Défis et considérations liés au déploiement de la 5G

Nous entrons dans un cycle historique d'investissement dans l'infrastructure des réseaux filaires et sans fil. Cela est dû en partie à l'écosystème IoT en constante expansion et à l'apparition de milliards d'appareils connectés qui imposeront de nouvelles exigences aux réseaux 5G fronthaul lorsque les opérateurs commenceront à déployer la 5G. Afin d'atteindre le volume, une capacité importante devra être ajoutée pour soutenir cette évolution et cette expansion sans précédent du réseau. Pour permettre cette évolution, nous assistons à l'introduction de nouvelles bandes de fréquences et de technologies avancées - des innovations qui aideront les opérateurs à tenir la promesse de la 5G de manière rentable.

Réseaux 5G fronthaul : ce qu'il faut savoir

En 2020, les enchères de la bande C et du CBRS étaient au premier plan en Amérique du Nord. Aujourd'hui, nous sommes sur le point d'assister à des déploiements massifs de réseaux 5G à bande moyenne dans ces bandes de fréquences achetées. La nécessité de tout connecter de manière transparente - et de fournir davantage de bande passante - se traduit par un niveau de dépenses jamais atteint en matière d'infrastructure de fibre optique.

Pour augmenter la capacité des réseaux, les opérateurs de réseaux mobiles (ORM) donnent la priorité à la densification des réseaux dans les zones frontales et intermédiaires. Il est donc nécessaire de connecter davantage de sites de macrocellules, de radios et de petites cellules - tous généralement connectés via le fronthaul et le midhaul - à des hubs de réseau d'accès radio (RAN) centralisés. La vitesse de ces connexions augmente, passant de 1G à 10G et 25G. La densification aura également un impact direct sur les couches de liaison et d'agrégation, qui sont en train d'être mises à niveau vers des liaisons à grande vitesse de 100G et 400G.

En outre, les opérateurs cherchent à prendre en charge les cas d'utilisation avancés de la 5G, la communication à faible latence et à haute fiabilité jouant un rôle essentiel. Les accords de niveau de service (SLA) seront beaucoup plus stricts, ce qui nécessitera des performances déterministes pour la bande passante, la latence, la gigue, le taux de perte de trame et la prise en charge de la synchronisation. Le réseau fronthaul va évoluer et introduire de nouvelles technologies telles que l'eCPRI, le PTP et d'autres. L'environnement RF devient également plus complexe avec l'introduction de multiples nouvelles technologies telles que le MIMO massif (mMIMO), la formation de faisceau et les antennes actives. En bref, les déploiements de réseaux 5G incluront de nombreuses nouvelles technologies nécessitant des vitesses accrues. Pour plus de détails sur les nouvelles technologies et les défis liés au déploiement de la 5G, regardez notre interview Light Reading "Déploiement de la 5G : considérations pour les réseaux du futur".

Les bons outils et processus de test du réseau 5G : la clé pour valider les déploiements 5G

Aujourd'hui plus que jamais, les opérateurs de réseaux mobiles devront garantir la qualité, la fiabilité et la disponibilité du réseau lorsqu'ils déploieront de nouveaux services 5G. Ils devront déployer simultanément plusieurs nouvelles technologies, ce qui nécessitera une main-d'œuvre formée et qualifiée. En outre, tout cela doit se faire relativement rapidement, ce qui rend difficile le simple fait de suivre le rythme. Enfin, les opérateurs doivent atteindre ces objectifs tout en minimisant les coûts opérationnels. Pour y parvenir, il est essentiel que les ORM disposent des bons outils de test du réseau 5G, ainsi que de méthodes et de procédures simples, automatisées et couvrant toutes les technologies clés.

Prenons un exemple concret. Lors de l'installation, un défi pour les ORM et les entrepreneurs est de s'assurer que les unités radio fonctionnent correctement et que tous les faisceaux sont transmis correctement. Des outils tels qu'un analyseur de spectre RF peuvent démoduler le signal 5G NR, confirmer la bonne transmission et voir si les faisceaux sont transmis. En outre, avec une architecture non autonome (NSA) - car la 5G dépend de la dorsale 4G - de mauvaises performances 4G se traduiront par une expérience 5G médiocre. Il est donc important de s'assurer que les sites cellulaires ne sont pas affectés par des interférences RF ou des problèmes PIM. Les applications de test RF sur CPRI, comme la solution iORF d'EXFO, et les analyseurs de spectre RF en temps réel, comme le 5GPro Spectrum Analyzer, sont des outils nécessaires pour assurer la bonne performance des réseaux 5G.    

Les technologies émergentes de synchronisation de réseau pour la 5G, telles que le 1588 PTP, que les opérateurs déploient partout dans le monde, sont un autre facteur clé à prendre en considération. Lorsqu'ils sont bien conçus et que tous les éléments sont configurés correctement dès le premier jour, les réseaux sont synchronisés sans problème. Mais c'est plus facile à dire qu'à faire, car la synchronisation par paquets est une nouveauté pour de nombreux opérateurs. En outre, la 5G impose des exigences beaucoup plus strictes en matière de précision de la synchronisation, parfois de l'ordre de la nanoseconde, pour prendre en charge le TDD, l'agrégation de porteuses avancée et le CoMP (Coordinated Multi-Point). En outre, l'identification de la source des problèmes de synchronisation n'est pas une tâche simple. Entre un équipement défectueux, des problèmes de configuration, une variation excessive du délai des paquets ou une asymétrie du réseau, cela peut devenir un véritable défi. Et s'ils ne sont pas résolus, les problèmes de synchronisation peuvent facilement dégrader les performances RF et avoir un impact sur la qualité de service.

Déploiement des réseaux 5G : leçons retenues

Pour les équipes opérationnelles des ORM et leurs sous-traitants, il est important de disposer de processus et d'outils de test des réseaux 5G adaptés aux technologies nouvelles et émergentes. Ils ont besoin de procédures et de solutions de test qui les aideront à accélérer leurs déploiements. Ils ont besoin d'outils faciles à utiliser et à interpréter, d'outils qui éliminent les courbes d'apprentissage fastidieuses, qui peuvent évoluer avec les technologies qu'ils déploient et qui prennent en charge toutes leurs exigences en matière de test.

Enfin, en raison de la vitesse à laquelle les déploiements ont lieu, les applications et processus de test automatisés deviennent essentiels. Les opérateurs ont besoin de suivre les progrès et d'obtenir une visibilité en temps réel sur les résultats du travail effectué par leurs techniciens, contractants et sous-traitants. Par conséquent, l'intégration des outils et des procédures dans le nuage est désormais obligatoire. Pour les aider à naviguer dans toute cette complexité technologique et, en fin de compte, à accélérer le déploiement des réseaux 5G, les opérateurs se tournent vers leurs partenaires technologiques pour qu'ils leur fournissent des solutions viables. Dans cette courte vidéo, Sophie Legault, directrice de l'unité commerciale Transport et Datacom d'EXFO, et Terry Sweeney de @Light_Reading discutent des principales considérations à prendre en compte lors du déploiement des réseaux 5G fronthaul.