Ecologia e telecomunicações

Ecologia e telecomunicações

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  mobile Ecologia eTelecomunicação As telecomunicações também podem contribuir para um mundo mais verde? A pegada ec lógica nas telecomunicações A área das telecomunicações tem sido uma das indústrias com maior crescimento na última década e uma das prioridades é comunicar de forma eficiente, mas, ao mesmo tempo, com uma preocupação ecológica. Por: Justino Lourenço* eco 46
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  A indústria ICT (sigla inglesa para in- dústria da Informação e Tecnologia de Comunicação) tem apresentado uma forte tendência de inovação e conse- quente crescimento sustentado e acelerado. Estima-se que cerca de 2 a 10% da energia consumida a nível global seja da respon- sabilidade deste sector. A proliferação de suportes tecnológicos de comunicação, em especial na rede 3.5G/4G, tem vindo a con- tribuir com uma parcela cada vez mais rele- vante neste consumo global. A necessidade de taxas de comunicação crescentes, aliadas a preocupações com a QoS (Qualidade de Serviço) tem conduzido a uma segmenta- ção crescente das redes móveis. Consegue- se, assim, uma optimização da cobertura, mas pagando o preço da proliferação de estruturas de suporte de antenas pelo glo- bo. Aparecem, desta forma, novos desafios ao nível da redução dos consumos energé- ticos destas estruturas que estão a surgir. Desafios na rede cablada A rede cablada a nível global tem vindo a sofrer uma das maiores revoluções na his- tória das telecomunicações. O fim do do- mínio do cobre como suporte essencial das comunicações cabladas trouxe mudanças fundamentais ao nível da qualidade dos serviços de telecomunicações, mas também ao nível do consumo da energia. A tendência actual é a criação de um es- queleto denso que leva fibra óptica a qual- quer ponto geográfico. Esta massificação das fibras ópticas como um canal de eleva- da capacidade, que permite a convergência de múltiplos canais de comunicação num único suporte, está a permitir a concentra- ção de informação num único suporte óp- tico. Além da elevada capacidade, a fibra óptica, que apresenta uma atenuação por quilómetro bastante inferior ao do cobre, permite a redução do número de repeti- dores (regeneradores) que são necessários ao longo de uma ligação. Esta redução do número de repetidores, associada a uma maior largura de banda, irá permitir al- gum decréscimo no balanço do consumo ada nas performances anunciadas e também energético. Contudo, esta suposta redução na poupança na factura de energia. da pegada de CO2 poderá ser contrariada pelo facto das redes de telecomunicações Redes móveis estarem igualmente a crescer, chegando a A já referida proliferação das estruturas pontos onde no passado recente não exis- de suporte para comunicação móvel tem tiam necessidades de comunicação. vindo a trazer novos desafios ao nível da Por último, o que poderá ainda ser feito? gestão dos consumos de energia. A taxa Optimização dos mecanismos de hiberna- de crescimento do tráfego de dados nas ção (Power Save), desde o mais elaborado redes móveis está a atingir uma taxa de dispositivo de rede até ao mero receptor de 108%, segundo os dados da CISCO Visu- TV digital, de forma a reduzir ao máximo al Networking Index, Global Mobile Data o consumo dos dispositivos de comunica- Traffic Forecast Update 2009-2014. Este ção quando estes não estão a ser utilizados. crescimento acentuado é suportado pelo Estima-se que entre 2 a A diferenciação positiva dos dispositivos de incremento na utilização de smartphones e 10% da energia consumida comunicação também deverá ser efectuada acessos móveis dos mais variados dispositi- a nível global provenha recorrendo à sua classificação em termos de vos que recorrem a ligações 3G/3.5G. Será eficiência energética: um consumidor ou em- importante que na concepção do hardware das tecnologias de presa deverá tomar a decisão de compra base- o focus deixe de ser apenas o aumento das comunicação. www.zoomit.pt 47
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  mobile Ecologia eTelecomunicação funcionalidades e taxas de comunicação, O crescimento do tráfego de dados acentuado é mas também a questão da eficiência ener- suportado pelo incremento na utilização de gética dos dispositivos. Este aumento das infra-estruturas de comunicação móvel e smartphones e pelo acesso às redes 3G/3.5G. da utilização dos recursos gerados com es- ta taxa anual de crescimento representa um dade um comportamento estatístico, é de redireccionamento do sinal em função do forte contributo no aumento das emissões de alguma complexidade estimar os recursos comportamento estatístico na mobilidade CO2. A literatura científica neste campo já e controlar este fluxo que irá aumentar. dos utilizadores. Ao contrário da aborda- mostra que existe esta preocupação na área Actualmente, uma estação base que esteja gem tradicional, onde cada sistema de an- do I&D, que certamente se irá reflectir no operacional, mesmo que não esteja a gerir tenas garante uma cobertura homogénea curto prazo na concepção dos sistemas de tráfego, apresenta uma margem de consu- de uma zona, esta