La sostenibilidad es una prioridad para las empresas de comunicaciones actuales, y los operadores móviles (MNO, por sus siglas en inglés) están haciendo su parte para impulsar prácticas más ecológicas. Según un informe reciente de la GSMA, los operadores que representan el 85 por ciento de las conexiones móviles de América Latina han establecido objetivos climáticos a corto plazo basados en la ciencia, y muchos de ellos también se han comprometido con metas de cero emisiones netas.
El creciente enfoque en la sostenibilidad no es solo impuesto desde arriba. Los consumidores también desempeñan un papel activo al fomentar prácticas más ecológicas. En una encuesta reciente realizada por McKinsey a 5,000 participantes en cinco países, el 45 por ciento de los clientes minoristas afirmó valorar la sostenibilidad en sus proveedores de telecomunicaciones.
Existen oportunidades de eficiencia en toda la infraestructura móvil, y la tecnología de antenas puede desempeñar un papel clave para reducir el uso de energía y las emisiones. Aunque gran parte de la atención se centra en 5G y en las tecnologías massive MIMO (mMIMO), las antenas pasivas de estación base también pueden ofrecer resultados contundentes en cobertura, capacidad y consumo energético.
Los operadores pueden centrarse en varias áreas para alcanzar sus objetivos de sostenibilidad, incluyendo el uso de materiales ecológicos, la aplicación de diseños RF de alta eficiencia y patrones de radiación optimizados en 3D. Según la GSMA, las emisiones del Alcance 3 representan aproximadamente el 70 por ciento de la huella total de la industria. La GSMA recomienda una mayor colaboración con los proveedores para mejorar las mediciones, reducir emisiones e incrementar la circularidad.
Con un enfoque holístico en las estrategias de antenas, los MNOs pueden desplegar redes preparadas para el futuro y, al mismo tiempo, beneficiosas para el planeta.
Mejorando la capacidad y la eficiencia con antenas pasivas
A medida que la adopción del 5G gana impulso, los MNOs están explorando diversas tecnologías para satisfacer las cambiantes demandas de cobertura y capacidad. Aunque la tecnología mMIMO se están adoptando de manera progresiva, especialmente en zonas urbanas densas, la mayor parte del tráfico aún se entrega a través de antenas pasivas. De hecho, se prevé que las antenas
pasivas de estación base (BSAs, por sus siglas en inglés) sigan siendo la opción preferida para las bandas por debajo de 3 GHz incluso hasta la década de 2030. Los operadores móviles han invertido mucho en esta tecnología, y la innovación continua en su diseño está permitiendo avances significativos en eficiencia de radiación y eficiencia de patrones. Los modelos analíticos avanzados en 2D y 3D están revelando nuevas formas de optimizar el rendimiento y la eficiencia, como la eficiencia espacial 3D.
Ventajas de mejorar la eficiencia de radiación
La eficiencia de radiación es uno de los factores que puede influir en la eficiencia general del diseño de una BSA. Este parámetro mide la relación entre la potencia radiada por la antena y la potencia suministrada a la misma. Medir únicamente la eficiencia de radiación no es un indicador totalmente fiable de la cobertura o la capacidad, pero sí puede contribuir a mejorar la ganancia de la antena, que es un parámetro mucho más útil para predecir la cobertura provista.
Los patrones de radiación también moldean la cobertura. Cuando se combinan con métricas de ganancia, los patrones tridimensionales de antena permiten a las y los ingenieros obtener información valiosa sobre el desempeño y aplicarla para lograr beneficios operativos, como mejorar la cobertura sin incrementar el consumo energético de la red de acceso radio (RAN, por sus siglas en inglés).
Nuevas perspectivas mediante el modelado 3D de patrones de antena
Tradicionalmente, las BSA se han diseñado basándose en diversas métricas 2D. Hoy, un nuevo enfoque aprovecha patrones 3D para ayudar a los y las ingenieras a evaluar cómo las antenas pueden afectar al desempeño general de la red.
Se han propuesto dos métricas principales para caracterizar y evaluar patrones 3D: la eficiencia de sector y la eficiencia espacial. La eficiencia de sector se define como la energía radiada en el área de cobertura deseada del sector dividida por la energía total radiada por la antena. Aunque es relevante, la eficiencia de sector por sí sola no predice de forma sólida la capacidad o cobertura global de la red.
