{"id":4342,"date":"2021-06-04T08:00:00","date_gmt":"2021-06-04T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.precisionot.com\/?p=4342"},"modified":"2023-06-08T16:24:13","modified_gmt":"2023-06-08T20:24:13","slug":"reseaux-dacces-europeens","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.precisionot.com\/fr\/european-access-networks\/","title":{"rendered":"R\u00e9seaux d'acc\u00e8s europ\u00e9ens\u00a0: mise \u00e0 niveau de la bande passante et de la vitesse pour la 5G et les nouvelles technologies"},"content":{"rendered":"
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Cet article examine certains des d\u00e9fis techniques li\u00e9s au d\u00e9passement de 10 Gbps dans le r\u00e9seau d'acc\u00e8s, les avantages et les limites des technologies coh\u00e9rentes et PAM4 en tant que solutions de mise en r\u00e9seau \u00e0 haut d\u00e9bit et comment les nouvelles innovations dans le domaine de la technologie PAM4 peuvent pr\u00e9parer les op\u00e9rateurs de r\u00e9seau d'acc\u00e8s au succ\u00e8s. pour la prochaine d\u00e9cennie et au-del\u00e0.\u00a0<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Introduction<\/strong><\/p>\n

Les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s europ\u00e9ens \u00e9voluent constamment pour r\u00e9pondre aux besoins changeants de leurs utilisateurs finaux. Au cours des derni\u00e8res ann\u00e9es, les op\u00e9rateurs de r\u00e9seau sont pass\u00e9s de l'utilisation de r\u00e9seaux distincts pour leurs offres \u00e0 la fourniture de plusieurs services sur un seul r\u00e9seau. Cette tendance \u00e0 grande \u00e9chelle vers la convergence signifie que l'infrastructure fibre des r\u00e9seaux d'acc\u00e8s modernes prend d\u00e9sormais en charge plusieurs technologies telles que les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s radio (RAN), le Wi-Fi, l'Ethernet m\u00e9tropolitain, le r\u00e9seau optique passif (PON) et plus encore. <\/span><\/p>\n

Avec la convergence et les demandes croissantes des utilisateurs finaux autour de la 5G et de l'IdO, il est de plus en plus n\u00e9cessaire de mettre \u00e0 niveau la vitesse et la capacit\u00e9 des r\u00e9seaux d'acc\u00e8s europ\u00e9ens. D\u00e9j\u00e0, l'UE a <\/span>mettre de c\u00f4t\u00e9 700 millions d'euros<\/span><\/span><\/a> pour acc\u00e9l\u00e9rer la recherche et l'innovation dans la technologie 5G qui sera utilis\u00e9e pour une myriade de cas d'utilisation. Cependant, la mise \u00e0 niveau des r\u00e9seaux est une entreprise difficile. <\/span><\/p>\n

D\u00e9fis techniques de la mise en r\u00e9seau d'acc\u00e8s optique au-dessus de 10\u00a0Gbit\/s<\/span><\/b><\/p>\n

Distincts des r\u00e9seaux f\u00e9d\u00e9rateurs et m\u00e9tropolitains, les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s ont deux caract\u00e9ristiques principales\u00a0:<\/span><\/p>\n

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  1. Une grande vari\u00e9t\u00e9 de longueurs de liaison qui relient plusieurs emplacements en utilisant une infrastructure d'usine ext\u00e9rieure. Bien qu'un r\u00e9seau d'acc\u00e8s puisse avoir des longueurs de liaison allant de 10 \u00e0 120 km, la majorit\u00e9 des liaisons s'\u00e9tendent sur 40 \u00e0 60 km. <\/span><\/li>\n
  2. Un grand nombre de liens qui exploitent divers protocoles et d\u00e9bits de donn\u00e9es. Cela ajoute \u00e0 la complexit\u00e9 du r\u00e9seau global. <\/span>
    <\/span><\/li>\n<\/ol>\n

    Comme si l'exploitation des r\u00e9seaux d'acc\u00e8s n'\u00e9tait pas d\u00e9j\u00e0 complexe, la mise \u00e0 niveau de la bande passante au-dessus de 10 Gbit\/s pose son lot de probl\u00e8mes. Voici les 3 premiers :  <\/span><\/p>\n

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    1. Budget de liaison optique<\/span><\/b><\/li>\n<\/ol>\n

      Lorsque les op\u00e9rateurs de r\u00e9seau d\u00e9passent 10G par lambda, les consid\u00e9rations de budget de liaison optique deviennent primordiales. Dans l'ensemble, la quantit\u00e9 de puissance optique au niveau du r\u00e9cepteur de liaison doit \u00eatre sup\u00e9rieure \u00e0 la sensibilit\u00e9 du r\u00e9cepteur afin d'obtenir une liaison avec succ\u00e8s. Comme les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s s'\u00e9tendent sur de plus longues distances, la comptabilisation des bilans de liaison devient de plus en plus complexe. Bien que l'on puisse toujours ajouter du gain optique \u00e0 un syst\u00e8me avec des amplificateurs comme les EDFA, une amplification suppl\u00e9mentaire entra\u00eene toujours une augmentation du bruit.  <\/span><\/p>\n

