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O 5G cresceu rapidamente em espectros de banda baixa a média, mas o seu verdadeiro potencial está na conectividade de banda alta com latência ultrabaixa, que é prejudicada pelos custos e carece de uma aplicação de reforço.
Hoje, as redes 5G cobrem, em média, 81 por cento das áreas povoadas da Europa, com países como a Alemanha bem acima dos 90 por cento e os Países Baixos e a Itália perto da cobertura total. A região MENA também está a crescer e, até 2030, espera-se que os estados do Conselho de Cooperação do Golfo tenham a mais ampla cobertura 5G no mundo, em 95 por cento, ultrapassando os actuais líderes, a Ásia e os EUA.
Mas esta história de sucesso esconde uma verdade incômoda: grande parte da cobertura atual está no espectro de banda baixa e média, quando a verdadeira promessa do 5G reside na conectividade de banda alta, proporcionando latência inferior a 1 ms. São essas conexões de alta velocidade que permitirão aplicações como carros autônomos e ferramentas de Internet das Coisas em tempo real para fábricas inteligentes.
Preparar as redes para 5G de banda alta exigirá investimentos de centenas de milhões de dólares, incluindo fazer as adaptações necessárias na infraestrutura de energia e nos locais das torres – sem mencionar a pressão adicional para reduzir o CO2emissões.
Aqui, Andreas Grewing, vice-presidente de soluções de energia para telecomunicações da região EMEA da Delta Electronics, descreve como as operadoras podem enfrentar o triplo desafio de remodelar sua infraestrutura e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões de CO2 e encontrar a aplicação de reforço para fazer seus investimentos valerem a pena.
Onde está o 5G agora?
A implementação de banda baixa e média do 5G progrediu rapidamente. 5G de banda baixa O espectro (abaixo de 1 GHz) oferece cobertura abrangente em áreas amplas, mas em velocidades mais lentas, enquanto o 5G de banda média (até 6 GHz) oferece um equilíbrio entre velocidade e cobertura para atender grandes quantidades de usuários. Mas o valor real do 5G está na banda alta, entre 24-40GHz.
Figura 1: benefícios e custos de implantações completas de 5G em casos de utilização na Europa (por mil milhões de euros). Fonte: Statista
(Cortesia da Delta Electronics)
O 5G de banda alta usa espectro de ondas milimétricas para fornecer velocidades de 3 Gbps e mais, mas tem alcance limitado e pode ser bloqueado por obstáculos como árvores e edifícios. Sua área de cobertura menor requer mais estações de celular e atualizações na rede de acesso de rádio (RAN) e na infraestrutura da torre.
As operadoras móveis enfrentam agora um cenário do ovo e da galinha. Normalmente, eles querem ver um retorno do investimento ao longo de três anos, mas atualmente, poucas ou nenhumas aplicações estão disponíveis que possam fazer uso de 5G de banda alta.
O controlo do tráfego e os sistemas inteligentes de distribuição de energia ainda estão nas fases iniciais de desenvolvimento. Altamente automatizado veículos causarão impacto a partir de 2030mas a condução totalmente automatizada virá muito mais tarde.
Quando isso acontecer, será muito dependem da disponibilidade de 5G de banda alta e futuras redes 6G para dar aos carros a capacidade de reagir ao tráfego em tempo real.
Isto devolve a responsabilidade aos operadores e deixa o mercado num impasse.
Como é que a infraestrutura energética tem de mudar para o 5G “real”?
Para avançar com implantações de banda alta 5G, a infraestrutura passiva da RAN precisa de uma atualização fundamental.
Os dados precisam ser processados com baixa latência, o que significa que os data centers precisam ser instalados próximos às antenas da rede. Colocar um micro data center completo, mesmo que compacto, em um contêiner no telhado – onde estão localizadas muitas antenas – já é um desafio. Além disso, os sistemas típicos de backup de servidor permitem apenas 30 minutos de failover. No futuro, serão necessárias até 48 horas para manter on-line aplicativos como carros autônomos até que a operação normal possa ser restaurada em um local.
