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Infinera evalúa el papel de las redes de transporte óptico en la reducción de la huella de carbono.
Este sigue siendo un reto importante en la gestión actual de las empresas de telecomunicaciones.
Por: Andrés Madero | CTO de la Infinera para la América Latina y Caribe
La industria de las telecomunicaciones es una parte vital de la economía digital global, al conectar diariamente a miles de millones de personas y aplicaciones a la nube y entre sí.
Sin embargo, los proveedores de servicios deben equilibrar objetivos contrapuestos: hacer frente a la creciente demanda de ancho de banda mientras persiguen ambiciosos objetivos de sostenibilidad ambiental, incluida la reducción de emisiones de carbono.
Si bien el enfoque inicial se centró en reducir las emisiones directas, cada vez más proveedores de servicios están buscando cómo impulsar reducciones de carbono ampliadas a toda la cadena de suministro y al ecosistema de proveedores.
La industria de las telecomunicaciones tiene un enorme apetito de energía.
Según una nueva investigación del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (29 de mayo de 2024), los centros de datos por sí solos podrían consumir hasta el 9% del total de la electricidad producida en Estados Unidos para 2030.
La inteligencia artificial (IA) y la infraestructura de GPU que la sustenta contribuyen cada vez más al consumo de energía de los centros de datos.
Con planes para construir centros de datos de 1 gigavatio, no es de extrañar que Amazon Web Services haya adquirido recientemente un campus de 485 hectáreas inmediatamente adyacente a una estación de energía nuclear de 2,5 gigavatios en Pensilvania.
Compromisos de reducción de carbono de las telecomunicaciones
Los proveedores de servicios han establecido objetivos ambiciosos para volverse neutros en carbono dentro de los próximos cinco a diez años. Este compromiso incluye la reducción de emisiones directas (Alcance 1) y emisiones indirectas de la electricidad comprada (Alcance 2).
Por ejemplo, compañías como AT&T, Vodafone, Telefónica y Verizon han hecho compromisos públicos para lograr cero emisiones netas de carbono.
Telefónica y Deutsche Telekom se han fijado el objetivo de lograr cero emisiones netas para 2040, con la finalidad intermedia de neutralizar las emisiones de Alcance 1 y Alcance 2 para 2025.
Vodafone y BT Group pretenden eliminar todas las emisiones de carbono de sus operaciones para 2030/2031 y de sus respectivas cadenas de valor para 2040/2041.
De manera similar, Verizon se ha comprometido a lograr cero emisiones operativas netas (Alcance 1 y 2) para 2035 y una reducción del 40% en las emisiones de Alcance 3 para 2035 (siendo la línea base 2019).
Las emisiones del Alcance 3 abarcan todas las demás emisiones indirectas que ocurren en la cadena de valor de una empresa, incluidas las actividades tanto anteriores como posteriores a la producción.
Estas pueden representar una porción significativa de la huella de carbono total de un proveedor de servicios. Abordar las emisiones de Alcance 3 requiere que los operadores se comprometan a fondo con sus proveedores y socios para implementar prácticas sostenibles en todo el ciclo de vida de sus productos y servicios.
Es evidente que no podemos continuar construyendo redes como lo hicimos en el pasado: se necesita innovación disruptiva.
El papel de las redes de transporte óptico
Las redes de transporte óptico son fundamentales para la infraestructura de telecomunicaciones, proporcionando el soporte básico para la transmisión de datos en todo el mundo.
Las redes ópticas proporcionan conectividad de alta capacidad y baja latencia a todos los centros de datos, empresas y hogares, y son importantes para reducir la huella de carbono del sector de las telecomunicaciones.
La tecnología de transmisión óptica permite transportar las mayores capacidades con el menor consumo de energía y al costo más bajo, lo que resulta esencial para ayudar a reducir las emisiones del Alcance 1 y Alcance 2.
Los avances en las tecnologías ópticas, como la óptica coherente y la multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM, por su sigla en inglés), permiten un importante ahorro energético al maximizar la capacidad de transmisión por fibra y reducir la necesidad de infraestructura física adicional.
En un periodo de 20 años, la tecnología de transporte óptico ha permitido una reducción del consumo de energía por bit de aproximadamente un 99.7%, pasando de 15 vatios (W) por gigabit (G) a 0.05 W/G.
Y esta evolución continúa con cada nueva generación tecnológica.
Figura 1: Evolución de la tecnología de Infinera
Innovaciones en redes
Para alcanzar los objetivos de sostenibilidad, los proveedores de servicios y los fabricantes deben adoptar varios cambios arquitectónicos innovadores y avances tecnológicos.
A continuación, algunos ejemplos:
Eliminar capas de red
Como ejemplo, la conmutación OTN es una tecnología que entró en la red hace más de 15 años, soportando una combinación de servicios multiprotocolo como TDM Ethernet y SONET/SDH.
Pero hoy, los servicios de alta velocidad están creciendo más rápido que los de baja velocidad, los servicios IP y transparentes/de onda dominan, y la conectividad es hacia la nube o el centro de datos.
Paralelamente, los conmutadores de silicio han pasado de 640 gigabits por segundo a 51.2 terabits por segundo, y la transmisión óptica coherente ha entrado en la era del terabit por onda.
