5G’ye Giriş
5G, yüksek çözünürlüklü videolardan ultra düşük gecikmeli oyunlara ve gelişmiş teletıpa kadar her şeyi mümkün kılan daha yüksek bant genişliği ve daha yüksek hızlar sunan hücresel telekomünikasyon ağının beşinci jenerasyonudur ve teknoloji olgunlaştıkça ve dünya çapında genişledikçe daha da gelişmiş uygulamalar vaat eder.
Dünya nüfusunun yaklaşık %40’ının 2024 yılına kadar 5G’ye erişim sağlaması beklenmektedir ve 5G’nin 2035 yılına kadar 13,1 trilyon $ satış sağlaması beklenmektedir. Global 5G sermaye harcamaları (CapEx) ve araştırma ve geliştirme (ARGE) yıldan yıla %10,8 artmaktadır ve önümüzdeki 15 yıl boyunca yılda 265 milyar dolara ulaşması beklenmektedir.
5G yarışı altına hücumdur ve telekomünikasyon operatörleri yarıştaki kullanılabilirliğe ve güvenliğe öncelik vererek önde koşmaktadır. Bu anlaşılabilir bir durumdur, ancak enerji tüketimindeki kaçınılmaz artışın yönetilmesi büyük bir zorluktur.
“5G, telekomünikasyon sektörünün karşı karşıya kaldığı en etkili ve zor ağ yükseltmesini temsil ediyor.”
5G mimarisi mevcut ağlar üzerine kuruludur ancak merkezden edge’e hızlı ve güçlü bilişim sağlayan ek BT sistemleri sunar. Son kullanıcıya yönelik ultra düşük gecikmeli uygulamaları mümkün kılmak için verileri işleme ve her tesiste ve mikro tesiste bilişim gerçekleştirme yeteneği 5G’nin vaadidir.
Bu artan BT bağımlılığı, yeni zorluklar ortaya koymaktadır ve ağ genelinde bazı temel değişiklikler gerektirir. Operatörler, son on yıldır merkez ofislerini ağlarının merkezindeki veri merkezlerine dönüştürmek için harcadıktan sonra şüphesiz anladıklarından, BT ekipmanları geleneksel telekomünikasyon tesislerine sorunsuz bir şekilde sığmaz. 5G altyapısı, her zaman tüm sistemler arasında sorunsuz geçişler gerektiren geleneksel telekomünikasyon ve BT altyapı modellerinden oluşan bir hibrit olacaktır.
Kaynak
techblog.comsoc.org
5G Mimarisini Anlama
5G ağları, artan bant genişliği ve daha düşük gecikme süresi vaatlerini yerine getirmek için mevcut 3G ve 4G ağlarından çok daha yoğun olacaktır. Bu, ağ genelinde çok daha fazla hücre tesisi olacağı ve her bir tesisin daha fazla BT ekipmanı barındıracağı anlamına gelir. Bunlar önemli farklılıklardır. Operatörler yalnızca mevcut ağlarına ekleme yapmakla kalmıyor, aynı zamanda 3G ve 4G mimarilerinin en üstünde yeni ağlar oluşturuyor.
Bu farklılıklar çeşitli şekillerde ortaya çıkar. BT ekipmanının ağ genelinde eklenmesi, bu hassas elektroniklerin çevre korumasına daha fazla dikkat edilmesini gerektirir. Bu, sertleştirilmiş kabinler ve kapatmalar ile özel soğutma ve nem kontrolü anlamına gelir. 3G ve 4G yinelemeleri de dahil olmak üzere bu ağlar erişim alanında minimum BT ekipmanı gerektirdiğinden, hassas soğutma tipik olarak geleneksel telekomünikasyon ağlarındaki en aşırı iklimlerde gereksizdi. 5G ile öyle değil.
BT sistemlerinin ağ genelinde yaygın olarak uygulanması başka bir karmaşıklığı beraberinde getirir. BT ekipmanlarının çalışması için çok daha fazla enerji gerekir ve bu nedenle genellikle AC Gücü ile çalışır ancak mevcut telekomünikasyon ağları ve ekipmanı DC gücü ile çalışmaktadır. Ek olarak, alternatif enerji kaynakları dünyanın birçok yerinde ağ gücünü desteklemek için kullanılır ve bu kaynaklar DC gücü de üretir. Bu bölme köprülenebilir, ancak doğru iş ortağı gerektirir. Vertiv, hem BT hem de telekomünikasyon alanlarında, operatörlerin bilinmeyen güç mimarilerinde gezinmelerine yardımcı olabilecek derin ve benzersiz bir uzmanlığa sahiptir.
