Введение в технологию 5G
5G — это пятое поколение сотовой телекоммуникационной сети, обеспечивающее повышенную пропускную способность и более высокие скорости, которые позволяют использовать все — от видео высокой четкости до игр со сверхнизкой задержкой и передовой телемедицины — и обещает еще больше возможностей приложений по мере развития и расширения технологии по всему миру.
Ожидается, что к 2024 году приблизительно у 40 % населения планеты будет доступ к 5G, а к 2035 году 5G обеспечит рост продаж на 13,1 триллиона долларов США. Капитальные затраты на 5G по всему миру и расходы на исследования и разработки растут на 10,8 % в год и, по прогнозам, достигнут 265 млрд долларов США в течение следующих 15 лет.
Путь к 5G — это золотая лихорадка, и телекоммуникационные компании спешат вперед, делая акцент на доступности и безопасности, чтобы стать первыми. Это понятно, но управление неизбежным увеличением энергопотреблением — сложная задача.
5G: как мы здесь оказались
«Технология 5G станет самым значительным и непростым обновлением сети, которое когда-либо происходило в телекоммуникационной отрасли».
Брайан Партридж (Brian Partridge), вице-президент по исследованиям, 451 Research
Архитектура 5G основана на существующих сетях, но в ней представлены дополнительные ИТ-системы, обеспечивающие быстрые и мощные вычисления от ядра до периферии. В этом и заключается потенциал 5G — обрабатывать данные и выполнять вычисления на каждом объекте и на микрообъекте для поддержки работы приложений со сверхнизкой задержкой для конечного пользователя.
Растущая зависимость от ИТ-инфраструктуры создает новые проблемы и требует фундаментальных изменений в сети. ИТ-оборудование не вписывается идеально в традиционные телекоммуникационные объекты, но операторы, несомненно, понимают, что за последнее десятилетие они превратили свои центральные офисы, по сути, в центры обработки данных в ядре своих сетей. Инфраструктура 5G станет гибридом традиционных моделей телекоммуникационной и ИТ-инфраструктуры, требующим постоянного плавного перехода между всеми системами.
Источник
techblog.comsoc.org
Понимание архитектуры 5G
Сети 5G будут намного плотнее существующих сетей 3G и 4G, что вызвано обещанным увеличением пропускной способности и снижения задержек. Это значит, что в сети будет гораздо больше базовых станций, на каждом узле будет больше ИТ-оборудования. Это существенные различия. Операторы не просто дополняют существующие сети, а создают новые сети на основе этих архитектур 3G и 4G.
Эти различия проявляются по-разному. Добавление ИТ-оборудования по всей сети требует повышенного внимания к защите окружающей среды этих чувствительных электронных устройств. Для этого необходимы укрепленные шкафы и корпуса, а также специализированные системы управления охлаждением и влажностью. В традиционных телекоммуникационных сетях прецизионное охлаждение обычно использовалось только в самых экстремальных климатических условиях, поскольку в этих сетях, в том числе 3G и 4G, требовалось минимальное число ИТ-устройств в зоне доступа. Однако для технологии 5G это не так.
Широкое внедрение ИТ-систем в сети вызывает еще одну трудность. Для ИТ-оборудования требуется гораздо больше энергии, поэтому, как правило, оно работает от переменного тока, тогда как существующие телекоммуникационные сети и оборудование работают от сети постоянного тока. Кроме того, используются альтернативные источники энергии для дополнительного питания сети во многих частях мира, и они также вырабатывают постоянный ток. то разделение может быть параллельным, но для него требуется правильный партнер. Компания Vertiv обладает глубоким и уникальным опытом в сфере ИТ и телекоммуникаций, что помогает операторам легче сориентироваться в незнакомой энергетической архитектуре.
Такое добавление ИТ-инфраструктуры и внедрение переменного тока уже несколько лет происходит в центральных офисах и продолжается сегодня. Зона доступа — это новый фронт 5G, где объекты сотовой связи подвергаются значительным изменениям или модернизации для поддержки 5G и новых ИТ-ресурсов. Эти объекты прошли через несколько архитектур, от RAN до D-RAN и C-RAN, и двигаются в направлении Cloud-RAN, или, по сути, виртуализированной сотовой сети, которая беспрепятственно перемещает нагрузки между объектами и географическими регионами.
