Introducción al 5G
El 5G es la quinta generación de la red de telecomunicaciones móviles, que ofrece un mayor ancho de banda y velocidades más rápidas que permiten todo, desde vídeo de alta definición hasta juegos de latencia ultrabaja y telemedicina avanzada, con la promesa de aplicaciones aún más avanzadas a medida que la tecnología madura y se expande por todo el mundo.
Se espera que alrededor del 40% de la población mundial tenga acceso al 5G para 2024, y que el 5G permita un volumen de ventas de 13.1 billones de dólares para 2035. Los gastos de capital 5G globales (CapEx) y de investigación y desarrollo (I+D) han aumentado un 10.8% interanual y se prevé que alcancen los 265,000 millones de dólares anuales en los próximos 15 años.
La carrera hacia el 5G es una fiebre del oro, y los operadores de telecomunicaciones están avanzando, priorizando la disponibilidad y la seguridad en la carrera para ser los primeros. Esto es comprensible, pero gestionar el inevitable aumento del consumo de energía es un desafío inminente.
5G: Cómo hemos llegado hasta aquí
El paso de 2G a 3G a 4G ha sido bastante lineal y se ha logrado a través de algo más que un cambio incremental, pero menos que una revolución tecnológica. El 3G hizo posible el smartphone moderno y proporcionó capacidades básicas de datos e Internet. El 4G refinó esas redes y aumentó su velocidad, haciendo viable el vídeo móvil. Obtén más información sobre la diferencia entre el 5G y las generaciones móviles anteriores en este informe de 451 Research, “ Información fundamental sobre 5G: ¿Qué lo diferencia de las “G” anteriores?”
El 5G es la siguiente evolución, pero eso subestima el profundo cambio que representa la implementación del 5G. El 5G aumenta drásticamente el ancho de banda de la red y aumenta exponencialmente las velocidades de la red, permitiendo aplicaciones que antes no eran posibles. Las redes 5G finalmente permitirán vehículos autónomos, análisis avanzados en tiempo real e inteligencia artificial que serán transformadoras en todos los sectores y ámbitos de la vida.
“El 5G representa la actualización de red más impactante y difícil a la que se ha enfrentado el sector de las telecomunicaciones”.
Brian Partridge, vicepresidente de investigación, 451 Research
La arquitectura 5G se basa en redes existentes, pero introduce sistemas de TI adicionales que permiten una informática rápida y potente desde el núcleo hasta el borde de la red. Esta es la promesa del 5G: la capacidad de procesar datos y realizar la computación en cada sitio y micrositio para permitir aplicaciones de latencia ultrabaja para el usuario final.
Esta mayor dependencia de TI presenta nuevos retos y exige algunos cambios fundamentales en toda la red. El equipo de TI no encaja perfectamente en los sitios de telecomunicaciones tradicionales, lo que los operadores sin duda entienden después de pasar la última década transformando sus oficinas centrales en lo que efectivamente son centros de datos en el núcleo de sus redes. La infraestructura 5G será un híbrido de modelos de infraestructura de telecomunicaciones y TI tradicionales, que requerirán transiciones fluidas entre todos los sistemas en todo momento.
Fuente
techblog.comsoc.org
Comprensión de la arquitectura 5G
Las redes 5G serán mucho más densas que las redes 3G y 4G existentes para cumplir con las promesas dobles de mayor ancho de banda y menor latencia. Eso significa que habrá muchos más sitios de celdas en toda la red y cada sitio contará con más equipos de TI. Estas son diferencias significativas. Los operadores no solo están añadiendo a sus redes existentes, sino que están construyendo nuevas redes sobre esas arquitecturas 3G y 4G.
Estas diferencias se manifiestan de varias maneras. La adición de equipos de TI en toda la red requiere una mayor atención a la protección medioambiental de esos componentes electrónicos sensibles. Eso significa gabinetes y recintos endurecidos y control de refrigeración y humedad dedicado. La refrigeración de precisión era normalmente innecesaria para todos los climas excepto los más extremos de las redes de telecomunicaciones tradicionales, ya que esas redes, incluidas las iteraciones 3G y 4G, requerían un equipo informático mínimo en el espacio de acceso. No es el caso con el 5G.