Bu BT ilavesi ve AC gücünün uygulanması birkaç yıldır merkez ofislerde gerçekleşmektedir ve günümüzde de devam etmektedir. Erişim alanı, 5G ve bu yeni BT kaynaklarını desteklemek için önemli değişiklikler veya yükseltmeler yapılan hücre kulesi tesisleriyle 5G’nin yeni sınırlarıdır. Bu tesisler, RAN’dan D-RAN’a ve C-RAN’a, nihayetinde Cloud-RAN’a ya da temel olarak tesislerin ve coğrafyaların yüklerini sorunsuz bir şekilde değiştiren sanallaştırılmış bir hücresel ağa doğru birden fazla mimaride geçiş yapmıştır.
Bu mimariler, bant genişliği ve gecikme gereksinimlerine dayalı olarak ekipmanları zeminden kuleye ve kule tabanından merkezi hub’lara taşıyarak ağın taleplerini desteklemek üzere gelişti.
Radyo erişim ağı (RAN) mimarisine sahip erken makro baz istasyonu, bir hücre kulesi ve antenden oluşmakta olup, tüm ilgili ekipmanlar kulenin tabanında eş eksenli kablo ile antene bağlanmıştır. Bu tür tesisler, tüm gerekli ekipmanları barındıran birden fazla kapatma veya bazen daha büyük barınaklar gerektirir.
Dağıtık radyo erişim ağı (D-RAN), uzak radyo başlıklarını (RRH'ler) antenle birlikte kule tabanından kulenin üstüne taşıdı ve eş eksenli kabloyu fiber ile değiştirdi. Ekipmanların geri kalanı tabanda kaldı. D-RAN, anten ile radyo arasındaki mesafeyi azaltarak (sinyal kaybını azaltarak) gereken gücü azalttı ve ağ kapasitesini artırdı. Kulede RRH’lerin kullanımı, kulenin tabanında daha küçük bir ekipman taban alanı anlamına da geliyordu.
Merkezi radyo erişim ağına (C-RAN) daha yakın zamanda geçiş daha yıkıcı olmuştur. C-RAN mimarileri, 4G’yi desteklemek için ortaya çıktı ve kulenin tabanından ekipman aldı ve birden fazla tesise hizmet vermek için başka bir yerde merkezileştirdi. Bu, kuledeki fiziksel taban alanını azalttı ve ekipman izleme ve servis ile ilgili diğer faydaları sağladı. Mevcut 4G tesislerinin çoğu C-RAN mimarilerini kullanır ancak 5G’ye geçiş hücre tesisi tasarımının başka bir değerlendirmesini gerektirir.
5G’nin vaadi, operatörlerin, hücre kulesi tesislerinde halihazırda gayrimenkule eriştikleri yerden başlayarak, bilişimi mümkün olduğunca tüketiciye yakın bir yere yerleştirme yeteneğine dayanmaktadır. C-RAN bu tesislerden bilişim ekipmanlarını kaldırmaktadır. Acil bir tersine dönüş görmeyeceğiz (bu merkezi C-RAN tesisleri 5G’de bir rol oynayacak), ancak bu kule tesislerine geri dönen daha fazla BT ekipmanı, açık radyo erişim ağının (O-RAN) tanıtımı ve yepyeni bir dizi yerleştirme zorluğu göreceğiz.
Merkezde 5G Yerleştirmesi
5G’yi mevcut hücre kulesi tesisleri için geçerli olduğundan düşünme eğilimi vardır ve bu da kesinlikle devam eden global yerleştirme kampanyasının bir cephesidir. Ancak gerçekte, 5G yerleştirmesi merkez ofislerde, yeşil alan hücreli tesislerde ve ağın edge’indeki BT yerleştirmelerinde gerçekleşmektedir. 5G ağları önceki nesillere göre çok daha yoğun ve daha karmaşıktır ve yerleştirme, ortaya çıkan her türlü zorluktur.
Merkezi ofiste bu, 5G trafiği için gereken BT sunucularını desteklemek için mevcut tesislerin iyileştirilmesi anlamına gelir. Geleneksel merkezi ofisler, sadece DC gücüyle çalışan ve soğutmaya çok az dikkat gerektiren 2-3 kW ısı yüküne sahip anahtarlama merkezleriydi. 5G her şeyi değiştiriyor. Bu bakır kablolar ve hat anahtarları kaldırıldı; yerine sunucu kabinleri, ek DC güç sistemleri ve/veya AC KGK sistemleri ve karşılık gelen ısı yükünü yönetmek için hassas soğutma üniteleri getirildi.
