Implementaciones de 5G: Reducción del consumo de energía

El 5G generará datos a una velocidad sin precedentes y en enormes volúmenes. No es solo una nueva tecnología inalámbrica que proporcionará una velocidad teórica 100 veces más rápida que las soluciones actuales, sino que también promete una latencia de red de unos pocos milisegundos, soporta 1 millón de dispositivos por km², garantiza una disponibilidad de red del 99.999% y tiene infinitos casos de uso asociados. Esta tecnología constituye el nuevo paradigma de comunicación inalámbrica altamente escalable y puede ser la solución para ciertos problemas existentes en múltiples industrias.

Una red 5G madura será capaz de satisfacer las crecientes necesidades del Internet de las Cosas (IoT) a gran escala, las ciudades inteligentes, las capacidades de gestión remota en tiempo real y más actividades de computación de red, lo que hace que el 5G sea una parte esencial de la próxima transformación digital.

Cuánta energía consumirá la infraestructura 5G es una de las principales preocupaciones del impacto ambiental y los costos operativos de las redes de próxima generación. Según IEEE Spectrum, se estima que "una estación base 5G generalmente consume aproximadamente tres veces más energía que una estación base 4G. Y se necesitan más estaciones base 5G para cubrir la misma área".

Entre otros factores, los sistemas 5G también servirán a una gran cantidad de dispositivos conectados, ofrecerán conectividad ubicua y continua, utilizarán formas de onda y antenas potentes y requerirán densificación de la red.

A diferencia de una antena de estación base 4G, que típicamente utiliza el rango de frecuencia sub-6 GHz, que abarca desde 700 MHz hasta 2.7 GHz y puede transmitir señales a varios kilómetros, una celda 5G alcanzaría solo cientos de metros (o incluso menos, para despliegues en interiores o de alta densidad) y requeriría una mayor densidad de sitios.

El 5G es el primer sistema de comunicaciones móviles que admite cualquier espectro entre 400 MHz y 90 GHz. Las primeras fases del 5G comercial se desplegarán probablemente en el espectro de frecuencias más bajas. Sin embargo, el uso de bandas de frecuencia más altas, especialmente entre 24 GHz y 100 GHz, conocidas como ondas milimétricas (mmWave), plantea nuevos desafíos y beneficios para las redes 5G.

Dado que el 5G requerirá un despliegue masivo de celdas pequeñas para cubrir la misma área, también contribuirá al aumento del consumo de energía. Las pequeñas celdas 5G, que pueden construir redes más densas y reutilizar el ancho de banda de manera más eficiente, podrían superar a las celdas pequeñas 4G para 2024, según investigaciones recientes. Además, el aumento de las antenas masivas de Entrada Múltiple-Salida Múltiple (MIMO) también demanda un considerable consumo de energía.

Todos estos cambios que vienen con esta tentadora nueva tecnología podrían finalmente aumentar el consumo total de energía de toda la red de telecomunicaciones.

Sin embargo, están surgiendo nuevos estándares para soportar soluciones de alimentación y gestión de energía en 5G, ya que las preocupaciones sobre el consumo de energía están surgiendo en todo el mundo. Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), ya se están desarrollando nuevos estándares para mejorar la eficiencia energética y reducir los costos de capital y operativos.

En este sentido, varios proveedores, como Ericsson, prometen que el 5G es capaz de habilitar despliegues de red más densos y al mismo tiempo ofrecer eficiencia energética.

Un problema importante que había sido descuidado en el pasado es que las estaciones base consumen el 80% de la energía en la infraestructura de la red móvil, pero la mayoría de las estaciones base permanecen inactivas durante un período de 24 horas. Al activar inteligentemente el modo de reposo (conocido como "diseño ultra delgado"), las estaciones base 5G pueden reducir en gran medida el consumo de energía durante el tiempo de inactividad, cuando no hay usuarios activos. De esta manera, las compañías pueden tener una mejor gestión de la energía y, en consecuencia, reducir los costos operativos.

Estamos totalmente de acuerdo en cómo la optimización y gestión inteligente de la red pueden ayudar a lograr eficiencia energética y de despliegue. En MedUX, medimos el rendimiento y el estado de la red en tiempo real y proporcionamos información sobre la experiencia del cliente. Ayudamos a los operadores a priorizar inversiones y actualizaciones, no solo en función de indicadores técnicos de la red, sino también en función del impacto esperado en la calidad de red y la experiencia del cliente (QoE). Entre otras cosas, apoyamos la identificación de la ubicación estratégica de estaciones y equipos de radio en áreas de alta densidad.

Como dijo Emil Björnson, profesor asociado de la Universidad de Linköping (Suecia) hace mucho tiempo, "esta [eficiencia energética del 5G] es un gran problema, pero no creo que sea un obstáculo, [...] Si se pueden proporcionar nuevas características que hagan que el sistema sea cada vez más eficiente energéticamente a través de actualizaciones de software, será mucho más fácil mejorar la eficiencia con el tiempo".

En la era del 5G, cuando las redes se vuelven muy dinámicas y los operadores de telecomunicaciones ofrecen servicios tanto a consumidores como a empresas, analizar y mejorar la experiencia del cliente se convierte en un factor esencial para construir redes optimizadas capaces de satisfacer los requisitos de los usuarios y respaldar compromisos de eficiencia energética. La necesidad de información en tiempo real y decisiones informadas es más importante que nunca.
 

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