La introducción generalizada de sistemas de TI en toda la red introduce otra complicación. Los equipos de TI requieren mucha más energía para funcionar y, por lo tanto, normalmente funcionan con alimentación por CA, mientras que las redes de telecomunicaciones y los equipos existentes dependen de la alimentación por CC. Además, se utilizan fuentes de energía alternativas para complementar la energía de red en muchas partes del mundo, y esas fuentes también producen energía de CC. Esta brecha puede cubrirse, pero requiere el socio adecuado. Vertiv cuenta con una experiencia profunda y única en los espacios de TI y telecomunicaciones que puede ayudar a los operadores a navegar por lo que pueden ser arquitecturas de alimentación desconocidas.
Esta incorporación de TI y la introducción de alimentación por CA ha estado sucediendo en oficinas centrales durante varios años y continúa hoy en día. El espacio de acceso es la nueva frontera del 5G, con sitios de torres de telefonía móvil que están experimentando cambios o actualizaciones importantes para soportar el 5G y estos nuevos recursos de TI. Estos sitios han pasado por múltiples arquitecturas, desde RAN a D-RAN a C-RAN hacia lo que en última instancia será Cloud-RAN, o básicamente una red móvil virtualizada que cambia las cargas sin problemas entre sitios y zonas geográficas.
Estas arquitecturas han evolucionado para dar soporte a las demandas de la red, moviendo el equipo de la tierra a la torre y de la base de la torre a concentradores centralizados basados en los requisitos de ancho de banda y latencia.
La primera macroestación base con arquitectura de red de acceso de radio (RAN) consistió en una torre de celdas y una antena con todos los equipos asociados en la base de la torre, conectados a la antena mediante cable coaxial. Estos tipos de emplazamientos requerían múltiples recintos o, en ocasiones, refugios más grandes que alojaran todo el equipo necesario.
La red de acceso de radio distribuida (D-RAN) movió los cabezales de radio remotos (RRH) de la base de la torre a la parte superior de la torre a lo largo de la antena y sustituyó el cable coaxial por fibra. El resto del equipo permaneció en la base. El D-RAN redujo la potencia necesaria y aumentó la capacidad de la red, reduciendo la distancia entre la antena y el radio (reduciendo la pérdida de señal). El uso de RRH en la torre también significó una menor huella del equipo en la base de la torre.
El cambio más reciente a la red de acceso de radio centralizada (C-RAN) ha sido más disruptivo. Las arquitecturas C-RAN surgieron para dar soporte al 4G y tomaron el equipo de la base de la torre y lo centralizaron en otro lugar para servir a múltiples sitios. Esto redujo la huella física en la torre y proporcionó otras ventajas relacionadas con el monitoreo y el servicio de los equipos. Muchos sitios 4G actuales emplean arquitecturas C-RAN, pero el paso al 5G requiere otra reevaluación del diseño de sitios celulares.
De nuevo, la promesa del 5G se basa en la capacidad de los operadores para colocar la informática lo más cerca posible del consumidor, empezando donde ya tienen acceso a bienes inmuebles: en los sitios de torres de telefonía móvil. El C-RAN ha estado removiendo equipos informáticos de esos sitios. No vamos a ver una reversión inmediata – estos sitios centralizados de C-RAN desempeñarán un papel en el 5G, pero veremos más equipos de TI regresando a esos sitios de torre, la introducción de la red de acceso de radio abierta (O-RAN) y un nuevo conjunto de desafíos de implementación.
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Implementación 5G en el núcleo
Hay una tendencia a pensar en el 5G en lo que respecta a los sitios de torres de telefonía celular existentes, y eso es ciertamente un frente en la campaña de implementación global en curso. Sin embargo, en realidad, la implementación 5G se está produciendo en oficinas centrales, en estaciones base de nueva construcción y en implementaciones de TI en el borde de la red. Las redes 5G son mucho más densas y más complejas que las generaciones anteriores, y la implementación es realmente el desafío que sugiere hasta el más mínimo detalle.