Bunlar, on yıllardır telekomünikasyon ve BT mimarileri arasındaki temel farklardır. Telekomünikasyon şirketleri, ağı çalıştırmak için DC gücüne güvenir ve minimum soğutma gerektirir. Veri merkezleri ve BT tesisleri sunucuları çalıştırmak için AC gücü kullanır ve bu sunuculardaki elektronikler ısıya karşı daha hassastır ve düzgün çalışması için daha gelişmiş soğutma gerektirir.
5G ile bu çizgiler bulanıklaşıyor. Geleneksel telekomünikasyon ortamlarına daha fazla BT ekipmanı getiriliyor ve bu tesisler için güç ve soğutma profillerini tamamen değiştiriyor. Çoğu durumda, AC veya DC güç kadar basit değildir. Bu tesisler, her ikisini de içerecek şekilde gelişiyor ve güvenli kurulum ve etkili yönetim için özel bir uzmanlık gerektiriyor. Hem telekomünikasyon hem de veri merkezi altyapı desteğinde onlarca yıllık deneyime sahip olan Vertiv, hem AC hem de DC ortamları için çözümlere sahiptir ve her iki mimariyle de eşit derecede uyumludur.
En az 20 yıldır, veri merkezi sektörü bu tesislerde alternatif bir güç mimarisi olarak yüksek gerilimli DC gücü kullanımını araştırmaktadır. Argüman basittir: Güç dönüşümünü azaltarak daha verimli olmasını sağlar. Yüksek gerilimli DC mimarileri kullanan izole veri merkezleri ve sayısız pilot proje olsa da deney büyük ölçüde teorik kalmıştır. Sonuç olarak, DC’ye aşina olmama ve çoğu sunucunun AC ile çalışır vaziyette kalması yaygın olarak benimsenmesini engellemiştir.
Bu yaklaşım, bu yeni BT ağırlıklı, 5G telekomünikasyon merkezi ofislerinde biraz ilgi çekenler arasında yer alıyor. Bunlar, DC gücü için halihazırda donatılmış ve DC konusunda rahat karar vericiler tarafından işletilen tesislerdir. Veri merkezinde mevcut olan statüko için eylemsizlik telekomünikasyonda mevcut değildir.
Diğer operatörler, merkez ofislerinin DC köklerini tamamen terk ederek, neredeyse tamamıyla veri merkezi benzeri bir AC güç mimarisine geçiş yapıyorlar. Bu durumlarda, bu tesisler tamamen koşullandırılarak, ekipmanın çoğu eski merkez ofisten kaldırılır ve genellikle Vertiv SmartRow veya SmartAisle gibi tam entegre, genellikle prefabrike, modüler BT çözümleri ile değiştirilir.
En yaygın yaklaşım, sunuculara yedek güç için AC KGK sistemleri eklerken tesisin bazı unsurları için DC güç sistemlerinden yararlanan bir karışımdır. Her durumda ortaya çıkan bir trend: hassas soğutmanın uygulanması. Bu, BT ekipmanını soğutmak için gereklidir ancak güç yüküne ek ekipman ekler. Bu, 5G’nin gigabayt bazında 4G’den daha verimli olmasına rağmen, 5G ile toplam enerji tüketiminin çok daha yüksek olmasının bir nedenidir.
SmartRow ve SmartAisle, başlangıçta veri merkezi ortamları için tasarlanmış olsa da, bu karma AC/DC ortamlarını desteklemek için yapılandırılabilir ancak bu AC ve DC güç çıkışı dağıtımı genellikle güvenlik için ayrılır. Merkezi ofislerde, SmartRow ve SmartAisle tipik olarak 10-20 kabin ile yerleştirilir ve enerji verimliliği için sıcak veya soğuk koridor kapamasını içerir.
Edge’de 5G Yerleştirmesi
Bu geleneksel ana/erişim modelini desteklemek, 5G’yi desteklemek için gerekli olan ağın gelişmekte olan bir uç noktasıdır. Bu edge kaynakları, son kullanıcıya daha yakın ek bilişim sağlar ve 5G ile mümkün kılınan düşük gecikme ve yüksek bant genişliğine sahip uygulamaları etkinleştirmek için gereklidir. Bu kaynaklar kule alanlarına veya erişim alanının başka bir yerine yerleştirilebilir.
Edge’in yaygınlaşması birkaç yıldır veri merkezi önünde gerçekleşiyor ve artık telekomünikasyon operatörleri kendi edge bilişim kaynaklarını kullanıyor ve bazı durumlarda 5G ihtiyaçlarını karşılamak için mevcut edge bilişim/bulut sağlayıcılarından yararlanıyor.
