Planificación de fibra para las redes 5G

¿Cómo debería efectuarse la planificación de fibra óptica para las redes 5G? 

Desde los enlaces backhaul...

Los enlaces backhaul son quizás aquel aspecto donde más claramente se verá la necesidad de más fibra óptica, y no solo para los sitios macro. Habrá una proliferación de células pequeñas: los disponentes de 5G recurrirán a las frecuencias más altas que típicamente tienen los rangos de señal relativamente cortos. Tal densificación de redes es inevitable en caso de que los operadores deseen aumentar la capacidad de 5G y mejorar la cobertura en los interiores. Las células pequeñas, en particular aquellas localizadas en las áreas urbanas y congestionadas, exigirán el backhaul capaz de dar soporte al tráfico muy alto.

 

Es cierto que las tecnologías de backhaul inalámbricas pueden ayudar a corto plazo. Sin embargo, incluso aquí, los puntos de presencia de la fibra óptica siempre serán necesarios para penetrar la estructura de una RAN. Sin ellos, hacen falta múltiples hops, o saltos inalámbricos (es decir, enlaces entre las antenas) para realizar un enlace backhaul al núcleo de la red. Dado que cada salto añade más latencia, es un verdadero obstáculo para los operadores de 5G que deseen dar soporte a los videojuegos en tiempo real, la automatización de fábricas, la realidad aumentada y virtual, así como los vehículos autónomos, entre otras soluciones. Cada una de estas aplicaciones exige reducir radicalmente los tiempos de latencia.

 

En cuanto al rendimiento, es por tanto sumamente mejor confiar en el ancho de banda casi ilimitado que ofrece la fibra óptica para el backhaul que en los enlaces de microondas o las conexiones tradicionales de cobre T1/E1. Ésa es la solución a largo plazo: las redes 5G permanecerán operacionales durante al menos una década.

 

...a fronthaul

Además de la densificación de redes, la fibra óptica será central para la migración a las arquitecturas RAN centralizadas (C-RAN) y Cloud RAN. En ambos casos, implementar correctamente la parte de fronthaul, es decir, el enlace entre la sección de banda base (Baseband Unit, BBU), que procesa los datos de usuario y control, y los cabezales de radio remotos –RRH, las antenas–, es crucial.

 

C-RAN no es exclusivo para 5G. Algunos operadores han comenzado a implementar las arquitecturas C‑RAN ya para 4G, pero éstas son también un componente clave de 5G y los operadores procuran reducir los gastos de operación y mantenimiento (O&M). Igualmente, Cloud RAN –otra etapa de evolución de las redes de acceso– también altera las formas tradicionales de trabajo. Los planificadores de redes realmente tienen que esforzarse cuando no tienen las herramientas adecuadas.

 

Consideremos entonces la C-RAN. En lugar de la ubicación conjunta de BBU y RRH en el mismo sitio de célula –que es la arquitectura RAN tradicional–, las BBU de la misma área local se reubican desde sus respectivos sitios a un punto de agregación compartido. Así, una BBU puede servir múltiples RRHs mediante los enlaces fronthaul. 

 

Sin embargo, con la tecnología Cloud RAN, las BBU ya no son equipos físicos sino virtuales que funcionan sobre los servidores genéricos. Los recursos de hardware se asignan dinámicamente a una BBU virtual en un área local para cumplir con las demandas fluctuantes de RRH. Esto posibilita un mejor equilibrio de carga del tráfico móvil y una coordinación más estrecha de interferencias para el uso más eficiente del espectro de la frecuencia. También es posible ahorrar energía (a través de la mejor utilización de equipos) y reducir los gastos de operación y mantenimiento (menor número de BBUs y menor complejidad de los equipos en los sitios de células).

 

En ambos casos –C-RAN y Cloud RAN–, la fibra óptica es el medio óptimo para el fronthaul en los entornos 5G; no solo para el manejo de grandes volúmenes de tráfico, pero también por motivos de latencia y fiabilidad.

 

La planificación inteligente de RAN...

De esto no hay quien se escape. Para atraer las masas, y también las empresas, el 5G precisa de una revisión radical de las RAN. A los operadores les puede erizar la idea, pero la planificación experta y rentable de redes es capaz de aliviar una gran parte del agobio relativo a la reconstrucción de las RAN y el despliegue de la fibra óptica.