En la oficina central, eso significa reacondicionar las instalaciones existentes para dar soporte a los servidores de TI necesarios para el tráfico 5G. Las oficinas centrales tradicionales eran centros de conmutación funcionando exclusivamente con alimentación por CC y con una carga térmica de 2-3 kW que requería poca atención a la refrigeración. El 5G lo está cambiando todo. Esos cables de cobre y conmutadores de línea están fuera, sustituidos por bastidores de servidores, sistemas de alimentación por CC adicionales y/o sistemas UPS por CA, y unidades de refrigeración de precisión para gestionar la carga térmica correspondiente.
Estas han sido diferencias fundamentales entre las telecomunicaciones y las arquitecturas de TI durante décadas. La empresa de telecomunicaciones depende de la alimentación por CC para ejecutar la red y requiere una refrigeración mínima. Los centros de datos y las instalaciones de TI utilizan alimentación por CA para ejecutar servidores, y la electrónica de esos servidores es más sensible al calor y requiere una refrigeración más sofisticada para funcionar correctamente.
Con el 5G, esas líneas se difuminan. Se están introduciendo más equipos de TI en los entornos de telecomunicaciones tradicionales, cambiando por completo los perfiles de alimentación y refrigeración de esas instalaciones. En la mayoría de los casos, no es tan simple como la alimentación por CA o CC. Estas instalaciones están evolucionando para incluir ambas, y eso requiere una experiencia especial para instalarse de forma segura y gestionarse de forma eficaz. Vertiv, con décadas de experiencia en soporte de infraestructura de telecomunicaciones y centros de datos, tiene soluciones para entornos de CA y CC y es igualmente adepto con ambas arquitecturas.
Durante al menos 20 años, el sector de los centros de datos ha estado explorando el uso de energía por CC de alto voltaje como una arquitectura de energía alternativa en esas instalaciones. El argumento es sencillo: reduce una conversión de potencia, lo que hace que sea más eficiente. El experimento ha permanecido teórico en gran medida, aunque ha habido centros de datos aislados y numerosos proyectos piloto que han utilizado arquitecturas de CC de alto voltaje. En última instancia, la falta de familiaridad con la CC y la realidad de que la mayoría de los servidores siguen siendo alimentados por CA han impedido la adopción generalizada.
Este enfoque se encuentra entre los que están ganando algo de tracción en estas nuevas oficinas centrales de telecomunicaciones 5G, con cantidades significativas de TI. Estas instalaciones ya están equipadas para la alimentación por CC y las gestionan los responsables de la toma de decisiones que se sienten cómodos con la CC. La inercia del statu quo que existe para el centro de datos está ausente en las telecomunicaciones.
Otros operadores están pasando más o menos a una arquitectura de alimentación por CA similar a la de un centro de datos, realizando todos los cambios excepto abandonar las raíces de CC de sus oficinas centrales. En estos casos, estas instalaciones están totalmente acondicionadas, retirando la mayor parte del equipo de la antigua oficina central y a menudo sustituyéndolo por soluciones de TI modulares totalmente integradas, a menudo prefabricadas, como Vertiv SmartRow.
El enfoque más común es una combinación, que aún aprovecha los sistemas de alimentación por CC para algunos elementos de la instalación, a la vez que agrega sistemas UPS por CA para la alimentación de respaldo a los servidores. Una tendencia emergente en todos los casos: la introducción de la refrigeración de precisión. Esto es necesario para enfriar el equipo de TI, pero añade equipo adicional a la carga de potencia. Este es uno de los motivos por los que, aunque el 5G es más eficiente que el 4G por gigabyte, el consumo de energía total será mucho mayor con el 5G.
SmartRow y SmartAisle, aunque originalmente diseñados para entornos de centros de datos, pueden configurarse para admitir estos entornos CA/CC combinados, aunque los pods de CA y CC suelen estar separados por seguridad. En las oficinas centrales, SmartRow y SmartAisle normalmente se implementan con bastidores 10-20 e incorporan contención de pasillo caliente o frío para la eficiencia energética.
