Le lampadaire intelligent, conçu et fourni par ANDREW, dissimule l'ensemble des connexions électriques et des équipements radio moyenne bande dans son socle, garantissant une installation propre et discrète. En partie supérieure, un luminaire sur mesure s'intègre harmonieusement à l'éclairage existant, offrant des options de montage pour les technologies 5G et 6G de nouvelle génération. Cette conception innovante intègre un point d'accès WiFi 7 Ruckus, une station de base 5G (gNB) en bande millimétrique et une antenne ANDREW à 10 ports, assurant une connectivité haut débit sans altérer l'esthétique des espaces publics.
Le nouvel équipement 5G mmWave installé sur le lampadaire a été fourni par Ericsson et configuré en mode autonome (SA) avec double connectivité (DC), interopérable avec un second gNB Ericsson fonctionnant en bande moyenne (3,5 GHz). Cette configuration permet au réseau de combiner la très haute capacité des fréquences millimétriques avec la couverture plus étendue du spectre de la bande moyenne, optimisant ainsi les performances et la fiabilité.
Dans le système déployé, la couche radio millimétrique est exclusivement dédiée au trafic du plan utilisateur, tandis que la couche moyenne (FR1, fonctionnant à 3,5 GHz) sert de support à la signalisation du plan de contrôle. Cette architecture garantit que tout le trafic de données bénéficie de la capacité élevée de la liaison millimétrique dès que la couverture est disponible, tout en maintenant une connectivité robuste du plan de contrôle via la couche moyenne.
Lors des tests, aucune agrégation du plan utilisateur n'a été appliquée entre FR1 et FR2 (26 GHz) afin de permettre une évaluation claire des performances indépendantes de chaque couche radio. Lorsque l'équipement utilisateur s'est déplacé hors de la zone de couverture effective de la bande millimétrique, le système a basculé de manière transparente vers un fonctionnement en bande moyenne pour les plans utilisateur et de contrôle, démontrant ainsi la résilience de la double connectivité en 5G.
La campagne de mesures du système déployé, menée sur six sites extérieurs à des distances croissantes du lampadaire, a évalué le système avec deux configurations de bande passante millimétrique : une porteuse unique (100 MHz) et huit porteuses agrégées (800 MHz de bande passante totale pour la liaison descendante et 400 MHz pour la liaison montante). En visibilité directe, la configuration à huit porteuses a atteint un débit moyen stable de 3,9 Gbit/s en liaison descendante et jusqu’à 239 Mbit/s en liaison montante, confirmant ainsi le gain de capacité considérable offert par la technologie millimétrique par rapport aux déploiements conventionnels en bande moyenne.
Les mesures de latence ont révélé une latence aller-retour moyenne de 4,5 millisecondes à tous les points de mesure couverts par le réseau millimétrique, indépendamment de la configuration de l'opérateur et en conditions de visibilité directe (LoS) et de visibilité partiellement obstruée (NLoS). Ceci souligne les avantages en termes de performances du maintien de la connectivité millimétrique pour les applications sensibles à la latence. Ces résultats valident la pertinence des déploiements mmWave basés sur l'éclairage public intelligent pour les environnements extérieurs à haute capacité où une visibilité directe ou quasi directe est garantie, tels que les zones piétonnes, les espaces publics et les campus universitaires. Ils peuvent également fournir des informations précieuses pour la planification et l'optimisation des futurs déploiements de réseaux urbains denses.
L'équipement installé dans le lampadaire intelligent a été connecté au réseau cœur 5G de NEXTONIC, fourni par Ericsson. Cette intégration permettra aux chercheurs de tester et de valider des fonctionnalités réseau avancées en conditions réelles, en extérieur, et d'exploiter pleinement les capacités de l'infrastructure 5G SA du laboratoire.
Le déploiement a été financé par le projet ADVANCE-6G (Acquisition d'équipements pour l'infrastructure de calcul scientifique et de communication destinée à l'expérimentation avancée sur les réseaux 6G), attribué à IMDEA Networks dans le cadre du programme UNICO R&D 6G 2022, lui-même intégré au Plan espagnol de relance, de transformation et de résilience (PRTR), financé par l'Union européenne – NextGenerationEU. Ce projet vise à doter IMDEA Networks de l'infrastructure scientifique et technique nécessaire pour mener des expérimentations avancées sur les réseaux 5G et 6G de manière intégrée.
Dans le cadre de ce même projet, un déploiement plus large du réseau est actuellement en cours sur le campus de l'Université Carlos III de Madrid (UC3M) à Leganés. Cette extension comprendra trois lampadaires intelligents supplémentaires, également fournis par Andrew et Ericsson, créant ainsi un banc d'essai plus vaste pour la recherche sur la couverture extérieure en ondes millimétriques, les scénarios de mobilité et les fonctions réseau avancées dans un environnement universitaire.
Ce déploiement a été rendu possible grâce au soutien de Telefónica, qui a fourni le spectre radioélectrique nécessaire au fonctionnement du réseau. Cette collaboration témoigne de la solide alliance entre l'industrie des télécommunications et les institutions de recherche pour stimuler le développement et la validation de technologies sans fil de pointe.
« Cette mise en œuvre est un exemple clair de la manière dont l’initiative de R&D d’UNICO a permis à IMDEA Networks d’améliorer son infrastructure de recherche pour les technologies sans fil avancées », a déclaré Carlos Bernardos, professeur à l’Université Carlos III de Madrid et professeur de recherche à temps partiel chez IMDEA Networks.
« Grâce à ce projet, nous avons pu tester des fonctionnalités clés de la 5G Advanced, telles que l'accès aux ondes millimétriques et la double connectivité, en conditions réelles d'utilisation extérieure, jetant ainsi les bases de futures expérimentations sur la 6G. De telles réussites renforcent nos fondements scientifiques et contribuent à accélérer la transformation de la recherche en solutions concrètes, au bénéfice de la société. » « En offrant aux chercheurs d'IMDEA Networks un accès direct à la technologie 5G mmWave, des cas d'usage et des applications innovants en extérieur peuvent être découverts grâce à l'expérimentation ouverte. La collaboration entre l'industrie et le monde universitaire est essentielle pour accélérer l'adoption et amplifier l'impact concret de technologies révolutionnaires comme les ondes millimétriques », déclare Manuel Lorenzo, directeur de la technologie et de l'innovation chez Ericsson R&D Espagne.
« Chez ANDREW, nos efforts de recherche et développement visent à favoriser l'évolution des réseaux mobiles grâce à l'intégration de multiples technologies et à la simplification de la densification du réseau. Notre participation à ce projet témoigne de notre engagement à améliorer la connectivité et à proposer des solutions innovantes qui rendent les réseaux de nouvelle génération plus efficaces et évolutifs », a commenté Pedro Torres Martos, directeur technique d'ANDREW en Europe.