Эти архитектуры развивались для удовлетворения потребностей сети, при этом оборудование переносили с земли на вышку и из основания вышки в централизованные среды на основе требований к пропускной способности и задержке.
Ранняя архитектура макробазовой станции с сетью радиодоступа (RAN) состояла из сотовой вышки и антенны со всем сопутствующим оборудованием в основании вышки, подключенным к антенне через коаксиальный кабель. Для этих типов объектов требовалось несколько корпусов или иногда более крупных сооружений, в которых размещалось все необходимое оборудование.
В распределенной сетиь радиодоступа (D-RAN) удаленные радиоголовки (RRH) были перенесены из основания вышки в ее верхнюю часть рядом с антенной, а коаксиальный кабель был заменен на оптоволоконный. Остальная часть оборудования оставалась в основании. Архитектура D-RAN снизила требуемую мощность и увеличила пропускную способность сети, уменьшив расстояние между антенной и радиостанцией (снизив потери сигнала). Использование RRH на вышке также уменьшило занимаемую площадь оборудования в ее основании.
Недавний переход к централизованной сети радиодоступа (C-RAN) стал более кардинальным изменением. Архитектура C-RAN была создана для поддержки 4G и потребовала перемещения оборудования с основания вышки в централизованное место для обслуживания нескольких объектов. Это позволило снизить занимаемую площадь на вышке и открыло другие преимущества, связанные с мониторингом и обслуживанием оборудования. Многие существующие объекты 4G используют архитектуру C-RAN, но для перехода к 5G требуется снова переосмыслить дизайн базовых станций.
Обещания 5G также основаны на способности операторов размещать вычислительные ресурсы как можно ближе к потребителю, начиная с тех мест, где у них уже есть доступ к недвижимости — вышек сотовой связи. Внедрение архитектуры C-RAN приводит к удалению вычислительного оборудования с этих объектов. Не будет немедленного обратного процесса — эти централизованные объекты с архитектурой C-RAN будут играть свою роль во внедрении 5G, но мы увидим возврат ИТ-оборудования на эти вышки, внедрение сетей открытого радиодоступа (O-RAN) и новый набор проблем с развертыванием.
Развертывание 5G в ядре
Принято думать, что технология 5G применяется к существующим вышкам сотовой связи, и это, безусловно, один из аспектов продолжающейся глобальной кампании по развертыванию. Однако на самом деле развертывание 5G происходит в центральных офисах, на новых базовых станциях, а также в ИТ-системах на периферии сети. Сети 5G намного плотнее и сложнее, чем предыдущие поколения, и их развертывание также является очень сложной задачей.
В центральном офисе требуется модернизировать существующие помещения для поддержки ИТ-серверов, необходимых для трафика 5G. Традиционные центральные офисы представляли собой коммутационные центры, работающие исключительно от источника постоянного тока и имеющие тепловую нагрузку 2–3 кВт, которые не требуют особого внимания к охлаждению. 5G меняет все. Медные кабели и линейные коммутаторы заменяют на стойки серверов, дополнительные системы питания постоянного тока и (или) системы ИБП переменного тока, а также прецизионными охлаждающими установками для управления соответствующей тепловой нагрузкой.
Это фундаментальные различия между телекоммуникационными и ИТ-архитектурами на протяжении десятилетий. Телекоммуникационное оборудование использует питание постоянного тока для поддержки работы сети и требует минимального охлаждения. Центры обработки данных и ИТ-объекты используют переменный ток для работы серверов, а электроника в этих серверах более чувствительна к теплу и требует более сложного охлаждения для правильного функционирования.
Благодаря технологии 5G эти линии размываются. Все больше ИТ-оборудования развертывают в традиционных телекоммуникационных средах, полностью меняя профили питания и охлаждения для этих объектов. В большинстве случаев это не так просто, как выбор переменного или постоянного тока. Эти объекты развиваются и используют обе конфигурации, поэтому для безопасной установки и эффективного управления требуется определенный опыт. Компания Vertiv, обладающая многолетним опытом в области поддержки телекоммуникационной инфраструктуры и центров обработки данных, предлагает решения для сред переменного и постоянного тока и одинаково хорошо знакома с обеими архитектурами.