No centro da questão está a atualização da infraestrutura da torre, que verá a atual configuração de energia de 48 Vcc substituída por pequenas Centros de dados EDGE, um pequeno data center localizado próximo à borda de uma rede. Estas novas configurações muito próximas da antena irão gerir os recursos da rede e com isso processar os dados localmente, perto do utilizador final.
Como podem as operadoras móveis fazer a transição energética?
Outro factor a ter em conta é o maior consumo de energia — muito superior ao actual — em desacordo com o mandato de poupar energia e reduzir as emissões de CO2. Embora o 5G consuma menos energia do que as gerações anteriores de equipamentos de telecomunicações, ele pode acabar consumindo muito mais energia do que o 4G. O Tempos Financeiros relata que o aumento pode chegar a 140 por centosimplesmente por causa do grande número de torres de celular e do crescente volume de dados.
A Delta oferece retificadores de alta eficiência energética, atingindo 98% de eficiência. A outra alternativa é migrar para energias renováveis. Muitos dos principais operadores de telecomunicações já conseguiram reduzir as suas emissões de gases com efeito de estufa em mais de 90% através da compra de energias eléctricas renováveis e da implantação de infra-estruturas mais eficientes em termos energéticos.
Como próximo passo, as operadoras precisam considerar o uso direto da energia solar e eólica – por exemplo, no topo dos contêineres, gabinetes ou edifícios dos data centers EDGE. Uma solução híbrida de poupança de energia, combinando energia solar, eólica e células de combustível, pode ser a solução ideal para o futuro real da poupança de energia.
Onde entram as empresas de torres e como isso afeta o desenvolvimento do 5G?
Uma solução para todos estes desafios pode residir no papel crescente das empresas de torres.
Tradicionalmente, as empresas de telecomunicações são proprietárias dos seus mastros e torres, mas, nos últimos anos, muitas delas alienaram os seus activos de infra-estruturas de redes passivas a empresas de torres dedicadas. A TowerCos, como são conhecidas, adquire e administra esses ativos e alugá-los de volta para operadoras de redes móveis.
Como fornecedores dedicados, a TowerCos beneficia de economias de escala e outras eficiências. Para os operadores, a venda e o leasing da sua infra-estrutura de torres transforma uma área de negócio fortemente orientada para despesas de capital num custo operacional mais gerível. Além disso, os riscos tecnológicos e de investimento – incluindo os associados à mudança para 5G de banda alta – passam para a TowerCo. Assim, a TowerCos deve descobrir que as tecnologias necessárias para o 5G de banda alta estão maduras e que podem recorrer a fornecedores de infraestruturas energéticas como a Delta para uma transição eficiente.
O que a tecnologia não consegue resolver é a falta de conteúdo que aproveite os recursos 5G de banda alta e atraia clientes. Com o 3G e o 4G, o conteúdo foi entregue em grande parte por fornecedores over-the-top, como Netflix, Apple e Amazon, em detrimento das operadoras móveis. É provável que esta tendência continue e os operadores terão de encontrar outras fontes de monetização.
Um deles poderia ser fatiamento de rede, o que permite que a rede física seja dividida em múltiplas redes virtuais para diferentes usuários e aplicações. Cada fatia pode ter seus níveis de segurança e características de desempenho dedicados, adaptados às necessidades dos clientes, sejam conexões ultrarrápidas para veículos autônomos ou serviços de rede de área ampla altamente seguros para substituir o Wi-Fi tradicional para empresas.
“As operadoras de redes móveis devem adotar uma abordagem do tipo ‘construa e eles virão’ se não quiserem perder para outros que estão prontos para aproveitar a oportunidade do 5G”, disse Grewing.
Para mais informações visite delta-emea.com.
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