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Guía de Vertiv para la tecnología 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 videojuegos 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.

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 videojuegos 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 se espera que el 5G supondrá 13,1 billones de dólares en ventas para 2035. Los gastos de capital 5G globales (CapEx) y la investigación y el 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 que no llega a constituir 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. Obtenga más información sobre cómo el 5G es diferente de las generaciones móviles anteriores en este informe de 451 Research, “El manual del 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.

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“El 5G representa la actualización de redes más impactante y difícil a la que se haya 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 un procesamiento informático rápido y potente desde el core hasta el edge. Esta es la promesa del 5G: la capacidad de procesar datos y realizar computación en cada centro y microcentro 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: los equipos de TI no encajan perfectamente en los centros de telecomunicaciones tradicionales, algo que los operadores sin duda ya entienden después de pasar la última década haciendo la transición de sus oficinas centrales a lo que efectivamente son centros de datos en el core de sus redes. La infraestructura 5G será un híbrido de modelos de infraestructura de telecomunicaciones y TI tradicionales, y requerirá transiciones fluidas entre todos los sistemas en todo momento.

Cómo entender la arquitectura 5G

Las redes 5G serán mucho más densas que las redes 3G y 4G existentes para cumplir con la doble promesa de mayor ancho de banda y menor latencia; ello significa que habrá muchas más celdas en toda la red y cada centro contará con más equipos de TI. Estas son diferencias significativas, porque 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 incorporación de equipos de TI en toda la red requiere una mayor atención a la protección ambiental de esos componentes electrónicos sensibles, lo que significa utilizar armarios y envolventes robustos e implantar formas control de refrigeración y humedad dedicadas. La refrigeración de precisión no era típicamente necesaria en todos los climas (salvo en los más extremos) para las redes de telecomunicaciones tradicionales, ya que esas redes, incluidas las iteraciones 3G y 4G, requerían un mínimo de equipos de TI en el espacio de acceso. El caso es diferente con las redes 5G.

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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 de CA, mientras que las redes de telecomunicaciones y los equipos existentes se alimentan con CC. Además, se utilizan fuentes de energía alternativas para complementar la energía de red en muchas partes del mundo, y esas fuentes también producen alimentación de CC. Esta brecha puede salvarse, pero requiere el partner 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 tecnología de la información y la introducción de energía de CA se ha estado produciendo en las oficinas centrales durante varios años y continúa en la actualidad. El espacio de acceso es la nueva frontera del 5G, con centros de torres de telefonía móvil sometidos a cambios o actualizaciones importantes para admitir el 5G y estos nuevos recursos de TI. Estos centros 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 centros y zonas geográficas.

Estas arquitecturas han evolucionado para sostener las demandas de la red, moviendo equipos desde el suelo a la torre y desde la base de la torre a concentradores centralizados según los requisitos de ancho de banda y latencia.

La primera macroestación base con arquitectura de red de acceso por radio (RAN) consistía en una torre móvil y una antena con todos los equipos asociados en la base de la torre conectados a la antena mediante un cable coaxial. Estos tipos de emplazamientos requerían múltiples envolventes o, en ocasiones, casetas más grandes que albergaran 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 junto con 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 al reducir la distancia entre la antena y la 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.

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El cambio más reciente a la red de acceso de radio centralizada (C-RAN) ha sido más rompedor. 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 prestar servicio a múltiples centros. Esto redujo la huella física en la torre y proporcionó otras ventajas relacionadas con la monitorización y el mantenimiento de los equipos. Muchos centros 4G actuales emplean arquitecturas C-RAN, pero el paso al 5G requiere otra reevaluación del diseño de celdas.

De nuevo, la promesa del 5G se basa en la capacidad de los operadores de colocar la informática lo más cerca posible del consumidor, empezando donde ya tienen acceso a bienes inmuebles, en los centros de torres de telefonía móvil. C-RAN ha estado eliminando equipos informáticos de esos centros. No vamos a ver una reversión inmediata, estos centros centralizados de C-RAN desempeñarán un papel en el 5G, pero veremos más equipos de TI regresando a esos centros de torre, la introducción de la red de acceso de radio abierta (O-RAN) y un nuevo conjunto de desafíos de despliegue.