В течение как минимум 20 лет компании из отрасли ЦОД изучают использование высоковольтного источника питания постоянного тока в качестве альтернативной архитектуры питания на этих объектах. Аргумент прост: это уменьшает преобразование энергии, делая систему более эффективной. Эксперимент оставался в основном теоретическим, хотя и были изолированные центры обработки данных и многочисленные пилотные проекты, в которых использовались архитектуры высокого напряжения постоянного тока. В конечном счете, незнание систем постоянного тока и тот факт, что большинство серверов работают от сети переменного тока, препятствовали широкомасштабному внедрению.
Это один из тех подходов, который набирает определенные обороты в новых центральных 5G-офисах телекоммуникационных компаний со множеством ИТ-оборудования. Эти объекты уже оборудованы для питания постоянного тока и управляются специалистами, которым комфортно работать с постоянным током. Инерция, которая существует в центре обработки данных, отсутствует в телекоммуникациях.
Другие операторы переходят на архитектуру питания переменного тока, более или менее похожую на центр обработки данных, чуть ли не отказываясь от постоянного тока в центральных офисах. В таких случаях эти объекты полностью кондиционируются, при этом большая часть оборудования выносится из старого центрального офиса и часто заменяется на полностью интегрированные, предварительно подготовленные модульные ИТ-решения, такие как Vertiv SmartRow и SmartAisle.
Больше всего распространен смешанный подход, в рамках которого системы питания постоянного тока по-прежнему используются для некоторых элементов объекта, а системы ИБП переменного тока добавляются для резервного питания серверов. Одной из тенденций во всех случаях является внедрение прецизионной системы охлаждения. Это необходимо для охлаждения ИТ-оборудования, но это также добавляет дополнительное оборудование к питающей нагрузке. Это одна из причин, по которой, несмотря на то, что технология 5G более эффективна, чем технология 4G на погигабайтной основе, общее потребление энергии будет намного выше при использовании 5G.
SmartRow и SmartAisle, изначально разработанные для центров обработки данных, можно настроить для поддержки этих смешанных сред переменного/постоянного тока, хотя эти модули чаще всего разделяются для обеспечения безопасности. В центральных офисах SmartRow и SmartAisle, как правило, устанавливаются с 10–20 стойками и используют изоляцию горячего или холодного прохода для повышения энергоэффективности.
Развертывание 5G на периферии
В дополнение к этой традиционной модели «ядро/доступ» появляется новая периферия сети, необходимая для поддержки 5G. Эти периферийные ресурсы позволяют разместить дополнительные вычислительные ресурсы ближе к конечному пользователю, что необходимо для поддержки работы приложений с низкой задержкой и высокой пропускной способностью, которые стали возможными благодаря технологии 5G. Эти ресурсы можно развернуть на вышках или в другом месте в зоне доступа.
Распространение периферийных вычислений на периферии ЦОД происходит уже несколько лет, и теперь телекоммуникационные компании развертывают собственные периферийные вычислительные ресурсы и, в некоторых случаях, используют существующих поставщиков периферийных вычислений/облачных технологий для решения своих задач, связанных с 5G.
Эти периферийные центры обработки данных являются сложными и критически важными для обеспечения полной функциональности 5G. Vertiv™ SmartMod™ — это модульное решение для этой задачи, которое, как правило, развертывается как центр обработки данных мощностью 100 кВт с 10 стойками мощностью 10 кВт каждая. SmartMod включает в себя отдельные помещения для ИТ-оборудования и систем питания, а также аккумуляторы и управление температурой для всех систем.
Если это звучит так, будто для внедрения 5G требуются новые экспертные знания — так и есть. Эти сети 5G представляют собой гибрид ресурсов телекоммуникационных компаний и центров обработки данных, объединяющий оборудование и архитектуры переменного и постоянного тока незнакомыми для большинства операторов способами. Для оптимизации развертывания 5G крайне важен опыт работы в обеих областях.
Компания Vertiv обладает уникальными знаниями и опытом в области ЦОД, телекоммуникационного оборудования и архитектур. Мы поддерживаем эти конвергентные отрасли уникальными экспертными знаниями и полностью интегрированными решениями, устраняя эти незнакомые препятствия для операторов без необходимости тратить время на обучение.