abordagem permite a telecomunicações móveis do futuro. mo ainda considerável: necessita de garan- adaptação do perfil de radiação em função A proliferação de estações base (BS) que tir emissões regulares em potência para se das constantes mudanças na concentração irão garantir uma eficiente cobertura para anunciar aos potenciais visitantes móveis geográfica dos utilizadores. Supostamente as futuras redes 4G é, obviamente, um da- e o suporte de refrigeração estará igual- serão conseguidos ganhos importantes ao do preocupante. A crescente segmentação mente activo, representando um consumo garantir que as antenas se vão adaptando das redes móveis em células de menor di- energético não desprezável. Uma possível aos cenários de comunicação. mensão traz a vantagem de ser necessário abordagem, em situações de baixa utiliza- Na literatura da área também aparece uma menos potência envolvida na comunicação ção da rede numa zona, poderá passar por referência crescente para uma nova solução pelos dispositivos móveis. Recentemente uma desactivação temporária de algumas – Green Cellular Architecture. De uma foram tornados públicos alguns estudos dessas estações (Sleep Mode). Esta abor- forma resumida, esta solução distingue o médicos que apontam riscos para a saúde dagem é possível pois as restantes estações tráfego de uplink do de downlink, utili- humana resultantes da utilização de tele- activas na zona poderão garantir o déficit zando "Green Antennas" nas proximidades móveis. Esta redução da potência envolvida de cobertura que resulta do referido Sleep do dispositivo móvel, conseguindo-se que irá certamente resultar numa redução desse Mode. Esta estratégia poderá igualmente este utilize menos potência na comunica- risco. Contudo, o facto de existirem mais passar por uma solução de “wireless relay” ção, aumentando a sua autonomia e, mais estações base implicará um incremento no e uma afinada estratégia de cooperação uma vez, o risco de saúde inerente à sua consumo global de energia, a não ser que inter-BS. utilização. Esta estrutura de "Green An- seja repensada a sua concepção. O aumento O recurso a sistemas avançados de antenas tennas" poderá ser conectada recorrendo a de estações base irá igualmente aumentar adaptativas permite a concentração do fei- estruturas cabladas (como fibra óptica) ou o tráfego comutado entre as várias esta- xe de potência numa zona específica, onde a feixes altamente direccionais. Ao reduzir ções, pois um utilizador em mobilidade realmente existem carências de canais de a potência envolvida na comunicação redu- com alguma rapidez terá necessidade de comunicação. Recorrendo a estruturas de zimos ainda o risco de interferência e assim sucessivos “handovers”. Tendo a mobili- antenas adaptativas é possível controlar o conseguimos optimizar a rede. 48
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  A solução dasfemtocells que garante co- berturas “indoor” específicas é igualmente vantajosa pelas mesmas razões que foram anteriormente apresentadas. O recurso à utilização de sistemas de ali- mentação apoiados em energias renováveis, como a solar ou a eólica, que já são uma realidade em Portugal e mesmo a nível global, permite igualmente decréscimos importantes na pegada ecológica das re- des de telecomunicações. A utilização si- multânea das duas soluções permite uma redundância importante para garantir um fornecimento de energia eléctrica ao longo do dia, fortemente suportado pelo recurso a energias renováveis. Esta abordagem trará imensas vantagens para os operadores: ausência de exposição a custos variáveis da energia eléctrica e re- duzida manutenção. Por último, uma nova abordagem na con- cepção dos terminais móveis é igualmente importante: é necessário procurar aumen- tar a performance tendo igualmente em conta o factor autonomia do dispositivo; a implementação de sistemas de hiberna- ção mais sofisticados, que sejam activados sempre que o dispositivo não utiliza qual- quer um dos seus recursos; ou a procura de sistemas de display ainda mais económicos com controlo automático de iluminação em função da luz ambiente. Algumas destas soluções, contudo, já são implementadas contributo relevante nesta área. por alguns fabricantes. É necessário repensar estratégias de pro- O recurso à utilização dução e planeamento tradicionais das re- de energias renováveis, Conclusões des de telecomunicações e transpôr o focus que já são uma realidade A questão da pegada ecológica passou a para a questão ambiental. Esta estratégia em Portugal, permitirá fazer parte da agenda do nosso dia-a-dia. deve ser concertada, incentivada e com A criação de grupos de discussão e projec- uma adequada legislação de suporte. Só decréscimos importantes tos tais como o "Mobile Virtual Centre of assim poderemos aspirar que os próximos na pegada ecológica . Excellence" (VCE) em 2009, que manifes- 10 anos sejam uma década onde a qualida- taram preocupação com a eficiência ener- de de vida a nível global melhore com um gética das futuras redes móveis, são um planeta mais verde. *Professor e investigador do Instituto Superior Politécnico Gaya. Consultor na área das Telecomunicações. Contacto: [email protected] www.zoomit.pt 49