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      1. Rapport signal\/bruit optique<\/span><\/b><\/li>\n<\/ol>\n

        Ce n'est pas parce qu'un r\u00e9cepteur voit la lumi\u00e8re au-dessus de la sensibilit\u00e9 que les donn\u00e9es sont transmises avec succ\u00e8s. Le rapport signal sur bruit optique (OSNR) est le rapport entre le niveau de signal r\u00e9el et le niveau de bruit dans le syst\u00e8me. Plus ce nombre est petit, plus il y a de chances qu'il y ait des erreurs de bits dans la transmission. Au fur et \u00e0 mesure que les liaisons passent \u00e0 des sch\u00e9mas de modulation d'ordre sup\u00e9rieur pour obtenir plus de bits par symbole (c'est-\u00e0-dire PAM4 ou QAM), meilleur est l'OSNR n\u00e9cessaire pour distinguer les niveaux de signal. Les processeurs de signal num\u00e9rique (DSP) et la correction d'erreur directe (FEC) peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour compenser les erreurs sur les bits, mais ils ajoutent \u00e9galement des probl\u00e8mes de complexit\u00e9, de puissance, de latence et d'interop\u00e9rabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale.<\/span><\/p>\n

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        1. Dispersion chromatique<\/span><\/b><\/li>\n<\/ol>\n

          Pour les r\u00e9seaux avec des bandes passantes de 10 Gbps et plus, la dispersion chromatique a un impact n\u00e9gatif sur la sensibilit\u00e9 du r\u00e9cepteur de l'\u00e9metteur-r\u00e9cepteur optique. La dispersion chromatique est un effet sur un signal optique qui provoque la propagation des impulsions lorsque le signal se d\u00e9place \u00e0 travers la fibre. Dans les syst\u00e8mes de signalisation plus lents, un temps suffisant entre les symboles signifie que la propagation ne cr\u00e9e pas de probl\u00e8me. Cependant, \u00e0 mesure que le d\u00e9bit en bauds augmente, l'\u00e9talement des impulsions entra\u00eene le chevauchement des symboles, ce qui entra\u00eene une interf\u00e9rence inter-symboles (ISI). <\/span><\/p>\n

          Aux bandes passantes de 10Gbps, la dispersion chromatique limite les liaisons r\u00e9seau \u00e0 environ 80 km. Au-del\u00e0 de 10 Gbps, \u00e0 des d\u00e9bits de bande passante de 25 Gbps et au-del\u00e0, la dispersion chromatique commence \u00e0 limiter la distance de liaison \u00e0 15 \u00e0 20 km. Cela ne r\u00e9pond pas aux exigences de distance de la plupart des r\u00e9seaux d'acc\u00e8s actuels. Bien qu'il existe des modules de compensation de dispersion (DCM), ils ajoutent des niveaux plus \u00e9lev\u00e9s de complexit\u00e9 au syst\u00e8me.  <\/span><\/p>\n

          R\u00e9solution d'une bande passante plus \u00e9lev\u00e9e dans les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s<\/span><\/b><\/p>\n

          Les optiques Coherent et PAM4 sont des solutions attrayantes pour faire \u00e9voluer les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s pour des vitesses et une bande passante plus \u00e9lev\u00e9es (jusqu'\u00e0 400G et au-del\u00e0) tout en relevant les d\u00e9fis susmentionn\u00e9s. Cependant, chaque technologie a ses propres limites.<\/span><\/p>\n

          Optique coh\u00e9rente \u2013 <\/span><\/i><\/strong>Bien que les optiques coh\u00e9rentes CFP, CFP2 et QSFP56-DD\/OSFP centr\u00e9es sur l'acc\u00e8s permettent une longue port\u00e9e de liaison sup\u00e9rieure \u00e0 100 km (jusqu'\u00e0 des milliers de km pour CFP et CFP2) \u00e0 des d\u00e9bits de donn\u00e9es aussi \u00e9lev\u00e9s que 400G, elles ont des besoins d'espace et d'alimentation plus \u00e9lev\u00e9s que les autres types d'\u00e9metteurs-r\u00e9cepteurs utilis\u00e9s dans le r\u00e9seau d'acc\u00e8s d'un op\u00e9rateur. Par cons\u00e9quent, l'exploitation de l'optique coh\u00e9rente augmente potentiellement les co\u00fbts totaux de l'op\u00e9rateur, ce qui pose un d\u00e9fi aux op\u00e9rateurs de r\u00e9seau dont les budgets sont limit\u00e9s.<\/span><\/p>\n