Развертывание 5G в зоне доступа
Технология 5G заставляет менять сеть доступа практически так же существенно, как и центральные офисы. Базовые станции на стандартных вышках сотовой связи 3G или 4G выдерживают нагрузку около 5 кВт. После внедрения 5G эти нагрузки составят 20–40 кВт. Такое значительное увеличение мощности и вычислительных ресурсов требует кардинального обновления существующих объектов.
Управление ограниченным пространством на этих объектах — первый фактор, который послужил причиной для перемещения радиостанций на вершины вышек сотовой связи. Теперь они могут вместить десятки радиостанций. В некоторых случаях выпрямители, такие как устройства серии NetSure™ IPE, также размещаются на вышках, что позволяет оператору подать на них питание переменного тока для экономии средств, поскольку кабель переменного тока дешевле, чем кабель постоянного тока.
Все это привносит другие трудности, в том числе падение мощности от систем электропитания в основании вышки до радиостанций в верхней части. Усилители напряжения могут устранить эти падения, повышая напряжение с 48 В до 57 В, чтобы обеспечить достаточную мощность для подачи на оборудование на вышке. В Северной Америке компания Vertiv реализует этот подход, используя творческое решение — eSure Power Extend Converter, которое подключается к существующей распределительной панели постоянного тока для экономии пространства в основании вышки.
Дополнительное оборудование на этих объектах, в частности, ИТ-оборудование для поддержки приложений 5G, требует нового подхода к хранению, безопасности и контролю окружающей среды. Опять же, ИТ-устройства более чувствительны, чем обычное телекоммуникационное оборудование, и они должны храниться на вышках надлежащим образом.
Это можно реализовать различными способами — от отдельных небольших шкафов до больших корпусов, в которых могут размещаться серверные стойки и системы прецизионного кондиционирования. На выбор влияют различные факторы, такие как размер объекта, количество оборудования, необходимого в основании, и стандартные условия окружающей среды.
Как и в случае с центральным офисом, внедрение питания переменного тока на этих объектах может привести к другим осложнениям. Часто требуется модернизировать или контролировать сеть переменного тока с помощью программного обеспечения для поддержки увеличенной нагрузки переменного тока ИТ-оборудования. Это программное обеспечение предотвращает срабатывание выключателя сети переменного тока во время пиковой нагрузки путем отключения выпрямителей и перехода на батареи.
Компания Vertiv применяет инновационный подход к решению этой проблемы, используя трехфазную балансировку, чтобы не допустить срабатывания выключателя. Такой интеллектуальный подход к управлению энергопотреблением имеет решающее значение, потому что внедрение новой электросети переменного тока может отнимать много средств и времени.
Ресурсы
Прогресс 5G по всему миру
5G может быть глобальной технологией, но развертывание не происходит в одном темпе или одинаково по всему миру. Китай и Южная Корея выбились вперед в 5G-гонке, подтягивая за собой оставшуюся часть Азиатско-Тихоокеанского региона.
Операторы в этой части мира быстрее развертывали новые сети и сетевое оборудование, выполняя модернизацию объектов по мере необходимости и в дополнение к агрессивному развертыванию новых объектов. Они также стали более открытыми к высоковольтным архитектурам постоянного тока, что неудивительно, учитывая, что многие из тех, кто внедряет эту технологию в ЦОД, находятся в этом регионе.
Стратегия в США была немного более консервативной, чем в Азии, поскольку обновление объектов 4G до 5G играло важную роль. Поставщики выбрали разные подходы: крупнейшие операторы решили осуществить развертывание для удовлетворения текущих и будущих потребностей, а небольшие операторы выбрали более компактное развертывание для минимизации капитальных вложений.
Неожиданным отклонением стала Европа, где развертывание 5G отстает от Азии и США примерно на год. Существует ряд текущих проблем, начиная с постоянных задержек в назначении частот в спектре.
Есть и некоторые значительные исключения: Франция и Финляндия приступили к работе раньше и быстро получили частоты, но в большинстве случаев аукционы по спектру еще не проводились. Ожидается, что к концу 2021 года примерно 70–80 % частот будут распределены.