Implementación 5G en el borde de la red
El complemento de este modelo tradicional de núcleo/acceso es un borde de la red emergente que es necesario para soportar 5G. Estos recursos de borde de la red añaden computación adicional más cerca del usuario final, lo que es necesario para habilitar las aplicaciones de baja latencia y gran ancho de banda que el 5G hace posibles. Estos recursos se pueden implementar en lugares de torre o en cualquier otro lugar del espacio de acceso.
La proliferación del borde de la red ha estado ocurriendo en el frente del centro de datos durante varios años, y ahora los operadores de telecomunicaciones están implementando sus propios recursos de computación al borde de la red y, en algunos casos, aprovechando los proveedores de aplicaciones en el borde de la red/nube existentes para satisfacer sus necesidades de 5G.
Estos centros de datos de borde de la red son sofisticados y críticos para ofrecer funcionalidad 5G completa. El Vertiv™ SmartMod™ es una solución modular para esta necesidad, normalmente implementada como un centro de datos de 100 kW, con hasta 10 bastidores a 10 kW por bastidor. El SmartMod cuenta con cuartos separados para equipos de TI y sistemas de alimentación y baterías, e incluye administración térmica para todos los sistemas.
Si parece que el 5G requiere experiencia que sobrepasa lo que se ha requerido en el pasado de las empresas de telecomunicaciones, es porque es cierto. Estas redes 5G son un híbrido de recursos de telecomunicaciones y centros de datos, que combinan equipos y arquitecturas de CA y CC de formas desconocidas para la mayoría de los operadores. La experiencia en ambos ámbitos es fundamental para optimizar la implementación del 5G.
Vertiv tiene un conocimiento y una experiencia singulares tanto en centros de datos como en equipos y arquitecturas de telecomunicaciones. Estamos apoyando a estos sectores convergentes con una experiencia sin igual y soluciones perfectamente integradas, eliminando estos obstáculos desconocidos para los operadores que no tienen tiempo para una curva de aprendizaje.
Implementación del 5G en el espacio de acceso
El 5G está forzando cambios en la red de acceso que son casi tan drásticos como los que se ven en la oficina central. Las estaciones base en los sitios de torres celulares soportan una carga de unos 5 kW en un sitio 3G o 4G estándar. Con 5G, esas cargas son de 20-40 kW. Ese tipo de aumento masivo de la energía y la informática requiere actualizaciones significativas de los sitios existentes.
Gestionar el limitado espacio en estos sitios es la primera consideración, y ese fue un factor determinante para mover las radios a la parte superior de las torres de telefonía móvil, y esas torres ahora pueden contener docenas de radios. En algunos casos, los rectificadores también se colocan en las torres, lo que permite al operador conectar la alimentación por CA a la torre, lo que proporciona un ahorro de costos porque el cable de CA es menos costoso que el cable de CC.
Todo esto presenta retos adicionales, como pérdidas de potencia tanto en los sistemas eléctricos en la base de la torre como en las radios en la parte superior. Los amplificadores de voltaje pueden corregir estas pérdidas con un aumento de 48 V a 57 V para asegurarse de que llegue potencia suficiente hasta el equipo en la torre. Vertiv logra esto con una solución creativa, el eSure Power Extend Converter, el cual se conecta con el panel de distribución de CD existente para conservar el espacio en la base de la torre.
Los equipos adicionales en estos sitios, específicamente el equipo de TI para las aplicaciones 5G, requieren una nueva forma de pensar en lo relacionado con el almacenamiento, la seguridad y el control ambiental. Nuevamente, el equipo de TI es más sensible que el equipo de telecomunicaciones tradicional y debe almacenarse adecuadamente en los sitios de las torres.
Esto se puede manejar de diferentes maneras, desde gabinetes separados y más pequeños hasta recintos más grandes que pueden alojar bastidores de servidores y sistemas de administración térmica. La elección viene determinada por varios factores, incluido el tamaño del sitio, la cantidad de equipo necesario en la base y las condiciones ambientales estándar.