La eficiencia espacial es un predictor mucho más confiable de la eficiencia espectral y la capacidad. Esta métrica es la relación entre la energía radiada en el sector deseado y la suma de la energía radiada en dicho sector más la energía radiada en sectores adyacentes.
Las y los diseñadores de antenas pueden centrarse en la eficiencia espacial para optimizar el diseño mediante simulaciones y técnicas de modelado. Al mejorarla, se incrementa la capacidad de la red y se desbloquean importantes beneficios de rendimiento y costo para los operadores.
Mejorando la eficiencia mediante materiales ecológicos
Los enfoques de diseño más inteligentes desempeñan un papel clave en las mejores prácticas ambientales, pero un enfoque holístico debe considerar también otras oportunidades. Los operadores pueden avanzar significativamente hacia sus metas de sostenibilidad utilizando materiales ecológicos. Según McKinsey, construir sitios con materiales de menores emisiones o reciclados puede reducir notablemente las emisiones del Alcance 3, aunque requiere prestar especial atención a la cadena de suministro y a la demanda futura.
Desbloqueando resultados medibles de rendimiento y eficiencia
El equipo de Ingeniería de ANDREW está aplicando un amplio conjunto de métricas de desempeño y modelos analíticos 3D que permiten a los operadores aprovechar al máximo los avances en el diseño de antenas. La tecnología SEED® (Sustainable Energy-Efficient Design) para BSAs habilita nuevas técnicas de diseño basadas en métricas como la eficiencia espacial.
La plataforma SEED de tercera generación (SEED Gen-3) es una poderosa herramienta para que los MNOs traduzcan sus compromisos climáticos en resultados de ingeniería tangibles. Ofrece diseño RF de alta eficiencia y patrones de radiación optimizados en 3D que, en conjunto, reducen el consumo energético del sitio, el carbono incorporado y la huella logística. Para los operadores que persiguen los objetivos SBTi 2030, SEED representa una palanca inmediata y cuantificable dentro de la red de acceso, donde la sostenibilidad converge con el desempeño.
La mejora en la ganancia de antena y los patrones 3D optimizados habilitados por la última generación de SEED han demostrado resultados muy potentes en varios indicadores clave de desempeño, incluyendo:
- Cobertura extendida hasta en un 20 por ciento
- Aumento de la capacidad de red de hasta un 20 por ciento
- Reducción del consumo energético de hasta un 25 por ciento
Con la tecnología SEED Gen-3, las antenas de estación base ofrecen una eficiencia energética sustancialmente mejorada, junto con un rendimiento de red optimizado y una experiencia de usuario superior.
Complementando el diseño eficiente
La tecnología SEED se basa en sus principios de diseño inteligente con un enfoque holístico hacia la sostenibilidad. Por ejemplo, la plataforma SEED contribuye directamente a los esfuerzos de reducción del Alcance 3 mediante la eficiencia en el transporte, que se correlaciona directamente con las emisiones relacionadas con combustibles. La eficiencia en el transporte es uno de los cuatro criterios evaluados por el Sustainability Value Score (SVScore®) de ANDREW, una herramienta que ayuda a los operadores móviles a construir redes más responsables y sostenibles desde el punto de vista ambiental. El SVScore también evalúa métricas como eficiencia de radiación, eficiencia espacial y uso de materiales.
La tecnología SEED impulsa aún más la sostenibilidad mediante el empleo de materiales reciclables. Por ejemplo, los radomos de ANDREW están fabricados con polipropileno reforzado con fibra de vidrio (GFRPP, por sus siglas en inglés), que es cien por ciento reciclable. ANDREW también avanza activamente en la colaboración con proveedores ambientalmente responsables.
A medida que las nuevas demandas de servicio se intensifican, los MNOs están bajo más presión que nunca para ofrecer más cobertura, capacidad y confiabilidad, al tiempo que cumplen los compromisos corporativos de sostenibilidad. Con el socio tecnológico adecuado, las antenas pasivas de estación base pueden seguir desempeñando un papel vital en la expansión de la red mientras proporcionan eficiencias que ayudan a proteger el medio ambiente global para las generaciones futuras.