Bu edge veri merkezleri, tam 5G işlevselliği sunmak için gelişmiş kabiliyetlere ve kritik öneme sahiptir. Vertiv™ SmartMod™, bu ihtiyaca yönelik modüler bir çözümdür ve kabin başına 10 kW’ta 10’a varan kabine sahip 100 kW veri merkezi olarak kullanılır. SmartMod; BT ekipmanları, güç sistemleri ve aküler için ayrı odalara sahiptir ve tüm sistemler için ısı yönetimi içerir.
5G, geçmişte telekomünikasyon şirketlerinin gerektirdiğinin ötesinde uzmanlık gerektiriyor gibi görünüyorsa, bunun nedeni öyle olmasıdır. Bu 5G ağları, AC ve DC ekipmanlarını ve mimarilerini çoğu operatöre tanıdık gelmeyecek şekilde birleştiren bir telekomünikasyon ve veri merkezi kaynakları karmasıdır. 5G yerleştirmesini optimize etmek için her iki arenada uzmanlık kritik öneme sahiptir.
Vertiv, hem veri merkezi hem de telekomünikasyon ekipmanları ve mimarilerindeki bilgi ve deneyimiyle rakipsizdir. Bu birleşen sektörleri benzersiz uzmanlık ve sorunsuz bir şekilde entegre edilmiş çözümlerle destekliyoruz ve öğrenme eğrisine zaman ayırmadan operatörler için bu alışılmadık engelleri ortadan kaldırıyoruz.
Kaynaklar
Erişim Alanında 5G Yerleştirmesi
5G, erişim ağında, merkez ofiste görülenler kadar büyük değişiklikler yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Hücre kulesi tesislerindeki baz istasyonları, standart bir 3G veya 4G tesisinde yaklaşık 5 kW’lık bir yükü destekler. 5G ile, bu yükler 20-40 kW’tır. Güç ve bilişimdeki bu tür büyük artış, mevcut tesislere önemli yükseltmeler yapılmasını gerektirir.
Bu tesislerde sınırlı gayrimenkul yönetimi ilk tercihtir ve radyoları hücre kulelerinin tepelerine taşımanın tek bir itici gücü olmuştur ve bu kuleler artık düzinelerce radyo barındırabilir. Bazı durumlarda, NetSure™ IPE Serisi gibi redresörler de kulelerin üzerine yerleştirilir ve operatörün kuleyi AC güçle çalıştırmasına olanak tanır, bu da AC kablo DC kablodan daha ucuz olduğu için maliyet tasarrufu sağlar.
Tüm bunlar, kulenin tabanındaki güç sistemlerinden en tepedeki radyolara kadar güç düşüşleri de dahil olmak üzere başka karmaşıklıkları da beraberinde getiriyor. Gerilim yükselticiler, kuledeki ekipmanlara yeterli gücün ulaşmasını sağlamak için 48V’u 57V’a yükselterek bu düşüşlerin üstesinden gelebilir. Vertiv, Kuzey Amerika’da bunu, kulenin tabanında yerden tasarruf etmek için mevcut bir DC dağıtım paneline takılan eSure Güç Uzatma Dönüştürücüsü adlı yaratıcı bir çözümle gerçekleştirir.
Bu tesislerdeki ek ekipmanlar, özellikle de 5G uygulamalarını etkinleştirecek BT ekipmanları, depolama, güvenlik ve çevre kontrolü hakkında yeniden düşünmeyi gerektirir. Yine, BT ekipmanları geleneksel telekomünikasyon ekipmanlarından daha hassastır ve kule tesislerinde uygun şekilde depolanmalıdır.
Bu, ayrı, daha küçük kabinlerden sunucu kabinlerini ve ısı yönetim sistemlerini barındırabilen daha büyük kapatmalara kadar farklı şekillerde ele alınabilir. Seçim, tesisin büyüklüğü, üste ihtiyaç duyulan ekipman miktarı ve standart çevresel koşullar dahil olmak üzere çeşitli faktörlere göre belirlenir.
Merkezi ofiste olduğu gibi, bu bölgelere AC gücü verilmesi başka karmaşıklıklara yol açabilir. BT ekipmanlarını destekleyen artan AC yükünü desteklemek için genellikle AC şebekesinin yükseltilmesi veya yazılım yoluyla yönetilmesi gerekir. Bu yazılım, redresörleri ve aküleri kapatarak AC tesis devre kesicisinin yoğun saatlerde atmasını önler.
Vertiv, devre kesicinin atmasını önlemek için üç faz dengeleme kullanarak bu zorluğa yenilikçi bir yaklaşım getiriyor. Bu tür akıllı enerji yönetimi kritik öneme sahiptir, çünkü şebekeden yeni bir AC şebekesinin getirilmesi hem zaman alıcı hem de maliyetli olabilir.