En resumen, la conmutación OTN se está volviendo obsoleta. Según un informe de investigación de Heavy Reading de 2023, el 82% de los proveedores de servicios esperan finalizar sus inversiones centralizadas en OTN para fines de 2025, y el 67% planea retirar dicho equipo en el mismo plazo.
Eliminar la capa heredada de conmutación OTN puede generar importantes ahorros de energía y espacio.
Equipos energéticamente eficientes
La implementación de equipos de enrutamiento y transmisión óptica de próxima generación consume menos energía.
Por ejemplo, el motor óptico ICE7 de Infinera para interconexión de centros de datos, redes troncales, de larga distancia y submarinas puede ofrecer hasta 2.4T de capacidad de transmisión con un 30% menos de consumo de energía y un 30% más de capacidad de fibra en comparación con la generación anterior que tiene solo tres años.
Optimización de la red
El software y la automatización permiten optimizar los flujos de tráfico y reducir el consumo energético ajustando dinámicamente los recursos de la red a las demandas de tráfico.
La optimización de la red comienza con la implementación de equipos con APIs abiertas basadas en estándares comunes, lo que permite una gestión y operación más sencilla, rápida y unificada de redes de múltiples proveedores.
Implementar la automatización de la red sobre una infraestructura abierta y programática reduce errores, mejora la agregación de tráfico, restaura servicios y mejora la eficiencia de la red.
Paradójicamente, aunque la IA aumenta el consumo de energía y el volumen de datos, también ofrece herramientas para optimizar las operaciones de red y reducir el consumo de energía.
BT Group está utilizando IA para predecir fallas en los equipos y optimizar los programas de mantenimiento, reduciendo los desplazamientos innecesarios de camiones y las emisiones de carbono asociadas que conllevan.
Nuevas arquitecturas e innovaciones
Las nuevas innovaciones ópticas, como la óptica coherente punto a multipunto, permiten arquitecturas de red simplificadas de alta capacidad con menos equipos.
Además, innovaciones como la óptica enchufable de accionamiento lineal (LPO, por su sigla en inglés) y la óptica coempaquetada (CPO, por su sigla en inglés) están cambiando la forma en que construimos transceptores ópticos con un consumo de energía reducido, específicamente dentro de los centros de datos donde estamos interconectando grandes clústeres de GPUs para IA.
La expansión hacia espectros de fibra adicionales y bandas de fibra, como la Super banda C, la Super banda L, y potencialmente las bandas S y O, permiten un uso más eficiente de los recursos de fibra existentes, reduciendo el costo y la energía asociados a la excavación de zanjas y la iluminación de pares de fibra adicionales.
Energía verde
La transición a fuentes de energía renovable para alimentar la infraestructura de la red es fundamental.
Varios proveedores de servicios están invirtiendo en proyectos de energía renovable para compensar sus emisiones de carbono y están alentando a sus proveedores a hacer lo mismo.
Por ejemplo, BT Group alcanzó el hito del 100% de electricidad renovable en todo el mundo ya en 2020.
Gestión del ciclo de vida
Al implementar prácticas coherentes y exhaustivas de gestión del ciclo de vida para los equipos de red, los proveedores de servicios pueden asegurar el uso eficiente de los equipos existentes y el reciclaje de materiales, reduciendo así el impacto ambiental general y promoviendo una economía circular.
Los proveedores de servicios también se están enfocando en reducir los residuos electrónicos a través de programas de reciclaje de dispositivos y de extensión de la vida útil de los equipos. Vodafone, por ejemplo, tiene como objetivo reutilizar, revender o reciclar los desechos de su red.
Esfuerzos colaborativos
Reducir nuestra huella de carbono y lograr los objetivos de Alcance 1, 2 y 3 requiere un esfuerzo concertado en toda la industria de las telecomunicaciones.
Los proveedores de servicios deben incrementar y profundizar la colaboración con los fabricantes de equipos para desarrollar y desplegar tecnologías energéticamente eficientes.
Por ejemplo, Telefónica y Meta han implementado programas de compromiso con proveedores para ayudar a sus socios comerciales a reducir su huella de carbono.
Además, los organismos de normalización de la industria y los marcos regulatorios desempeñan un papel clave en el establecimiento de puntos de referencia y directrices para las prácticas de sostenibilidad.
La conclusión es que el camino hacia la neutralidad de carbono en el sector de las telecomunicaciones es complejo pero factible. La industria ya está en camino hacia las emisiones netas cero de carbono.
Al enfocarse tanto en la reducción inmediata de emisiones como en la sostenibilidad a largo plazo mediante soluciones innovadoras de redes de transporte óptico, los proveedores de servicios de telecomunicaciones pueden avanzar significativamente en la reducción de su huella de carbono.
A medida que la industria avanza hacia la gestión de las emisiones del Alcance 3, el esfuerzo colaborativo entre operadores, fabricantes y organismos reguladores será crucial para crear un futuro digital sostenible y resiliente.
La carrera hacia las emisiones netas cero no es solo un imperativo ambiental. Alcanzarlo también representa una ventaja competitiva en un mercado cada vez más consciente del medio ambiente.