Медленное начало в Европе не следует ошибочно принимать за полное отсутствие активности. Первые компании, решившиеся на переход, двигаются в быстром темпе, и даже операторы, ожидающие аукционов за частоты, активно участвуют в подготовке объектов, чтобы быстро приступить к работе, когда придет время.
Многие европейские операторы продают вышки сотовой связи строительным компаниям, чтобы привлечь капитал, необходимый для инвестиций в 5G. Затем они берут эти вышки в лизинг.
Это создает потребность в интеллектуальном управлении питанием на таких объектах, поэтому операторы платят только за время использования в данной вышке. Компания Vertiv предлагает решения по измерению энергопотребления и управлению электропитанием для таких многопользовательских систем.
В Европе также действуют нормативно-правовые акты, определяющие допустимое количество вышек сотовой связи, поэтому плотность сетей 5G здесь отличается. Чтобы преодолеть недостаток вышек, операторы развертывают множество перекрывающихся небольших сот. Эти конструкции позволяют операторам развертывать некоторые узлы без резервного питания, переключая вместо этого нагрузки на перекрывающиеся объекты.
В Европе открылась удивительная проблема: обеспечение поддержки голосовой связи сетями 5G. Некоторые сети 4G в регионе не поддерживают голосовые вызовы и вместо этого полагаются на устаревшие сети 2G и 3G. Однако многие операторы планируют вывести эти объекты 3G из эксплуатации и сохранить более старые узлы 2G для передачи голоса.
Более медленные темпы развертывания в Европе позволили операторам уделить больше внимания энергопотреблению, выбросам и общему воздействию сетей на окружающую среду. Эти проблемы получают приоритет на континенте не только касательно энергии, но телекоммуникационные компании знают о сложностях, присущих технологии 5G.
Европейские игроки уже давно используют гибридные энергосистемы, и ожидается, что они продолжат это делать для поддержки 5G и минимизации выбросов углекислого газа в новых сетях.
Как и ожидалось, инвестиции и прогресс на Ближнем Востоке и в Африке сосредоточены в более богатых странах и городских центрах.
Эффективность и устойчивость 5G
|
5G самой инновационной коммуникационной технологией целого поколения и обеспечит всеобъемлющую поддержку новых услуг, включая уникальные возможности управления энергопотреблением, которые будут иметь решающее значение для решения все новых задач в области энергетики и устойчивого развития. Тем не менее, телекоммуникационные компании сталкиваются с практическими трудностями, связанными с резким ростом энергопотребления и выбросов из-за технологии 5G. Несмотря на то, что сети 5G на 90 % эффективнее, чем их 4G-предшественники, им все равно требуется гораздо больше энергии из-за повышенной плотности сети, сильной зависимости от ИТ-систем, а также расширения использования сети и ускорения роста трафика. Операторы должны решать эти проблемы, внедряя передовые методы энергосбережения в своих сетях, чтобы снизить потребление энергии и выбросы, а также связанные с этим расходы. |
|
Эти методы, как и все, что относится к технологии 5G, являются новыми, незнакомыми и фундаментально отличаются от всего, что было раньше. Для полностью реализованной сети 5G требуется больше узлов на периферии, и она гораздо плотнее, чем ее 3G- и 4G-предшественники — это значительные изменения, необходимые для поддержки частот 5G и удовлетворения требований к пропускной способности и задержке для приложений с поддержкой 5G и их пользователей. Даже сами базовые станции отличаются, а ИТ-оборудование потребляет гораздо больше энергии. Во всей отрасли (и, конечно же, в самом начале внедрения 5G) наблюдалась тенденция: считалось, сети 5G будут более эффективными на погигабайтной основе, чем сети 3G и 4G. Это, безусловно, правда, но значительное увеличение количества объектов и требований к энергии, предъявляемых этими объектами, приведет к соответствующему увеличению энергопотребления. Это будет значительный рост. К 2025 году глобальный мобильный трафик данных увеличится почти в четыре раза, что приведет к общему росту потребления энергии в сети на 150–170 % к 2026 году. Операторы телекоммуникационных сетей знают об этом, поскольку 94 % из них ожидают увеличения энергопотребления при развертывании сетей 5G. Однако приоритетом в начале внедрения 5G было быстрое развертывание. Теперь, когда эти сети расширяются и распространяются, операторы обращают внимание на энергопотребление и затраты на эксплуатацию этих сетей. |