Al igual que con la oficina central, la introducción de alimentación por CA en estos lugares puede provocar otras complicaciones. A menudo, la red de CA debe actualizarse o gestionarse mediante software para soportar la mayor carga de CA que soporta el equipo de TI. Este software evita que el disyuntor del sitio de CA se dispare durante las horas pico al pasar de los rectificadores a las baterías.
Vertiv adopta un enfoque innovador para este desafío, utilizando el equilibrado trifásico para evitar que el interruptor automático se dispare. Este tipo de gestión inteligente de la energía es fundamental, ya que incorporar una nueva red principal de CA de la red eléctrica puede llevar mucho tiempo y ser costoso.
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El progreso del 5G en todo el mundo
El 5G puede ser una tecnología global, pero la implementación no se realiza al mismo ritmo o de la misma manera en todo el mundo. China y Corea del Sur se pusieron en la vanguardia en la carrera hacia el 5G, llevando el resto de la región de Asia Pacífico con ellos.
Los operadores en esa parte del mundo han sido más rápidos en implementar nuevas redes y equipos de red, realizando actualizaciones de sitio según sea necesario y como complemento a una implementación agresiva de nuevos sitios. También han estado más abiertos a las arquitecturas de CC de alto voltaje, lo cual no es sorprendente teniendo en cuenta que muchos de los adoptadores de esa tecnología en el centro de datos estaban ubicados en la región.
La estrategia en EE. UU. ha sido ligeramente más conservadora que lo que ha ocurrido en Asia, con actualizaciones del 4G al 5G jugando un papel importante. Ha habido diferencias entre los proveedores, con los operadores más grandes optando por implementar para satisfacer las necesidades actuales y futuras y los operadores más pequeños optan por implementaciones más pequeñas para minimizar la inversión de capital.
Sorprendentemente, Europa ha estado en la periferia, y ahí los despliegues del 5G van a la zaga de Asia y EE. UU. aproximadamente un año. Hay una número de problemas en curso, comenzando con retrasos continuos en la asignación de frecuencias en el espectro.
Hay algunas excepciones notables: Francia y Finlandia se mudaron pronto y recibieron asignaciones de espectro rápidamente, pero en la mayoría de los casos las subastas para el espacio en el espectro aún no han ocurrido. La expectativa es que aproximadamente el 70-80% de esas asignaciones podrían ocurrir a finales de 2021.
El inicio lento no debe confundirse con una falta de actividad en Europa. Los primeros impulsores están progresando a un ritmo rápido, e incluso los operadores que todavía esperan por las subastas de espectro están muy comprometidos con la preparación de sus sitios para poder moverse con rapidez cuando llegue el momento.
Muchos operadores europeos están vendiendo sus torres celulares a empresas de torres para aumentar el capital necesario para la inversión en 5G. Luego se dan la vuelta y arriendan el uso de esas torres de las empresas torre.
Esto está creando una necesidad de administración de potencia inteligente en esos sitios, por lo que a los operadores solo se les cobra por el tiempo de uso en una torre dada. Vertiv cuenta con soluciones de medición y administración de potencia para estas disposiciones multiempresa.
Europa también cuenta con reglamentos sobre el número de torres de telefonía móvil que se pueden implementar, por lo que la densificación de la red 5G que hay allí se produce de diferentes maneras. Para superar la falta de torres, los operadores implementan muchas células pequeñas solapadas. Estos diseños superpuestos permiten a los operadores implementar algunos sitios sin energía de respaldo, optando en su lugar por cambiar las cargas a un sitio superpuesto.
Un problema sorprendente en Europa: garantizar que las redes 5G puedan admitir comunicaciones de voz. Algunas redes 4G de la región no están equipadas para admitir llamadas de voz y, en su lugar, dependen de redes 2G y 3G heredadas. Sin embargo, la indicación temprana es que muchos operadores planean retirar esos sitios 3G y mantener el 2G antiguo para transmisiones de voz.