Dünya Çapında 5G İlerlemesi
5G global bir teknoloji olabilir ancak yerleştirme dünya genelinde aynı hızda veya aynı şekilde gerçekleşmemektedir. Çin ve Güney Kore, Asya Pasifik bölgesinin geri kalanını da yanlarına alarak 5G yarışında öne geçti.
Dünyanın bu bölgesindeki operatörler, gerektiğinde tesis yükseltmelerini gerçekleştirerek ve yeni tesislerin agresif bir şekilde kullanıma sunulmasının bir tamamlayıcısı olarak yeni ağları ve ağ ekipmanlarını yerleştirmek için daha hızlı davranmıştır. Ayrıca, bu teknolojiyi benimseyenlerin çoğunun bu bölgede yer aldığı düşünüldüğünde şaşırtıcı olmayan bir şekilde yüksek gerilimli DC mimarilerine daha açıklar.
ABD’de uygulanan strateji, 4G’den 5G’ye tesis yükseltmelerinin önemli bir rol oynadığı Asya’daki stratejilere göre biraz daha muhafazakardı. En büyük operatörlerin mevcut ve gelecekteki ihtiyaçları karşılamak için yerleştirmeyi seçmesi ve daha küçük operatörlerin sermaye yatırımını en aza indirmek için daha küçük yerleştirmeleri seçmesiyle birlikte sağlayıcılar arasında farklılıklar olmuştur.
Şaşırtıcı aykırı değer, 5G’yi kullanıma sunmada Asya ve ABD’nin yaklaşık bir yıl gerisinde kalan Avrupa’da görülmektedir. Spektrumda frekansların atanmasında devam eden gecikmelerle başlayan bir dizi devam eden sorun vardır.
Bazı dikkate değer istisnalar vardır; Fransa ve Finlandiya erken hareket etti ve spektrum atamalarını hızlı bir şekilde aldı ancak çoğu durumda spektrumdaki alan için açık artırmalar henüz gerçekleşmedi. Bu atamaların yaklaşık %70-80’inin 2021 yılının sonuna kadar gerçekleşmesi beklenmektedir.
Yavaş başlangıç, Avrupa’daki aktivite eksikliği ile karıştırılmamalıdır. Erken hareket edenler edenler hızlı bir tempoda ilerliyor ve bu spektrum açık artırmalarını bekleyen operatörler bile zamanı geldiğinde hızlı hareket edebilmek için tesis hazırlığıyla yoğun bir şekilde ilgileniyor.
Pek çok Avrupalı operatör, 5G yatırımı için gereken sermayeyi artırmak amacıyla hücre kulelerini kule şirketlerine geri satıyor. Ardından geri dönüp kule şirketlerinden bu kuleleri kullanmak üzere kiralıyorlar.
Bu durum, bu tesislerde akıllı güç yönetimine ihtiyaç yaratıyor, bu nedenle operatörler yalnızca belirli bir kulede kullanım süresi için ücretlendiriliyor. Vertiv, bu çok kiracılı düzenlemeler için güç ölçümü ve yönetim çözümlerine sahiptir.
Avrupa’da ayrıca yerleştirilebilecek hücre kulelerinin sayısıyla ilgili yönetmelikler bulunmaktadır, bu nedenle oradaki 5G ağının yoğunlaşması farklı şekillerde gerçekleşmektedir. Operatörler, kule eksikliğinin üstesinden gelmek için çok sayıda üst üste binen küçük hücre kullanmaktadır. Bu üst üste binen tasarımlar, operatörlerin yükleri üst üste binen bir tesise kaydırmayı tercih ederek bazı tesisleri yedek güç olmadan yerleştirmelerine olanak tanır.
Avrupa’da şaşırtıcı bir sorun: 5G ağlarının sesli iletişimi desteklemesini sağlamak. Bölgedeki bazı 4G ağlar sesli aramaları desteklemek için donatılmamıştır ve bunun yerine eski 2G ve 3G ağlarına güvenmektedir. Ancak ilk gösterge, birçok operatörün bu 3G tesislerini devreden çıkarmayı ve ses iletimleri için eski 2G’yi tutmayı planlamasıdır.
Avrupa genelinde daha yavaş kullanıma sunulması, operatörlere ağlarının enerji tüketimi, emisyonlar ve genel çevresel etkisine daha fazla odaklanmaları için zaman tanıdı. Bu sorunlar enerjiye bakılmaksızın kıta genelinde önceliklendirilir ancak telekomünikasyon şirketleri 5G’nin doğasında olan sorunların farkındadır.
Avrupalı telekomünikasyon şirketleri, hibrit güç sistemlerini uzun zamandır benimsemiştir ve 5G’yi desteklemek ve bu ağların karbon ayak izini en aza indirmek için bunu yapmaya devam etmeleri beklenmektedir.