Despliegue 5G en el core

Hay cierta tendencia a pensar en el 5G como se aplica a los centros de torres de telefonía móvil existentes, y eso es ciertamente un frente en la campaña de despliegue global en curso. Sin embargo, en realidad, el despliegue de 5G está ocurriendo en oficinas centrales, en celdas totalmente nuevas y en despliegues de TI en el edge emergente. Las redes 5G son mucho más densas y complejas que las generaciones anteriores, y el despliegue supone ciertamente el desafío que parece suponer.

En la oficina central, esto significa adaptar las instalaciones existentes para dar soporte a los servidores de TI necesarios para el tráfico 5G. Las oficinas centrales tradicionales estaban conmutando centros que funcionaban exclusivamente con alimentación de CC y con una carga de calor de 2-3 kW que requería poca atención a la refrigeración. El 5G lo está cambiando todo. Esos cables de cobre y switches de línea están fuera, sustituidos por racks de servidores, sistemas de alimentación de CC adicionales y/o sistemas SAI de CA, y unidades de refrigeración de precisión para gestionar la carga térmica correspondiente.

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Estas han sido las diferencias fundamentales entre las telecomunicaciones y las arquitecturas de TI durante décadas. Las empresas de telecomunicaciones dependen de la alimentación de CC para hacer funcionar la red y requieren una refrigeración mínima. Los centros de datos y las instalaciones de TI utilizan alimentación de CA para alimentar a los 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 completamente los perfiles de alimentación y refrigeración de esas instalaciones. En la mayoría de los casos, no es tan simple como alimentación de CA o de 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 tanto en soporte de infraestructura de centros de datos como de telecomunicaciones, tiene soluciones para entornos de CA y CC y es igualmente experto en ambas arquitecturas.

Durante al menos 20 años, el sector de los centros de datos ha estado explorando el uso de energía de CC de alta tensión como una arquitectura de energía alternativa en esas instalaciones. El argumento es sencillo: reduce las conversiones de potencia, lo que hace que sea más eficiente. El experimento ha permanecido en gran medida teórico, aunque ha habido centros de datos aislados y numerosos proyectos piloto que han utilizado arquitecturas de CC de alta tensión. 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 es uno de los que van ganando terreno en estas nuevas oficinas centrales de telecomunicaciones 5G, con un alto peso de TI, ya que estas instalaciones ya están equipadas para la alimentación de CC y están dirigidas por responsables de la toma de decisiones que se sienten cómodos con la CC. La inercia hacia lo ya conocido que existe en el centro de datos no existe en las telecomunicaciones.

Otros operadores están realizando la transición más o menos completa a una arquitectura de alimentación de CA similar a la de un centro de datos, todo excepto abandonar las raíces de CC de sus oficinas centrales. En estos casos, estas instalaciones se están acondicionando totalmente, retirando la mayor parte de los equipos de la antigua oficina central y a menudo sustituyéndolos por soluciones de TI modulares totalmente integradas, a menudo prefabricadas, como Vertiv SmartRow o SmartAisle.

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El enfoque más común es una combinación, que aprovecha los sistemas de alimentación de CC para algunos elementos de la instalación a la vez que agrega sistemas SAI de 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 refrigerar el equipo de TI, pero añade equipos adicionales a la carga a alimentar. 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 han sido diseñados originalmente para entornos de centros de datos, pueden configurarse para soportar 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 despliegan con 10-20 racks e incorporan cerramiento de pasillo caliente o frío para la eficiencia energética.

Despliegue 5G en el Edge

El complemento de este modelo tradicional de core/acceso es un edge emergente que es necesario para dar soporte a redes 5G. Estos recursos de Edge añaden computación adicional más cerca del usuario final, lo que es necesario para habilitar las aplicaciones de baja latencia y gran ancho de banda posibles gracias al 5G. Estos recursos se pueden implementar en torres o en cualquier otro lugar del espacio de acceso.

La proliferación del edge ha estado ocurriendo en los centros de datos durante varios años, y ahora los operadores de telecomunicaciones están implementando sus propios recursos de edge computing y, en algunos casos, aprovechando los proveedores de edge computing/cloud existentes para satisfacer sus necesidades de 5G.

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Estos centros de datos de edge son sofisticados y críticos para ofrecer funcionalidad 5G completa. Vertiv™ SmartMod™ es una solución modular para esta necesidad, normalmente desplegada como un centro de datos de 100 kW, con hasta 10 racks a 10 kW por rack. SmartMod cuenta con salas separadas para equipos de TI y sistemas de alimentación y baterías, e incluye gestión térmica para todos los sistemas.