La implementación más lenta en toda Europa ha dado tiempo a los operadores para centrarse más en el consumo de energía, las emisiones y el impacto medioambiental general de sus redes. Estos problemas se priorizan en todo el continente independientemente de la energía, pero las empresas de telecomunicaciones son conscientes de los problemas inherentes al 5G.
Las empresas de telecomunicaciones europeas han adoptado desde hace mucho tiempo sistemas de potencia híbridos y se espera que continúen haciéndolo para apoyar el 5G y minimizar la huella de carbono de esas redes.
Como se esperaba, la inversión y el progreso en Oriente Medio y África se han centrado en los países y centros urbanos más ricos.
Eficiencia y sostenibilidad 5G
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El 5G será la tecnología de comunicaciones más transformadora de una generación y permitirá un universo de nuevos servicios, incluidas capacidades avanzadas de gestión de energía que serán críticas para resolver los crecientes desafíos de energía y sostenibilidad. Sin embargo, los retos prácticos lo siguen siendo para los operadores de telecomunicaciones que se enfrentan a picos en el consumo de energía y las emisiones debido al 5G. Aunque las redes 5G son hasta un 90% más eficientes que sus predecesoras 4G, siguen necesitando mucha más energía debido al aumento de la densidad de la red, la gran dependencia de los sistemas de TI, el aumento del uso de la red y el crecimiento acelerado del tráfico. Los operadores deben abordar estos desafíos adoptando las mejores prácticas de eficiencia energética en sus redes que pueden ayudar a mitigar el aumento del consumo de energía y las emisiones de energía, y los costos asociados. |
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Al igual que ocurre con todo lo relacionado con el 5G, estas prácticas son nuevas y desconocidas y fundamentalmente diferentes de todo lo que ha venido antes. Una red 5G totalmente realizada requiere más sitios en el borde de la red y es mucho más densa que sus predecesoras 3G y 4G; se trata de cambios masivos que son necesarios para soportar frecuencias 5G y satisfacer las demandas de ancho de banda y latencia de las aplicaciones 5G habilitadas y sus usuarios. Las propias estaciones base son diferentes, con muchos más equipos de TI que consumen mucha más energía. Ha habido una tendencia en todo el sector, y sin duda en la cobertura temprana del 5G, a centrarse en el hecho de que las redes 5G serán más eficientes por gigabyte que el 3G o 4G. Esto es absolutamente cierto, pero el aumento masivo en el número de sitios y las demandas de energía de esos sitios dependientes de TI resultarán en un pico correspondiente en el consumo de energía. Este pico será significativo. El tráfico global de datos móviles crecerá casi cuatro veces para 2025, lo que conducirá a un aumento general en el consumo de energía de la red del 150-170% para 2026. Los operadores de telecomunicaciones lo conocen ya que el 94% anticipan un aumento en el consumo de energía con el despliegue de redes 5G. Sin embargo, la implementación rápida ha sido la prioridad en los primeros días del 5G. Ahora, a medida que esas redes se expanden y la adopción se generaliza, los operadores están centrando su atención en el uso de energía y los costos de operar estas redes. |
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Esto no es una nueva consideración. Después de todo, el 92% de los costes operativos de la red se dedican al consumo de energía. El 5G está simplemente amplificando el problema. Hay una variedad de estrategias y tácticas que considerar, que van desde pasos modestos que los operadores ya deberían implementar, hasta enfoques más ambiciosos que requieren un replanteamiento fundamental de las arquitecturas del sitio. Las redes 5G requieren muchos sitios móviles nuevos para aumentar adecuadamente la densidad de la red, pero cientos de miles de sitios existentes en todo el mundo están siendo reacondicionados con 5G. Muchos de esos sitios, si no la mayoría, están equipados con equipos antiguos e ineficientes y reemplazar los sistemas de energía por CC heredados con sistemas más nuevos que tienen rectificadores de alta eficiencia pueden mejorar la eficiencia en un 5-6%. Por supuesto, cualquier nuevo sitio debe priorizar la eficiencia y configurarse con equipos de alta eficiencia siempre que sea posible. Los sistemas de alimentación por CC actuales son más inteligentes y capaces de una gestión de la energía más avanzada, características que se han ignorado en gran medida a favor de la operación estática en las estaciones base tradicionales. Los operadores pueden reducir costes aprovechando estas capacidades. Por ejemplo, los operadores de telecomunicaciones pueden seleccionar modos de funcionamiento que les permitan almacenar energía más barata fuera de las horas pico para luego usarla durante éstas, con el fin de reducir costos y consumo durante horas pico. |
