La industria adopta soluciones para optimizar el consumo energético de 5G

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Aunque la tecnología 5G es más energéticamente mucho más eficiente que 4G, el aumento del tráfico que se producirá en las nuevas redes elevará considerablemente el consumo de electricidad de las telecomunicaciones. Por ello, los operadores están buscando soluciones para reducirlo, y los expertos señalan se podría lograr una reducción de hasta el 70%, combinando distintas tecnologías de optimización de hardware.

La introducción de servicios 5G permitirá a los proveedores de redes móviles ofrecer nuevos servicios de baja latencia para casos de uso empresariales en los que se requiere la conexión de múltiples dispositivos. Esta es una de las ventajas de la nueva generación de redes móviles, que gracias a la implementación la tecnología de mMIMO (Massive Multiple-Input, Multiple-Output) permitirá la gestión de conexiones para una gran cantidad de dispositivos de forma simultánea.

Aunque la tecnología 5G se presenta como un 90% más eficiente que 4G en el consumo por unidad de tráfico, al proporcionar conectividad a tantos dispositivos a la vez el gasto energético podría dispararse. Así lo explican los expertos de ABI Research, que en un informe explican que cada estación base 5G requerirá 3 veces más electricidad que 4G para brindar la misma cobertura. Esto tendrá un efecto importante en el CAPEX de los operadores, pero la industria está estudiando formas de reducir al mínimo el consumo, y están encontrando soluciones muy interesantes en las tecnologías de optimización de hardware.

Según los investigadores, con una combinación adecuada de nuevos chipsets con otras tecnologías se podría alcanzar una reducción del consumo energético de entre el 30% y el 70%. En opinión de Fei Liu, analista de la industria de infraestructura de redes móviles y 5G en ABI Research, “el consumo de energía 5G depende de la configuración de radio, el hardware y la carga de tráfico, y más del 70 % de la energía consumida está en la red de acceso de radio (RAN). Una RAN 5G consume hasta 2,7 kilovatios (kW) de energía con configuraciones mMIMO 64T64R en una condición típica, mientras que una radio Long Term Evolution (4G-LTE) consume alrededor de 0,8 kW”.

Señala que los operadores solo necesitarán implementar redes de radio 64T64R mMIMO en las áreas urbanas más densas, con elevados niveles de tráfico, por lo que centrarán sus estrategias de optimización especialmente en estas instalaciones. Liu comenta que en los sistemas mMIMO los mayores contribuyentes al consumo energético son los amplificadores de potencia (PA), los módulos de proceso de banda base, la frecuencia intermedia digital (DIF) y los transceptores. Por ello, la industria se enfocará en reducir el consumo en estos puntos principales.

Para ayudar en la reducción del consumo energético, los proveedores de tecnologías para redes móviles, esencialmente Huawei, ZTE, Nokia y Ericsson, están desarrollando componentes más modernos y eficientes. Por ejemplo, nuevos PA basados en nitruro de Galio (GaN), chipsets más potentes y eficientes, sistemas de refrigeración líquida y nuevos materiales y diseños.

Los expertos explican que los componentes fabricados con nitruro de Galio podrían aumentar la eficiencia de los amplificadores de potencia en hasta un 50%, reduciendo considerablemente el consumo de los sistemas mMIMO, lo que se traduce directamente en una reducción de los costes operativos. Por otro lado, las instalaciones con refrigeración líquida son un 50% más pequeñas y un 30% más ligeras que las basadas en refrigeración por aire acondicionado, algo que también ayudará a ahorrar costes a los operadores de red.

En cuanto a los chipsets, las nuevas generaciones que han desarrollado los fabricantes de equipos de redes móviles prometen una reducción de entre el 30% y el 70% en el consumo, a la vez que un aumento en el rendimiento de mMIMO. Por último, los especialistas explican que gracias a las nuevas arquitecturas también se podrá reducir el gasto de electricidad, ampliar el rango de cobertura y el rendimiento en las comunicaciones. Liu explica que la combinación de todas estas innovaciones permitirá a los operadores reducir mucho el consumo de energía y, por tanto, los gastos operativos. Y recomienda a los operadores “implementar la nueva generación de equipos y adoptar tecnología de enfriamiento eficiente para reducir el consumo de energía a nivel de equipo”.