Si da la impresión de que el 5G requiere experiencia más allá de lo que se ha requerido en el pasado de las telecomunicaciones, es porque es así. 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 el despliegue del 5G.

Vertiv es singular en su conocimiento y experiencia tanto en centros de datos como en equipos y arquitecturas de telecomunicaciones. Apoyamos a estos sectores convergentes con una experiencia inigualable y soluciones integradas a la perfección, eliminando esos obstáculos desconocidos para los operadores que no tienen tiempo para ponerse a aprender cuáles son.

Despliegue 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 las ubicaciones centrales. Las estaciones base en los centros de torres de telefonía móvil soportan una carga de aproximadamente 5 kW en un sitio 3G o 4G estándar. Con 5G, esas cargas son de 20-40 kW. Este tipo de aumento masivo de la energía y la informática requiere actualizaciones significativas de los centros existentes.

Administrar el espacio limitado en estos centros es la primera consideración, y ese fue uno de los impulsores para mover las radios a la parte superior de las torres de telefonía celular, y esas torres ahora pueden albergar docenas de radios. En algunos casos, los rectificadores como la serie NetSure IPE también se colocan en las torres, lo que permite al operador conectar la alimentación de CA a la torre, lo que supone un ahorro de costes porque el cable de CA es menos costoso que el cable de CC.

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Todo esto introduce otras complicaciones, incluidas caídas de potencia desde los sistemas de alimentación de la base de la torre hasta las radios de la parte superior. Los amplificadores de tensión pueden superar esas caídas, aumentando de 48 V a 57 V para garantizar que llegue suficiente energía al equipo en la torre. En Norteamérica, Vertiv lo consigue con una solución creativa, el convertidor de extensión de energía eSure, que se conecta a un panel de distribución de CC existente para ahorrar espacio en la base de la torre.

El equipo adicional en estos centros, específicamente el equipo de TI para habilitar aplicaciones 5G, requiere nuevas ideas sobre almacenamiento, seguridad y control ambiental. De nuevo, los equipos de TI son más sensibles que los equipos de telecomunicaciones tradicionales y deben almacenarse de forma adecuada en lugares de torre.

Esto se puede manejar de diferentes maneras, desde armarios separados y más pequeños hasta armarios más grandes que pueden alojar racks de servidores y sistemas de gestión térmica. La elección viene determinada por varios factores, incluido el tamaño del centro, la cantidad de equipo necesario en la base y las condiciones ambientales estándar.

Al igual que con la oficina central, la introducción de alimentación de CA en estos lugares puede provocar otras complicaciones. A menudo, la red de CA debe actualizarse o gestionarse mediante software para dar soporte a la mayor carga de CA que soporta el equipo de TI. Este software evita que el disyuntor del centro de CA se dispare durante las horas pico mediante la transición de los rectificadores a las baterías.

Vertiv adopta un enfoque innovador para este desafío, utilizando el equilibrado trifásico para evitar que el disyuntor 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 requerir mucho tiempo y dinero.

El progreso del 5G alrededor del mundo

El 5G puede ser una tecnología global, pero el despliegue no se realiza al mismo ritmo o de la misma manera en todo el mundo. China y Corea del Sur se adelantaron en la carrera hacia el 5G, arrastrando al resto de la región de Asia Pacífico con ellos.

Los operadores en esa parte del mundo han desplegado más rápido nuevas redes y equipos de red, realizando actualizaciones de centros según era necesario y como complemento a un despliegue agresivo de nuevos centros. También han estado más abiertos a las arquitecturas de CC de alta tensión, lo que no es sorprendente teniendo en cuenta que muchos de aquellos que adoptaron esa tecnología en el centro de datos estaban ubicados en la región.

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La estrategia en EE. UU. ha sido ligeramente más conservadora que lo que ha ocurrido en Asia, con las actualizaciones del 4G al 5G que han jugado un papel importante. Ha habido diferencias entre los proveedores, con los operadores más grandes que eligen desplegar más ampliamente para satisfacer las necesidades actuales y futuras y los operadores más pequeños optan por despliegues más pequeños para minimizar la inversión de capital.