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Los avances tecnológicos en las baterías presentan oportunidades adicionales para mejorar la eficiencia. Las baterías de iones de litio (Li-ion) ofrecen varias ventajas sobre las baterías tradicionales de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA) con un precio decreciente que hace que el retorno de la inversión sea más que aceptable. Debido a que las baterías de iones de litio son más pequeñas y pueden funcionar a temperaturas más altas, no requieren el mismo nivel de refrigeración que VRLA, lo que reduce el consumo de energía y los costos. Las baterías de iones de litio duran más que las VRLA, y al prolongar la vida útil de las baterías, los operadores reducen las necesidades de monitoreo y remplazo, los desplazamientos de camiones y los costos, junto con las emisiones de dióxido de carbono (CO2), asociados con estas actividades. Los sistemas de alimentación por CC actuales son más inteligentes y capaces de una gestión de la energía más avanzada, características que se han ignorado en gran medida a favor de la operación estática en las estaciones base tradicionales. Los operadores pueden reducir costes aprovechando estas capacidades. Por ejemplo, los operadores de telecomunicaciones pueden seleccionar modos de funcionamiento que les permitan almacenar energía más barata fuera de las horas pico para luego usarla durante éstas, con el fin de reducir costos y consumo durante horas pico. Además, las baterías de iones de litio con sistemas inteligentes de gestión de baterías contribuyen a una estrategia de energía de red integral al permitir la reducción de picos, impulsar la conversión y permitir el funcionamiento del sistema de potencia por encima de la capacidad. Estas son oportunidades importantes e inmediatas para mejorar la eficiencia. Considera que en 2019: el 66% de las empresas de telecomunicaciones estaban en proceso de actualizar sus baterías y el 81% dijo que lo harían en cinco años. |
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Las mejoras incrementales, aunque importantes, no serán suficientes para gestionar el desafío energético del 5G. En su núcleo, la promesa del 5G es la capacidad de procesar datos y realizar computación en cada sitio y micrositio para permitir aplicaciones de latencia ultrabaja para el usuario final. Para que esto suceda, los operadores deben introducir los equipos de TI en sus extensas y crecientes redes. Esta es la diferencia más significativa entre 4G y 5G. Por desgracia, ese equipo de TI está diseñado para centros de datos seguros y climatizados, y no para el duro y agitado mundo de la red de acceso a las telecomunicaciones. Como se mencionó anteriormente, también está diseñado para funcionar con alimentación por CA. La introducción de equipos alimentados por CA en estos entornos de telecomunicaciones añade un paso de conversión de potencia, y cada conversión adicional da como resultado una caída de energía. Eso significa que hay que empezar con más potencia para lograr el mismo resultado. Más energía significa más calor, y los equipos de TI son más sensibles al calor que los equipos de telecomunicaciones tradicionales, lo que significa que la refrigeración se convierte en una prioridad. La refrigeración consume energía. |
