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Eficiencia espectral y energética

El proyecto GREEN pretende mejorar la eficiencia espectral y energética de los servicios de telecomunicaciones.

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El aumento, en los últimos años, de los servicios basados en comunicaciones inalámbricas: VoIP, videollamadas, redes sociales, etc. unido a la creciente necesidad de estar permanentemente conectados han generado un crecimiento acusado tanto en el volumen de datos transmitidos entre terminales, como en el ancho de banda necesario.

Proyecto GREEN, antenas de Retegal-San Marcos

Asimismo, el incremento en la demanda energética a nivel mundial y la consiguiente subida en el precio de la factura eléctrica han llevado a que los aspectos relacionados con el ahorro y la eficiencia energética tomen gran relevancia en la actualidad. 

Es en este punto donde surge el proyecto de innovación GREEN, que se está desarrollando desde enero de 2012, ante la necesidad de optimizar los recursos con los que cuenta un operador de telecomunicaciones que disponga de activos para desarrollar su actividad como las infraestructuras distribuidas, el equipamiento para transmitir señales y el espectro radioeléctrico necesario para la propagación de las mismas.

GREEN ha sido financiado con fondos del programa FEDER-INNTERCONECTA, iniciativa cofinanciada por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y apoyada por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), contando con una inversión de casi dos millones de euros y un plazo para su desarrollo de tres años. En él participan las empresas Itelsis, como coordinadora del proyecto, Retegal, Gowex, GST y Gradiant.

Proyecto GREEN

El objetivo general de este proyecto es conseguir que la red de un operador de telecomunicaciones sea mucho más eficiente, reduzca el consumo energético de los equipos empleados y optimice el uso del espectro radioeléctrico, logrando un ahorro de costes en la prestación del servicio.

Cambio de transmisión analógica a digital

Tanto en el caso de la telefonía móvil, como en la difusión de la señal de televisión, el cambio de transmisión analógica a transmisión digital se suponía que iban a permitir un mejor aprovechamiento del espectro y un menor consumo energético por canal de comunicación. Muy al contrario, la realidad ha dado lugar a un incremento en el número de los servicios disponibles y un mayor consumo de los mismos.

El proyecto GREEN se enfoca a la búsqueda de soluciones que permitan reducir el consumo energético que un operador de telecomunicaciones necesita para ofrecer una determinada capacidad de datos a los usuarios.

Del mismo modo, pretende garantizar un buen uso del espectro, identificando aquellas zonas con porciones de espectro reaprovechables, con una demanda de energía lo más ajustada a las necesidades posible.

Tareas del proyecto GREEN

Con el fin de cumplir sus objetivos, el proyecto GREEN comprende las siguientes tareas:

  • Desarrollo de sistemas de monitorización de consumo energético, que contribuirán a una reducción de costes de explotación y, por extensión, a una mayor protección del medio ambiente
  • Diseño de equipamiento de monitorización de ocupación espectral, para lo que se combinarán bases de datos geo-referenciadas con distintas técnicas de sensado espectral, para alcanzar una gestión eficiente de los claros espectrales en la banda de televisión
  • Implantación de técnicas avanzadas de modulación de tensión de alimentación, que permitan reducir el consumo de los equipos de transmisión de señal además de mejorar sus condiciones ambientales de funcionamiento.
  • Kiosko con panel informativo de Gowex.Obtención del primer mapa de claros espectrales en Galicia, con el objetivo de conocer la ocupación efectiva del espectro en la Comunidad gallega
  • Desarrollo de una plataforma tecnológica de compra-venta/alquiler automáticos de derechos de uso del espectro radioeléctrico

En su conjunto, los resultados alcanzados durante este proyecto podrán ser aplicados tanto en la red de telecomunicaciones de RETEGAL, con más de 200 centros de emisión, como en la red de puntos WiFi desplegada por GOWEX en Galicia.

Un año de implementación

La ejecución de GREEN, como ya se ha dicho, comenzó en enero del pasado año 2012. En este año de desarrollo, por el lado de la eficiencia energética, los estudios se han centrado por una parte en las técnicas constructivas, analizando diferentes posibilidades de adaptación de sistemas de ventilación y climatización, así de normas constructivas de instalación que conlleven menores necesidades de aplicación de los anteriores sistemas, estableciendo además metodologías de supervisión del consumo energético en este sentido.

Por otro lado, se han analizado diferentes técnicas de control del consumo energético del equipamiento de telecomunicaciones propiamente dicho, seleccionando diferentes elementos que ayudarán a la adaptación del consumo para su reducción así como estudiando diferentes métodos de monitorización del mismo, todo ello finalmente resultando en la definición de una arquitectura para la mejora de la eficiencia energética.

En lo que respecta a la eficiencia espectral, durante estos doce meses se ha llevado a cabo un estudio de las diferentes bandas de frecuencia en busca de aquellas que inicialmente se consideran más adecuadas para un escenario de reutilización del espectro radioeléctrico.

Hardware del proyecto GREEN

Asimismo, se han estudiado diferentes técnicas de sensado de la utilización del espectro radioeléctrico de cara a la selección de un método de monitorización espectral que se adecue a las necesidades de medición para el establecimiento futuro del sistema de uso compartido del espectro. Además y en base a lo anterior, se ha diseñado la arquitectura de la solución que posibilitará la reutilización del espectro.

Ambos aspectos no han sido analizados por separado, sino de manera conjunta debido a la relación directa entre el establecimiento de sistemas de comunicaciones de bajo consumo con la posibilidad de uso de diferentes frecuencias de transmisión, así como la relación directa entre el uso efectivo de más frecuencias espectrales con un aumento de consumo energético. El objetivo final es establecer la solución óptima que maximice el beneficio conseguido mediante el adecuado balance entre ambos aspectos.

Durante el presente año 2013, se prevé el desarrollo de todos los sistemas definidos durante el ejercicio anterior, dando lugar a los prototipos relacionados. Por último, en 2014 está previsto realizar la fase piloto del proyecto, que abarcará la comunidad de Galicia al completo, en la que se desplegarán las distintas soluciones y se establecerán mecanismos de medición que den lugar a un estudio pormenorizado de los objetivos alcanzados.

Resultados esperados

Los resultados esperados van en línea con el plan europeo 20/20/20 que establece un objetivo de reducción de un 20% del consumo de energía en Europa a través del uso de un 20% de utilización energías renovables y permitiendo reducir en un 20% las emisiones de gases de efecto invernadero.

Proyecto GREEN, recogida de datos.En este sentido, los objetivos fijados inicialmente para el proyecto establecen un mínimo de reducción del consumo energético por parte del operador de telecomunicaciones en un 20% sobre su consumo actual.

Además, se plantea como objetivo la posibilidad de reutilización de al menos 310 MHz de espectro radioeléctrico en distintas bandas de frecuencia.

Igualmente, en torno a la creación de un nuevo mercado secundario de compra/venta de derechos de uso del espectro y aunque la novedad de este mercado permitirá la definición de su impacto sólo en fases más avanzadas cuando se establezca el modelo de negocio asociado a la liberación de frecuencias para uso compartido, se prevé un ahorro en el acceso de los teleoperadores al espectro en magnitudes de millones de euros.

Según fuentes de Gowex, esta liberación abrirá una nueva ventana para la innovación tanto en grandes empresas como en PYMES, cuyo impacto se verá reflejado en multitud de nuevas líneas de innovación que a futuro se abrirán gracias a este nuevo modelo.

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