Beklendiği gibi, Orta Doğu ve Afrika’da yatırım ve ilerleme, daha zengin ülkelerde ve kent merkezlerinde yoğunlaşmıştır.
5G Verimliliği ve Sürdürülebilirliği
|
5G, bir nesildeki en dönüştürücü iletişim teknolojisi olacak ve artan enerji ve sürdürülebilirlik zorluklarını çözmek için kritik öneme sahip olacak gelişmiş enerji yönetimi kabiliyetleri de dahil olmak üzere bir dizi yeni servise olanak tanıyacaktır. Ancak, 5G nedeniyle enerji tüketimi ve emisyonlarda artışlarla karşılaşan telekomünikasyon operatörleri için pratik zorluklar devam ediyor. 5G ağları, önceki kuşak 4G ağlarına göre %90’a kadar daha verimli olsa da, ağ yoğunluğundaki artış, BT sistemlerine olan ağır bağımlılık, ağ kullanımındaki artış ve trafik artışındaki artış nedeniyle hala çok daha fazla enerjiye ihtiyaç duyuyor. Operatörler, artan enerji tüketimi ve emisyonlarını ve ilgili maliyetleri azaltmaya yardımcı olabilecek enerji verimliliğine sahip en iyi uygulamaları ağlarında benimseyerek bu zorlukları ele almalıdır. |
|
5G ile ilgili her şeyde olduğu gibi, bu uygulamalar yenidir, tanıdık değildir ve daha önce gelen her şeyden temel olarak farklıdır. Tamamen gerçekleştirilmiş bir 5G ağı, edge’de daha fazla tesis gerektirir ve 3G ve 4G öncüllerinden çok daha ağırdır; 5G frekanslarını desteklemek ve 5G özellikli uygulamaların ve kullanıcılarının bant genişliği ve gecikme taleplerini karşılamak için büyük değişiklikler gerekir. Hücre tesisleri farklıdır ve çok daha fazla enerji tüketen çok daha fazla BT ekipmanı vardır. Sektör genelinde (ve kesinlikle 5G'nin ilk kapsama alanında) 5G ağlarının gigabayt bazında 3G veya 4G’den daha verimli olacağı gerçeğine odaklanma eğilimi olmuştur. Bu kesinlikle doğrudur, ancak tesislerin sayısındaki büyük artış ve bu BT’ye bağlı tesislerin enerji taleplerindeki büyük artış, enerji tüketiminde buna karşılık gelen bir artışa neden olacaktır. Bu ani artış önemli olacaktır. Global mobil veri trafiği 2025 yılına kadar yaklaşık dört kat artacak ve bu da 2026 yılına kadar ağ enerji tüketiminde %150-170 oranında genel bir artışa yol açacaktır. Telekomünikasyon operatörleri bunu biliyor çünkü %94’ü 5G ağlarının kullanıma sunulmasıyla enerji tüketiminde bir artış bekliyor. Ancak, 5G’nin ilk günlerinde hızlı bir şekilde yerleştirme öncelik olmuştur. Artık bu ağlar genişledikçe ve benimsendikçe, operatörler dikkatlerini bu ağları çalıştırmanın enerji kullanımına ve maliyetlerine veriyor. |
|
Bu yeni bir düşünce değil. Sonuç olarak, ağ işletme maliyetlerinin %92’si enerji tüketimine harcanıyor. 5G sadece sorunu büyütüyor. Operatörlerin halihazırda uygulaması gereken mütevazı adımlardan, tesis mimarilerinin yeniden düşünülmesini gerektiren daha iddialı yaklaşımlara kadar göz önünde bulundurulması gereken çeşitli stratejiler ve taktikler vardır. 5G ağları, ağ yoğunluğunu yeterince artırmak için pek çok yeni hücre tesisi gerektirir, ancak dünya genelinde yüz binlerce mevcut tesis 5G iyileştirmelerinden geçmektedir. Bu tesislerin çoğunluğu olmasa da pek çoğu eski, verimsiz ekipmanlarla donatılmıştır ve eski DC güç sistemlerini yüksek verimli redresörlere sahip daha yeni sistemlerle değiştirmek verimliliği %5-6 oranında artırabilir. Tabii ki, her yeni tesis verimliliği önceliklendirmeli ve mümkün olduğunda yüksek verimli ekipmanla yapılandırılmalıdır. Günümüzün DC güç sistemleri daha akıllıdır ve daha gelişmiş enerji yönetimi kabiliyetine sahiptir; bu özellikler geleneksel hücre tesislerinde statik çalışma lehine büyük ölçüde göz ardı edilen özelliklerdir. Operatörler, bu kabiliyetlerden yararlanarak maliyetleri düşürebilir. Örneğin, telekomünikasyon operatörleri, yoğun hizmet çekimlerini ve maliyetlerini azaltmak için yoğun saatlerde kullanım için daha ucuz, yoğun olmayan enerjiyi depolamalarına olanak tanıyan çalışma modlarını seçebilir. |
