Alimentación de redes inalámbricas: retos y soluciones

Existen tres alternativas a la energía de red eléctrica para despliegues de small cells que deben considerarse


Los consumidores de redes inalámbricas están exigiendo más ancho de banda, obligando a los operadores a aumentar la densidad de sus redes con el fin de cumplir con los nuevos requerimientos.

Donde una macro cell podría brindar servicio en un radio de media milla, las redes para servicios 4G LTE avanzado y 5G requerirán small cells mucho más densas, alrededor de cada 100-200 metros. Sin embargo, al planificar la construcción de estas nuevas redes, los operadores a menudo se centran en la ubicación y la conectividad hacia el Core, dejando para después la cuestión de cómo alimentar estas nuevas small cells, lo que implica grandes desafíos que los operadores deben saber cómo afrontar.

Desafíos de energía de la red

En el pasado, los planificadores de redes inalámbricas han utilizado tradicionalmente la energía de la red de la empresa de servicios local para alimentar su infraestructura. “Cuando se colocan macro sitios o una distribución de small cells, es fácil suponer que la energía de la red estará disponible en el poste o torre de servicios públicos, o que se puede llevar allí. Para acceder a esta energía la empresa de telecomunicaciones trabaja con la compañía de servicios y obtiene un permiso para llevar energía a cada sitio, donde la instalación podría llegar a costar miles de dólares”, mencionó Eduardo Jedruch, Sales Regional Manager en CommScope y Presidente en Fiber Broadband Association LATAM.

Puede tener sentido asumir el uso de energía de la red en despliegues más pequeños, pero en implementaciones grandes y ultra-densas de small cells que están comenzando a surgir en ciudades y suburbios, aspectos como el time-to-market y costo por punto de conexión lo vuelven poco práctico.

Para Eduardo Jedruch, con la tecnología actual existen tres alternativas a la energía de red eléctrica para despliegues de small cells que deben tomarse en cuenta:

  • Alternativa 1: Energía de par trenzado

    Las redes de par trenzado han sido desplegadas por más de un siglo, y pueden llevar 100 vatios en varios cientos de metros. En las redes de telecomunicaciones modernas, un transmisor convierte 48 voltios de potencia a +/- 190 voltios en el extremo de envío para que pueda viajar largas distancias sobre cobre, y luego un receptor convierte la energía de nuevo a 48 voltios para impulsar small cells u otros dispositivos en el otro extremo.

    “Al usar redes de par trenzado, las empresas de telecomunicaciones pueden usar un único medidor de potencia en un pedestal vecino para impulsar 20 o más small cells lo que reduce los costos y el tiempo de servicio”, añadió Eduardo Jedruch. “Por ejemplo, el operador de red podría alimentar 20 small cells con una inversión de entre U$5.000 y U$10.000, es decir, una fracción de la inversión requerida si cada celda se alimentara individualmente”.

    Pero hay otras ventajas de usar par trenzado. El acceso es uno dado que la energía se entrega a través de la propia red de la compañía de telecomunicaciones, ésta puede usar sus propios técnicos para dar servicio a las conexiones de energía de las small cells en lugar de tener que coordinarse con un proveedor de servicios públicos. La seguridad es otra ventaja, siempre asumiendo una red de cobre en óptimas condiciones de operación (aislación, aterramiento) y un marco regulatorio acorde éstas transmiten un voltaje limitado en comparación con la potencia de la red.

  • Alternativa 2: Alimentación por cable coaxial

    El cable coaxial ha sido utilizado por la industria de CATV durante casi 40 años. El mismo cable coaxial que se utiliza para transmitir televisión e Internet, también se utiliza para transmitir energía a los equipos de CATV. Aunque poco implementado entre los proveedores tradicionales de cable e inalámbricos de telecomunicaciones de nuestra región, este es un método altamente eficiente de transmisión de energía que se está aprovechando en nuevas instalaciones de small cells. Se pueden colocar hasta 90 voltios AC y 15 amperios en el cable coaxial según las normas de seguridad de NESC.

    Las implementaciones recientes de alimentación coaxial para small cells ofrecen ahorros significativos de CAPEX y OPEX. El cable coaxial en estas recientes implementaciones se usa solamente como un conducto de alimentación, con fibra óptica utilizada como medio backhaul/fronthaul.

  • Alternativa 3: Nuevos sistemas de entrega de cobre de mayor voltaje

    La necesidad de resolver el problema de suministro de energía para small cells es real, hasta el punto en que se están desarrollando sistemas nuevos e innovadores para satisfacer la demanda. Estos incluyen sistemas que entregan potencias más altas, haciendo uso de nuevos conductores o sistemas encadenados, todos diseñados pensando en la seguridad.

¿Cómo llegar a la solución de alimentación adecuada?

A medida que proliferan las implementaciones de small cells de alta densidad en redes de operadores inalámbricos, estas alternativas tienen mucho más sentido que la energía de la red eléctrica. Para comenzar a utilizar estas soluciones, las empresas de telecomunicaciones necesitan mejorar las comunicaciones y eliminar el pensamiento heredado en sus organizaciones inalámbricas.

“Comúnmente los grupos de red inalámbricos en operadores de telecomunicaciones, consideran como única opción la provisión de energía mediante la red tradicional, y tanto éstos grupos como los de red fija, no abordan estos aspectos con un enfoque convergente. Pero en la era de la convergencia de redes, las empresas de telecomunicaciones deben derribar los silos en la organización y tomar ventaja de soluciones tecnológicas más simples y rentables.

En este sentido, veremos a las empresas de telefonía direccionados hacia el uso de redes de par trenzado existentes, mientras que los MSO, aprovecharán sus plantas de cable coaxial. Donde esta infraestructura no resulte viable ya sea por factores de disponibilidad u operatividad, éstas empresas aprovecharán las nuevas soluciones que ofrecen energía remota y distribuida, a un costo razonable.

A medida que las empresas de telecomunicaciones comiencen a desplegar pequeñas celdas y otras infraestructuras de IoT en las ciudades y suburbios, sus redes de cobre y coaxiales soportarán dispositivos de baja potencia como small cells con costos bajos, tiempo de servicio rápido, fácil acceso y seguridad”, finalizó Eduardo Jedruch, Sales Regional Manager en CommScope y Presidente en Fiber Broadband Association LATAM.