El sorprendente valor atípico es Europa, donde los despliegues del 5G van con un retraso de aproximadamente un año con respecto a Asia y EE. UU. Hay una serie de problemas en curso, comenzando con retrasos continuos en la asignación de frecuencias en el espectro.

Hay algunas excepciones notables: Francia y Finlandia se adelantaron y recibieron asignaciones de espectro rápidamente, pero en la mayoría de los casos las subastas por espacio en el espectro aún no se han realizado. La expectativa es que entre el 70 % y el 80 % de esas asignaciones podrían realizarse para fines de 2021.

El inicio lento no debe confundirse con una falta de actividad en Europa. Los primeros en ponerse en marcha están progresando a un ritmo rápido, e incluso los operadores que todavía esperan esas subastas de espectro están metidos de lleno en la preparación del centro para que puedan ponerse en marcha rápidamente cuando llegue el momento.

Muchos operadores europeos están vendiendo sus torres a empresas de torres para aumentar el capital necesario para la inversión en 5G. Luego cambian y alquilan el uso de esas torres a las empresas de torres.

Esto crea la necesidad de una gestión de potencia inteligente en esos centros, por lo que a los operadores se les cobra solo por el tiempo de uso en una torre determinada. Vertiv cuenta con soluciones de medición y gestión de energía para estas disposiciones multi-tenant.

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Europa también cuenta con normativas 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 celdas pequeñas superpuestas. Estos diseños superpuestos permiten a los operadores implementar algunos centros sin energía de respaldo, optando en su lugar por cambiar las cargas a un centro superpuesto.

Un problema sorprendente en Europa es el de garantizar que las redes 5G puedan admitir comunicaciones de voz, ya que 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 centros 3G y mantener el 2G antiguo para transmisiones de voz.

El lento despliegue 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 alimentación híbridos y se espera que continúen haciéndolo para dar soporte a redes 5G y minimizar su huella de carbono.

Como se esperaba, la inversión y el progreso en Oriente Medio y África se han centrado en países y centros urbanos más ricos.

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Eficiencia y sostenibilidad 5G

El 5G será la tecnología de comunicaciones más transformadora en una generación y permitirá un universo de nuevos servicios, incluidas capacidades avanzadas de gestión de energía que serán fundamentales para resolver los crecientes desafíos energéticos y de sostenibilidad. Sin embargo, hay desafíos prácticos para los operadores de telecomunicaciones, que se enfrentan a aumentos 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 por su mayor densidad, la gran dependencia de los sistemas de TI, el incremento de 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, y los costes asociados.

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 pasado antes. Una red 5G completamente realizada requiere más sitios en el edge y es mucho más densa que sus predecesores 3G y 4G: cambios masivos que son necesarios para admitir frecuencias 5G y satisfacer las demandas de ancho de banda y latencia de las aplicaciones habilitadas para 5G 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 ciertamente 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. Si bien esto es cierto, el aumento masivo en el número de centros y las demandas de energía de esos centros dependientes de TI darán como resultado el correspondiente aumento en el consumo de energía. Este aumento será significativo:

el tráfico global de datos móviles aumentará 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 saben esto, ya que el 94 % prevé un aumento en el consumo de energía con el despliegue de redes 5G. Sin embargo, la rapidez de despliegue 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 costes de operar estas redes.

No se trata de una consideración nueva: 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 de los centros.

Las redes 5G requieren muchas celdas nuevas para aumentar adecuadamente la densidad de la red, pero cientos de miles de centros existentes en todo el mundo están siendo reacondicionados para el 5G. Muchos de esos centros, si no la mayoría, están equipados con equipos antiguos e ineficientes y están reemplazando los sistemas de energía de CC heredados con sistemas más nuevos que tienen rectificadores de alta eficiencia y pueden mejorar la eficiencia en un 5-6 %. Por supuesto, cualquier nuevo centro debe priorizar la eficiencia y configurarse con equipos de alta eficiencia siempre que sea posible.

Los sistemas de alimentación de CC de hoy en día son más inteligentes y capaces de una gestión de energía más avanzada, características que se han ignorado en gran medida a favor del funcionamiento estático en los centros móviles 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 punta, para usarla durante las horas punta para reducir los costes y los consumos de electricidad.