          PAM4 \u2013<\/strong> <\/span><\/i>La norme PAM4 utilise quatre canaux d'amplitude, chacun avec deux bits, ce qui double le d\u00e9bit de donn\u00e9es, ce qui le rend deux fois plus efficace que les mod\u00e8les binaires h\u00e9rit\u00e9s. Par rapport aux exigences d'espace et de puissance de l'optique coh\u00e9rente, PAM4 exploite des composants qui peuvent s'adapter \u00e0 des facteurs de forme plus petits et plus courants tels que le mod\u00e8le QSFP28. En tant que tel, il offre des avantages significatifs en mati\u00e8re d'\u00e9conomies de co\u00fbts aux op\u00e9rateurs de r\u00e9seau qui en tirent parti. <\/span><\/p>\n

          Cependant, l'optique PAM4 n'est pas sans limites. D\u00e9passer 100 Gbps \u00e0 une port\u00e9e de liaison optique de 5 km n\u00e9cessite une amplification, une compensation de dispersion et\/ou une correction d'erreur directe (FEC) sur la ligne optique. Cela signifie l'installation d'\u00e9quipements actifs et une plus grande d\u00e9pense d'\u00e9nergie, att\u00e9nuant potentiellement l'avantage de faible co\u00fbt de PAM4. <\/span><\/p>\n

          Nouvelles technologies\u00a0: s'adapter \u00e0 la diversit\u00e9 des cas d'utilisation au sein des r\u00e9seaux d'acc\u00e8s<\/span><\/b><\/p>\n

          Malgr\u00e9 leurs inconv\u00e9nients, l'optique coh\u00e9rente et la technologie PAM4 joueront un r\u00f4le important pour propulser l'acc\u00e8s et d'autres r\u00e9seaux vers 800G et au-del\u00e0. Ce qui manque \u00e0 la discussion, cependant, est une solution qui peut r\u00e9soudre la port\u00e9e plus longue et la nature plus co\u00fbteuse de l'optique coh\u00e9rente et la port\u00e9e rentable mais limit\u00e9e des solutions PAM4 disponibles.  <\/span><\/p>\n

          Les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s modernes desservent de nombreux types de structures, des tours de t\u00e9l\u00e9phonie cellulaire, des immeubles d'entreprise et des unit\u00e9s d'habitation multiples (MDU) aux centres de donn\u00e9es, aux sites d'agr\u00e9gation, aux \u00e9coles et aux stades sportifs. La nouvelle tendance dans les r\u00e9seaux d'acc\u00e8s est ax\u00e9e sur la transmission de donn\u00e9es sur des distances plus courtes, souvent inf\u00e9rieures \u00e0 40 km. Les exigences de latence extr\u00eamement faible ajoutent \u00e9galement une dimension nouvelle et int\u00e9ressante au r\u00e9seau d'acc\u00e8s, d'autant plus que les d\u00e9ploiements de la 5G se poursuivent. <\/span><\/p>\n

          Il devient rapidement clair que les op\u00e9rateurs de r\u00e9seaux d'acc\u00e8s ont besoin d'une solution qui r\u00e9ponde aux trois exigences suivantes\u00a0:<\/span><\/p>\n

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                Autorise 100G DWDM afin que les op\u00e9rateurs puissent avoir la vitesse et la capacit\u00e9 dont ils ont besoin pour r\u00e9pondre aux exigences actuelles et futures des utilisateurs finaux<\/span><\/p>\n<\/li>\n

              2. \n

                Exploite un facteur de forme d'\u00e9metteur-r\u00e9cepteur commun, comme QSFP28, pour une interop\u00e9rabilit\u00e9 transparente et des \u00e9conomies de co\u00fbts<\/span><\/p>\n<\/li>\n

              3. \n

                Permet la transmission de donn\u00e9es \u00e0 une distance raisonnable de 40 km sans exiger aucune<\/i><\/b> \u00e9quipement de transport externe, amplificateurs, filtres, etc.<\/span><\/span><\/p><\/li><\/ol><\/li><\/ol><\/li><\/ol>\n

                Conclusion<\/span><\/b><\/p>\n

                Alors que nous nous lan\u00e7ons en 2021, une chose est claire : l'avenir du r\u00e9seau d'acc\u00e8s optique en Europe est radieux. Alors que les gouvernements continuent d'investir dans le d\u00e9ploiement de la 5G et que les op\u00e9rateurs de r\u00e9seau individuels se disputent la position, la tendance \u00e0 la convergence et le besoin de vitesses et de bande passante plus \u00e9lev\u00e9es ne font que s'intensifier. Les fabricants d'\u00e9quipements de r\u00e9seaux optiques ont un r\u00f4le important \u00e0 jouer pour faire des r\u00e9seaux du futur une r\u00e9alit\u00e9. Bien que les solutions coh\u00e9rentes et PAM4 existantes aident les op\u00e9rateurs \u00e0 surmonter les d\u00e9fis de la mise \u00e0 niveau de la bande passante dans une certaine mesure, il y a encore place \u00e0 l'am\u00e9lioration. Heureusement, ce moment est venu et les op\u00e9rateurs de r\u00e9seaux europ\u00e9ens peuvent s'attendre \u00e0 un avenir audacieux alors qu'ils s'efforcent de r\u00e9pondre aux exigences de leurs utilisateurs finaux. <\/span><\/p>\n

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