Next Gen 400G : innovation pour une solution de bande passante évolutive

Anticiper une explosion de la demande de bande passante

La demande mondiale de bande passante connaît une augmentation sans précédent. Rien qu’en 2022, l’Union internationale des télécommunications (UIT) a enregistré Croissance de 25 % de la bande passante internationale utilisation, ce qui s’ajoute à un taux de croissance moyen composé de 33 % qui est en augmentation constante depuis 2017.

Pour les consommateurs individuels, la connectivité à 1 Gbit/s est désormais une norme tandis que la vidéo haute définition est devenue omniprésente dans tout, du divertissement à la sécurité. La prolifération de la connectivité fibre optique a également permis une croissance exponentielle du nombre d’appareils connectés.

Au niveau de l’entreprise, la connectivité ultra haut débit 10G devient la norme pour les campus d’entreprise. Plus particulièrement, les stratégies axées sur le cloud, l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique (ML) sont devenues des parties intégrantes du paysage commercial : selon une étude de Foundry, 65 % des décideurs informatiques disent que leurs organisations optent par défaut pour des services basés sur le cloud lors de la mise à niveau ou de l’acquisition de nouveaux systèmes, avec 57% des organisations interrogées recherchent ou testent activement les technologies d’IA et de ML.

Cette prolifération de technologies gourmandes en bande passante devrait conduire à une consommation rapide des ports et des ressources de fibre louées, stimulant ainsi la croissance des réseaux métropolitains et fédérateurs ainsi que l’interconnexion des centres de données pour une plus grande bande passante.

Goulets d’étranglement de la bande passante : faire face à la limite de Shannon

Cependant, il devient de plus en plus difficile de répondre à cette demande de manière rentable. Au cours de la dernière décennie, la méthode privilégiée pour réduire les coûts de construction du réseau consistait à se concentrer sur des coûts de transmission cohérents par bit. L’innovation et les améliorations en matière de modulation de phase et de réception cohérente ont augmenté l’efficacité spectrale d’environ 20 % par an, réduisant ainsi efficacement les coûts en améliorant la capacité monofibre.

Aujourd’hui, l’industrie est confrontée à des goulots d’étranglement en matière de développement alors que la capacité se rapproche de la limite de Shannon, le débit maximum théorique de transfert de données sur un seul canal. Pour parvenir à une réduction encore plus significative des coûts, la capacité de la fibre unique doit être améliorée, afin de maximiser davantage la bande passante sans raccourcir la distance de transmission.

Sur le marché des entreprises, les organisations confrontées à ces limitations se tournent vers le 100G et le 200G comme solutions établies pour répondre à la demande actuelle. Les mises à niveau récentes ont vu le déploiement de solutions 100G pour les réseaux métropolitains et les réseaux de services publics, mais celles-ci atteindront probablement leurs limites le plus tôt possible.

Au niveau suivant, les solutions 400G sont utilisées dans les réseaux fédérateurs tels que les réseaux nationaux d’information, les réseaux fédérateurs des fournisseurs de services Internet (FAI) et l’interconnexion des centres de données.

« Pour les entreprises, le déploiement d’une solution 400G offre une pérennité et favorise la transition de l’Internet de tout vers une connectivité intelligente de tout », déclare Chen Zeyu, directeur du marketing et des ventes de solutions de produits optiques chez Huawei. « Cela offrira à terme davantage de possibilités pour la transformation numérique des industries. »

Mais pour exploiter ce potentiel, une solution 400G doit remplir deux critères clés pour être efficace et rentable :

• En termes de performances de transmission, une solution 400G doit être aussi stable et cohérente que les réseaux 100G et 200G, pour répondre aux exigences de transmission du backbone longue et ultra-longue distance.

• En termes de gestion des coûts, la solution doit être capable de réutiliser l’infrastructure fibre existante et offrir la possibilité de réduire davantage les coûts par bit.

Innover pour un solution 400G nouvelle génération

C’est en gardant ces exigences à l’esprit que Huawei a développé sa solution Next-Generation 400G basée sur trois innovations technologiques révolutionnaires :

La première innovation vient de l’utilisation du premier algorithme de compensation non linéaire GSC-FEC et Kerr du secteur pour obtenir des performances de transmission ultra-puissantes. Les réseaux 400G de Huawei peuvent atteindre des distances de transmission 1 000 kilomètres plus éloignées que la moyenne du secteur, avec des performances 20 % supérieures. Avec une performance de transmission globale augmentée de plus de 1 dB, la capacité de transmission améliorée se rapproche de la limite théorique de Shannon.

La deuxième innovation de Huawei est l’intégration ultra-haute des composants. Dans une autre première dans l’industrie, un sous-ensemble optique cohérent (COSA) cinq-en-un intègre cinq composants, y compris l’amplificateur optique, dans un seul composant optique plus petit qu’un ongle. Le sous-ensemble résultant représente un tiers de la taille moyenne du secteur, consomme 50 % d’énergie en moins et offre une réduction de 90 % des pertes de connexion par rapport aux solutions conventionnelles.

La troisième innovation est l’amplificateur optique ultra haut débit. Les ingénieurs R&D de Huawei ont entrepris plus de dix mille essais d’éléments de dopage chimique pour stimuler la capacité de transmission en bande L et élargir le spectre. La solution innovante Super C+L offre le double des ressources spectrales possibles et prend en charge la transmission jusqu’à 240 longueurs d’onde, soit 25 % de plus que la moyenne du secteur.

« Grâce à ces innovations, nous sommes en mesure de développer des solutions 400G avec des coûts par bit optimaux. Les coûts de construction du réseau peuvent être réduits jusqu’à 32 % par bit, tout en obtenant des performances de transmission exceptionnelles », explique Chen.

L’avenir de la prochaine génération avec Huawei

Les solutions 400G de Huawei ont déjà été déployées par plus de 3 800 clients dans 158 pays et régions, couvrant des secteurs tels que l’énergie, les transports, le gouvernement, les FAI, l’éducation et la santé. L’engagement continu de l’entreprise en matière d’investissement en R&D devrait conduire à de nouvelles avancées dans les réseaux 400G, en accélérant la transformation numérique et l’innovation intelligente pour son éventail large et croissant de partenaires industriels.

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