|
Это не новый подход. В конце концов, 92 % эксплуатационных расходов сети приходятся на энергопотребление. 5G просто усиливает проблему. Существует множество стратегий и тактик, которые необходимо рассмотреть, — от базовых мер, которые операторы должны принять уже сейчас, до более амбициозных подходов, требующих фундаментального переосмысления архитектуры объектов. Для сетей 5G требуется множество новых базовых станций для достаточного увеличения плотности, но сотни тысяч существующих сетей по всему миру проходят модернизацию для поддержки 5G. Многие из этих объектов, если не большинство, оснащены устаревшим, неэффективным оборудованием, и замена старых систем питания постоянного тока на более новые системы с высокоэффективными выпрямителями может повысить эффективность на 5–6 %. Разумеется, приоритетом для всех новых объектов должна быть эффективность, и они по возможности должны быть оснащены высокоэффективным оборудованием. Современные системы питания постоянного тока более интеллектуальные и лучше управляют энергопотреблением — эти характеристики в значительной степени игнорируются в пользу статических операций на традиционных базовых станциях. Операторы могут сократить расходы, используя эти возможности. Например, телекоммуникационные компании могут выбирать режимы работы, которые позволяют хранить более дешевую, внепиковую энергию для использования в часы пиковой нагрузки, чтобы снизить затраты на коммунальные услуги. |
|
Технологические достижения в области разработки батарей предоставляют дополнительные возможности для повышения эффективности. Литий-ионные (Li-ion) батареи предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционными клапанно-регулируемыми свинцово-кислотными аккумуляторами (VRLA) со сниженной ценой, что делает окупаемость инвестиций более приемлемой. Поскольку литий-ионные батареи меньше и могут работать при более высоких температурах, они не требуют такого же уровня охлаждения, как VRLA, что снижает энергопотребление и затраты. Литий-ионные батареи служат дольше, чем VRLA, и, продлевая срок службы аккумуляторов, операторы снижают потребность в мониторинге и замене, уменьшают количество визитов и затраты, а также выбросы углекислого газа (CO2), связанные с этими операциями. Современные системы питания постоянного тока более интеллектуальные и лучше управляют энергопотреблением — эти характеристики в значительной степени игнорируются в пользу статических операций на традиционных базовых станциях. Операторы могут сократить расходы, используя эти возможности. Например, телекоммуникационные компании могут выбирать режимы работы, которые позволяют хранить более дешевую, внепиковую энергию для использования в часы пиковой нагрузки, чтобы снизить затраты на коммунальные услуги. Кроме того, литий-ионные батареи с интеллектуальными системами управления способствуют реализации комплексной стратегии энергосбережения в сети, обеспечивая ограничение пиковых нагрузок, преобразование и поддерживая работу системы электропитания с повышенной емкостью. Это важные возможности, которые можно реализовать уже сейчас для повышения эффективности. В 2019 году 66 % телекоммуникационных компаний были в процессе модернизации батарей, и 81 % сказали, что займутся этим в течение пяти лет. |
|
Постепенных улучшений, хотя они и важны, недостаточно для решения проблемы энергопотребления 5G. В основе технологии 5G лежит способность обрабатывать данные и выполнять вычисления на каждом объекте и на микрообъекте для поддержки работы приложений со сверхнизкой задержкой для конечного пользователя. Для этого операторы должны развернуть ИТ-оборудование в своих масштабных растущих сетях. Это самое значительное отличие между 4G и 5G. К сожалению, ИТ-оборудование разработано для безопасных центров обработки данных с системами контроля климата, а не для экстремальных условий, в которых работают телекоммуникационные сети. Как уже говорилось ранее, оно также предназначен для с переменным током. Для внедрения оборудования с питанием от сети переменного тока в таких телекоммуникационных средах требуется преобразование электропитания, а каждое дополнительное преобразование приводит к падению мощности энергии. Это означает, что для достижения такого же результата вам нужно начать с большей мощности. Больше мощности — больше тепла, а ИТ-оборудование более чувствительно к теплу, чем традиционное телекоммуникационное оборудование, то есть охлаждение становится приоритетом. Для охлаждения необходима энергия. |