|
Akülerdeki teknolojik gelişmeler, verimlilik iyileştirmeleri için ek fırsatlar sunar. Lityum-iyon (Li-ion) aküler, geleneksel valf regüleli kurşun asit (VRLA) akülere kıyasla, yatırım geri dönüşünü kabul edilebilirden daha fazla hale getiren düşen bir fiyat noktasına sahip çeşitli avantajlar sunar. Lityum-iyon aküler daha küçük olduğu ve daha yüksek sıcaklıklarda çalışabildiği için VRLA ile aynı soğutma seviyesine ihtiyaç duymaz, böylece enerji kullanımı ve maliyetleri azalır. Lityum-iyon aküler VRLA’dan daha uzun süre dayanır ve akülerin ömrünü uzatarak, operatörler izleme ve yenisiyle değiştirme ihtiyaçlarını, kamyon rulolarını, maliyetlerini ve bu faaliyetlerle ilişkili karbondioksit (CO2) emisyonlarını azaltır. Günümüzün DC güç sistemleri daha akıllıdır ve daha gelişmiş enerji yönetimi kabiliyetine sahiptir; bu özellikler geleneksel hücre tesislerinde statik çalışma lehine büyük ölçüde göz ardı edilen özelliklerdir. Operatörler, bu kabiliyetlerden yararlanarak maliyetleri düşürebilir. Örneğin, telekomünikasyon operatörleri, yoğun hizmet çekimlerini ve maliyetlerini azaltmak için yoğun saatlerde kullanım için daha ucuz, yoğun olmayan enerjiyi depolamalarına olanak tanıyan çalışma modlarını seçebilir. Ayrıca, akıllı akü yönetim sistemlerine sahip Lityum-iyon aküler, tepe noktası optimizasyonu sağlayarak, çevrimi artırarak ve kapasite üstü güç sisteminin çalışmasını mümkün kılarak kapsamlı bir ağ enerji stratejisine katkıda bulunur. Bunlar, verimlilik iyileştirmeleri için önemli ve acil fırsatlardır. 2019 yılını düşünün: Telekomünikasyon şirketlerinin %66’sı akülerini yükseltme sürecindeydi ve %81’i bunu beş yıl içinde gerçekleştireceğini söyledi. |
|
Artımlı iyileştirmeler, önemli olsa da, 5G enerji zorluğunu yönetmek için yeterli olmayacaktır. 5G vaadi özünde, son kullanıcıya yönelik ultra düşük gecikmeli uygulamaları mümkün kılmak için verileri işleme ve her tesiste ve mikro tesiste bilişim gerçekleştirme yeteneğidir. Bunu gerçekleştirmek için operatörlerin BT ekipmanlarını geniş ve büyüyen ağlarına tanıtmaları gerekir. Bu, 4G ve 5G arasındaki en önemli farktır. Ne yazık ki, bu BT ekipmanları, telekomünikasyon erişim ağının zorlu ve karmaşık dünyası için değil, güvenli ve iklim kontrollü veri merkezleri için tasarlanmıştır. Ayrıca, daha önce tartışıldığı üzere, AC güçle çalışacak şekilde tasarlanmıştır. AC ile çalışan ekipmanların bu telekomünikasyon ortamlarına getirilmesi güç dönüştürme adımı ekler ve her ekstra çevrim enerji düşüşü ile sonuçlanır. Bu, aynı sonucu elde etmek için daha fazla güçle başlamanız gerektiği anlamına gelir. Daha fazla güç daha fazla ısı anlamına gelir ve BT ekipmanları geleneksel telekomünikasyon ekipmanına göre ısıya daha duyarlıdır, bu da soğutmanın daha öncelikli hale geldiği anlamına gelir. Soğutma enerji tüketir. |
|
Bu ekipmanları birçok hücre tesisinde yaygın olarak kullanılan 40 fitlik beton barınaklara yerleştirmek, bu barınakların soğutulması gerektiği anlamına gelir. BT sistemlerini ısı aralıklarının üst sınırlarında çalıştırırken bile bu büyük, beton yapıları soğutmak çok fazla soğuk hava ve çok fazla enerji gerektirir. Daha küçük, modern kapatmalar hassas ekipmanları unsurlardan korumak için tasarlanmıştır ve herhangi bir konumda, herhangi bir tesisin benzersiz ihtiyaçlarını karşılamak için havadan sıvı soğutma teknolojilerine kadar farklı soğutma türleri ile donatılabilir. Akıllı yönetim sistemleri, mümkün olan en iyi sonucu elde etmek için optimum ısı ayarlarını, kontrol pompalarını ve fanları sürekli olarak kalibre etmek üzere yapay zeka (AI) ve veri analizlerini kullanır. Bunlar tek bir tesis için küçük sorunlardır, ancak bu ağ sitelerinin sayısı yüz binlerce olabilir. Enerji tüketimindeki küçük artışlar bile hızla birikir. Neyse ki, küçük iyileştirmeler de böyledir. |