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Colocar este equipo en los refugios de hormigón de 40 pies comunes a muchos sitios de celdas significa que esos refugios deben enfriarse. Para enfriar esas grandes estructuras de hormigón, incluso cuando se utilizan los sistemas de TI con los límites máximos de su rango térmico, se necesita mucho aire frío y mucha energía. Los recintos más pequeños y modernos están diseñados para proteger los equipos sensibles de los elementos y pueden equiparse con diferentes tipos de refrigeración, desde aire exterior libre hasta tecnologías de refrigeración líquida y todo lo demás, para satisfacer las necesidades únicas de cualquier ubicación. Los sistemas de gestión inteligente utilizan inteligencia artificial (AI) y analítica de datos para calibrar continuamente los ajustes térmicos óptimos, las bombas de control y los ventiladores para lograr el mejor resultado posible. Estos son pequeños problemas para un solo sitio, pero estos sitios de red pueden ser cientos de miles. Incluso los pequeños incrementos en el consumo de energía se suman rápidamente. Por suerte, también lo hacen pequeñas mejoras. |
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El consumo de energía es solo una parte de un gran desafío de sostenibilidad al que se enfrentan los operadores de telecomunicaciones de hoy en día. El enfoque global sobre el cambio climático y la reducción de las emisiones ya está influyendo en los responsables de la toma de decisiones del sector. Verizon y Vodafone aspiran a lograr cero emisiones netas para 2040, y Telefóónica se ha comprometido a lograr cero emisiones netas en sus cuatro principales mercados operativos para 2030. Para llegar hasta allí, Verizon y Vodafone tienen como objetivo reducir un 50% el uso de electricidad para 2025 y Telefóónica una reducción del 70% para 2030. Estas son promesas atrevidas, y las estrategias para llegar allí casi con seguridad incorporarán las mejores prácticas mencionadas anteriormente. Esas estrategias por sí solas, sin embargo, no serán suficientes. Las fuentes de energía renovable y los sistemas de potencia híbrida deben formar parte de la solución. África y Europa han estado implementando sistemas híbridos durante dos décadas, y otras partes del mundo están siguiendo su ejemplo. Estados Unidos ha ignorado en gran medida las tecnologías híbridas en el espacio de las telecomunicaciones, ya que el costo y la disponibilidad de energía se mantuvieron bajos y el costo de los paneles solares y la energía era prohibitivo. Esto está cambiando en partes de EE. UU. ya el aumento de los costos energéticos, la disponibilidad que se vuelve cada vez más precaria y los avances en tecnologías solares acercan el coste por kilovatio-hora a la paridad de la red. Para implementaciones en red, un complemento solar es una forma de reducir la dependencia de la red sin tener que aumentar los costes de infraestructura para obtener mejores baterías. Cuando los incentivos disponibles se tienen en cuenta en la mezcla, son una recomendación sólida. A medida que el mercado estadounidense de sistemas híbridos crezca, la inversión seguirá adelante, lo que estimulará la innovación y reducirá los costes. |
Transición al 5G con Veritiv
Las redes 5G, que ofrecen aumentos exponenciales en la velocidad y el volumen de transmisión de datos, abrirán las puertas a innumerables aplicaciones nuevas, avanzadas y cada vez más valiosas en todos los ámbitos de la vida. Al depender de estas aplicaciones, la confiabilidad y la seguridad de la red se vuelven aún más críticas.
Esto presenta un desafío sin precedentes para los operadores de telecomunicaciones de hoy en día, que deben actualizar cientos de miles de sitios existentes, construir tantos sitios nuevos y gestionar el pico masivo de consumo de energía que vendrá con la proliferación de sistemas de TI en toda la red.
Esa introducción generalizada de TI en el espacio de las telecomunicaciones es el problema central en términos de alimentación y protección de estas redes 5G. Añadir TI en el núcleo, el acceso y en el borde de la red significa añadir alimentación por CA en entornos tradicionalmente alimentados por CC, y ese es un concepto extraño para la mayoría de las empresas de telecomunicaciones. Su experiencia en alimentación por CC se remonta a más de un siglo, pero la CA es nueva, diferente y añade una complicación que no pueden ignorar.
El modelo emergente es algo de un híbrido de arquitecturas tradicionales de telecomunicaciones y centros de datos. Vertiv, con una experiencia única en ambos sectores, está trabajando con operadores de todo el mundo para implementar soluciones de infraestructura que soporten estos intereses a veces opuestos y garantizar que sus redes 5G funcionen de forma confiable y eficiente.