|
Размещение этого оборудования в 12-метровых бетонных укрытиях, как во многих базовых станциях, означает, что эти укрытия должны быть охлаждены. Охлаждение этих крупных бетонных конструкций, даже при эксплуатации ИТ-систем на верхних границах температурного диапазона, требует большого количества холодного воздуха и энергии. Компактные современные корпуса предназначены для защиты чувствительного оборудования от воздействия окружающей среды и могут быть оснащены различными типами систем охлаждения — от свободного наружного воздуха до технологий жидкостного охлаждения и всего, что находится между ними — для удовлетворения уникальных потребностей любого объекта и в любом месте. Интеллектуальные системы управления используют искусственный интеллект (ИИ) и аналитику данных для непрерывной калибровки оптимальных температурных параметров, управляющих насосов и вентиляторов для достижения наилучшего возможного результата. Это незначительные проблемы для одного объекта, но число сетевых узлов может достигать сотен тысяч. Даже небольшое увеличение энергопотребления быстро накапливается. К счастью, и небольшие улучшения — тоже. |
|
Энергопотребление — это лишь одна из задач, стоящих перед телекоммуникационными компаниями. Глобальное внимание к изменению климата и сокращению выбросов уже оказывает влияние на лиц, принимающих решения в этой отрасли. Компании Verizon и Vodafone стремятся достичь нулевого уровня выбросов к 2040 году, а компания Telefónica взяла на себя обязательство к 2030 году обеспечить нулевые выбросы на четырех основных операционных рынках. Чтобы достичь этой цели, Verizon и Vodafone к 2025 году намерены снизить потребление электроэнергии на 50 %, а Telefónica — на 70 % к к 2030 году. Это амбициозные обещания, и стратегии, направленные на их достижение, почти наверняка будут включать вышеупомянутые передовые методы. Однако одних этих стратегий недостаточно. Возобновляемые источники энергии и гибридные энергосистемы также должны быть частью решения. В Африке и Европе гибридные системы развертываются уже два десятилетия, и другие части мира следуют их примеру. В США по большей степени игнорируют гибридные технологии в области телекоммуникаций, поскольку стоимость и доступность энергии оставались низкими, а цена солнечных батарей и электроэнергии была высокой. Это меняется в некоторых частях США с ростом затрат на электроэнергию, увеличением доступности и развитием солнечных технологий, что делает стоимость киловатт-часа ближе к ценам традиционных энергосетей. При развертывании в энергосети надстройка из солнечных батарей позволяет снизить зависимость от сети без увеличения затрат на инфраструктуру для батарей более высокого качества. Если также учитывать доступные стимулы, это смело можно рекомендовать. По мере роста рынка гибридных систем в США будут развиваться инвестиции, которые будут стимулировать инновации и снижать затраты. |
Переход к 5G с Vertiv
Сети 5G поддерживают экспоненциальное увеличение скорости и объема передачи данных, открывая двери для бесчисленного числа новых, продвинутых и все более ценных решений на всех этапах жизни. Мы будем все больше и больше полагаться на эти решения, поэтому надежность и безопасность сети станут еще важнее.
Это создают беспрецедентную проблему для современных операторов связи, которые должны модернизировать сотни тысяч существующих объектов, построить столько же новых объектов и контролировать огромный рост энергопотребления, вызванный распространением ИТ-систем по всей сети.
Широкое внедрение ИТ в телекоммуникационной отрасли является главной проблемой в плане питания и защиты этих сетей 5G. Добавление ИТ-инфраструктуры в ядро, сеть доступа и периферийные среды требует развертывания питания переменного тока в традиционных средах с питанием постоянного тока, что для большинства телекоммуникационных компаний является незнакомой концепцией. Они более ста лет работали с постоянным током, но переменный ток — это совершенно новое явление, которое они не могут игнорировать.
Эта модель представляет собой гибрид традиционной архитектуры телекоммуникационных сред и центров обработки данных. Компания Vertiv, обладающая уникальным опытом в обеих отраслях, сотрудничает с операторами по всему миру для развертывания инфраструктурных решений, которые поддерживают эти иногда противоречивые интересы и обеспечивают надежную и эффективную работу сетей 5G.