Los avances tecnológicos en las baterías presentan oportunidades adicionales para mejorar la eficiencia: las baterías de ion 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 ion litio son más pequeñas y pueden funcionar a temperaturas más altas, no requieren el mismo nivel de refrigeración que las VRLA, lo que reduce el consumo de energía y los costes.

Las baterías de ion litio duran más que las VRLA y, al extender la vida útil de las baterías, los operadores reducen las necesidades de monitorización y sustitución, los desplazamientos y los costes, junto con las emisiones de dióxido de carbono (CO2) asociadas con esas actividades.

Los sistemas de alimentación de CC de hoy en día son más inteligentes y capaces de una gestión de energía más avanzada, características que se han ignorado en gran medida a favor del funcionamiento estático en los centros móviles 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 punta, para usarla durante las horas punta para reducir los costes y los consumos de electricidad.

Además, las baterías de ion 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 alimentación por encima de la capacidad.

Estas son oportunidades importantes e inmediatas para mejorar la eficiencia. Pensemos que en 2019 el 66 % de las empresas de telecomunicaciones estaban en proceso de actualizar sus baterías y el 81 % dijo que lo haría en cinco años.

Las mejoras incrementales, aunque importantes, no serán suficientes para gestionar el desafío energético del 5G. En esencia, la promesa del 5G es la capacidad de procesar datos y realizar computación en cada centro y microcentro 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 equipamiento de TI está diseñado para centros de datos seguros y climatizados, y no para las turbulencias de mundo de la red de acceso de telecomunicaciones. Como se mencionó anteriormente, también está diseñado para funcionar con alimentación de 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 eficiencia. 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.

Colocar este equipo en casetas de hormigón de 12 metros comunes a muchos centros de celdas significa que esas casetas deben refrigerarse, y para refrigerar 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 armarios más pequeños y modernos están diseñados para proteger equipos sensibles de los elementos y pueden equiparse con diferentes tipos de refrigeración, desde aire exterior libre hasta tecnologías de refrigeración líquida, y todas las demás opciones entre estas dos, para satisfacer las necesidades particulares de cualquier centro, en cualquier ubicación.

Los sistemas de gestión inteligente utilizan inteligencia artificial (AI) y análisis de datos para calibrar continuamente los ajustes térmicos óptimos, las bombas de control y los ventiladores para lograr el mejor resultado posible.

Se trata de pequeños problemas para un solo centro, pero estos centros de red pueden ascender a cientos de miles. Incluso pequeños aumentos en el consumo de energía van sumando rápidamente. Afortunadamente, también lo hacen las pequeñas mejoras.

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 en 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 Telefónica se ha comprometido a lograr cero emisiones netas en sus cuatro principales mercados operativos para 2030. Para llegar allí, Verizon y Vodafone se han puesto como objetivo una reducción del 50 % en el consumo de electricidad para 2025 y Telefónica del 70 % en para 2030.

Estas son promesas audaces, y es casi seguro que las estrategias para lograrlas incorporarán las mejores prácticas mencionadas anteriormente. Sin embargo, esas estrategias por sí solas no serán suficientes.

Las fuentes de energía renovable y los sistemas de energía híbrida deben ser 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 coste y la disponibilidad de energía se mantuvieron bajos y el coste de los paneles solares y la energía era prohibitivo.

Esto está cambiando en partes de EE. UU. con el aumento de los costes energéticos, la disponibilidad cada vez más precaria y los avances en tecnologías solares que 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 crece el mercado estadounidense de sistemas híbridos, la inversión seguirá adelante, lo que estimulará la innovación y reducirá los costes.

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La transición al 5G con Vertiv

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. Conforme vayamos dependiendo cada vez más de estas aplicaciones, la fiabilidad y la seguridad de la red se volverán aún más cruciales.

Esto presenta un desafío sin precedentes para los operadores de telecomunicaciones de hoy en día, que deben actualizar cientos de miles de centros existentes, construir otros tantos centros nuevos y gestionar el pico masivo de consumo de energía que vendrá con la proliferación de sistemas de TI en toda la red.

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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 core, el acceso y en el edge significa añadir alimentación de CA en entornos tradicionalmente alimentados por CC, y ese es un concepto ajeno para la mayoría de las empresas de telecomunicaciones. Su experiencia en alimentación 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 una especie de 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 respalden estos intereses a veces contrapuestos y garantizar que las redes 5G funcionen de forma fiable y eficiente.

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