|
Enerji tüketimi, günümüzün telekomünikasyon operatörlerinin karşılaştığı daha büyük bir sürdürülebilirlik zorluğunun yalnızca bir parçasıdır. İklim değişikliğine ve emisyonları azaltmaya yönelik global odaklanma, sektördeki karar vericileri etkilemektedir. Verizon ve Vodafone, 2040 yılına kadar net sıfır emisyon hedefliyor ve Telefónica, 2030 yılına kadar en iyi dört faaliyet pazarında net sıfıra ulaşmayı taahhüt etti. Verizon ve Vodafone buraya ulaşmak için elektrik kullanımında 2025 yılına kadar %50 oranında azalma ve Telefónica 2030 yılına kadar %70 oranında azalma hedefliyor. Bunlar cesur vaatlerdir ve oraya ulaşmak için stratejiler yukarıda belirtilen en iyi uygulamaları içerecektir. Ancak bu stratejiler tek başına yeterli olmayacaktır. Yenilenebilir enerji kaynakları ve hibrit güç sistemleri çözümün bir parçası olmalıdır. Afrika ve Avrupa, hibrit sistemleri yirmi yıldır kullanıyor ve dünyanın diğer bölgeleri de buna uyuyor. Enerji maliyeti ve kullanılabilirliği düşük kaldığı ve güneş panelleri ve güç maliyeti engelleyici olduğu için ABD telekomünikasyon alanında hibrit teknolojileri büyük ölçüde görmezden geldi. Bu durum, ABD’nin bazı bölgelerinde enerji maliyetlerinin artması, kullanılabilirliğin daha güvencesiz hale gelmesi ve güneş enerjisi teknolojilerindeki ilerlemelerin kilovat saat başına maliyeti şebeke paritesine yaklaştırması ile değişiyor. Şebekeye bağlı yerleştirmeler için güneş enerjisi eklentisi, daha iyi aküler için altyapı maliyetlerini artırmak zorunda kalmadan şebekeye olan bağımlılığı azaltmanın bir yoludur. Mevcut teşvikler karışıma dahil edildiğinde, sağlam bir öneridir. ABD hibrit sistemler pazarı büyüdükçe, yatırımlar yeniliği teşvik edecek ve maliyetleri düşürecektir. |
Vertiv İle 5G’ye Geçiş
Veri iletiminin hızı ve hacminde önemli artışlar sağlayan 5G ağları, hayatın her alanında sayısız yeni, gelişmiş ve giderek daha değerli olan uygulamaların kapılarını açacaktır. Bu uygulamalara güvendikçe, ağın güvenilirliği ve güvenliği daha da kritik hale gelir.
Bu, yüz binlerce mevcut tesisi yükseltmesi, en az bu kadar yeni tesis inşa etmesi ve ağ genelinde BT sistemlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte ortaya çıkacak enerji tüketimindeki muazzam artışı yönetmesi gereken günümüzün telekomünikasyon operatörleri için eşi benzeri görülmemiş bir zorluk oluşturmaktadır.
BT’nin telekomünikasyon alanına yaygın olarak uygulanması, bu 5G ağlarına güç verme ve koruma bakımından temel sorundur. BT’nin ana, erişim ve edge’e eklenmesi, geleneksel olarak DC ile çalışan ortamlarda AC gücü eklemek anlamına gelir ve bu da çoğu telekomünikasyon şirketine yabancı bir kavramdır. DC gücündeki uzmanlıkları bir asırdan daha eskiye dayanmaktadır ancak AC yenidir, farklıdır ve göz ardı edemeyecekleri bir karmaşıklık ekler.
Ortaya çıkan model, geleneksel telekomünikasyon ve veri merkezi mimarilerinin bir karışımıdır. Her iki endüstride de benzersiz uzmanlığa sahip olan Vertiv, bazen bu zıt çıkarları destekleyen ve 5G ağlarının güvenilir ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlayan altyapı çözümlerini yerleştirmek için dünya genelindeki operatörlerle birlikte çalışmaktadır.