une seule optique enfichable QSFP28, cette innovation offre une solution véritablement évolutive, rentable et facilement adaptable pour les opérateurs disposant de ports et de périphériques QSFP28 existants. Étant donné que le facteur de forme QSFP28 est considéré comme le choix le plus populaire pour les applications 100G, la possibilité d'étendre sa portée sans avoir à repenser des réseaux entiers change la donne.

Notre premier produit est un émetteur-récepteur DWDM QSFP28 100ZR à accord cohérent avec une puissance de sortie TX comprise entre -8,5 et -4 dBm, un débit unique de 100 GbE, une température C (0 à +70 °C) et compatible avec l'interface de gestion SFF-8636. Plusieurs autres variantes de produits sont prévues pour être commercialisées en 2025. En bref, ce type d'innovation contribuera à consolider l'optique DWDM 100G en tant que pierre angulaire des réseaux Xhaul, garantissant qu'ils peuvent prendre en charge les applications 5G-Advanced aujourd'hui tout en préparant les réseaux d'aujourd'hui pour l'avenir, des innovations théoriques qui guideront un jour le développement des normes 6G.

Considérations environnementales et de température

Enfin, il est important de noter que la fiabilité des émetteurs-récepteurs optiques dépend de leur capacité à fonctionner dans des environnements divers. C'est là que l'importance des températures nominales entre en jeu. Pour les émetteurs-récepteurs 25G et 100DWDM, les optiques classées I-temp seront cruciales pour garantir des performances robustes dans des conditions extérieures et extrêmes, ce qui est souvent le cas dans les réseaux Xhaul mobiles.

L'optique comme catalyseur de la 5G avancée et d'un avenir 6G

Les émetteurs-récepteurs optiques sont l’épine dorsale de l’avenir. Aujourd’hui, ils garantissent que les réseaux 5G-Advanced modernes peuvent prendre en charge des applications révolutionnaires telles que la réalité virtuelle, la réalité augmentée, la réalité mixte et la réalité étendue. Mais surtout, ils servent également de tremplin aux innovations futures qui façonneront à terme le développement des normes 6G.

Comme toujours, l'astuce pour réussir la transition vers les réseaux 5G avancés consiste à surmonter les limitations traditionnelles des générations précédentes d'émetteurs-récepteurs, en particulier les optiques DWDM 25G et 100G. Des avancées critiques, telles que ASIC Genesee de Precision OT et Offre DWDM QSFP28 100ZR, aident les opérateurs de réseau à combler le fossé entre les réseaux 5G classiques et les réseaux 5G avancés. En relevant les défis de la distance, de l'évolutivité et de l'adaptabilité environnementale, ces innovations posent les bases des réseaux hautes performances de demain.

Découvrez comment nos solutions innovantes peuvent atteindre vos objectifs. Contactez-nous aujourd'hui.