 

Además, si se implementan los procedimientos operativos adecuados, permitiendo que los diferentes equipos de planificación de redes colaboren en lugar de trabajar en compartimentos estancos, existe la ventana de oportunidad para las sinergias de ahorro para aquellos operadores que ofrezcan tanto servicios móviles como los de banda ancha. Por ejemplo, los sitios de células 5G y 4G que requieren mucha capacidad de banda ancha pueden integrarse en el diseño de las arquitecturas de fibra óptica hasta el hogar (fiber-to-the-home, FTTH).

 

Del otro lado, la presión hacia la cobertura 5G y la computación edge podría motivar los operadores a implementar FTTH en la misma área, dado que los segmentos de infraestructura pueden compartirse. Desplazar las capacidades de procesamiento y almacenamiento informático al borde de la red, y hasta tan cerca de los usuarios, es una condición importante para los operadores 5G que quieran aprovechar los servicios nuevos y beneficiosos: los que requieren los tiempos de latencia extremadamente bajos. Pero tengamos en cuenta que edge computing probablemente precisará de una fibra óptica RAN adicional.

 

Para que sea posible planificar de esta forma –tanto para una red 5G independiente como una infraestructura convergente fija e inalámbrica–, el primer paso es una imagen actualizada y completa de los activos ya existentes. Los planificadores necesitan conocer precisamente la capacidad de la red ya instalada. Se requieren también los datos sobre aquellos componentes de la red que puedan optimizarse con el fin de aumentar la capacidad. Solo entonces los planificadores pueden comenzar a considerar las implementaciones óptimas de la fibra óptica orientadas al cumplimiento con las previsiones de incrementos en la demanda de banda ancha.

 

...requiere las herramientas de alta gama

La planificación de redes siempre debe de tener en cuenta la economía de la empresa. SunVizion Network Planning desarrollado por Suntech es una solución sofisticada centrada en el retorno sobre la inversión (ROI). Gracias a la extensión de SunVizion Network Inventory mediante un módulo avanzado de planificación, los operadores estarán bien preparados para abordar los enormes desafíos en la planificación de redes que plantea el 5G y la cada vez más importante necesidad de instalar más fibra óptica en las RAN.

 

SunVizion Network Inventory proporciona la base para la planificación de red. Dota al personal de operaciones de una visibilidad clara y precisa de la planta de red existente, tanto en los exteriores como en los interiores. Permite localizar fácilmente los componentes infraestructurales (conductos, pozos, cajetines exteriores, sitios, etc.), los de la fibra óptica (cables, cajas de empalmes, divisores, etc.) y los de la RAN (BBU, RRH, antenas, etc.) fuera de la planta, e incluso conocer perfectamente la ubicación de los equipos en los interiores de la planta.

 

Nada más añadir SunVizion Network Planning a la mezcla y los planificadores pueden ponerse al trabajo sin demoras. Imaginémonos a un operador de la red 5G que acaba de concluir dónde se necesitan los sitios celulares y computación periférica en una ciudad. La aplicación SunVizion Network Inventory que trabaja en conjunto con SunVizion Network Inventory, dentro de unos minutos le proporcionará automáticamente los detalles del plan para el despliegue de la fibra óptica. Teniendo el mapa digital de la ciudad en cuestión delante, los planificadores de redes ven dónde se deberán cavar las zanjas nuevas, así como dónde será posible utilizar la infraestructura existente. También recibirán alertas sobre qué orden de trabajos debe de planificarse antes de seguir con cada etapa consecutiva y cuánto tiempo durará la construcción. Los subcontratistas ven exactamente lo que se requiere.

 

El módulo de planificación de redes está diseñado específicamente para reducir el tiempo y el costo de implementación de nuevos servicios y arquitecturas. Los algoritmos únicos basados en una variedad de fuentes de datos optimizan el proceso de planificación. No solo se toma en cuenta la infraestructura existente y la topografía del área, sino también la posibilidad y el gasto de alquiler de equipos de otros operadores que entra en el paquete de planificación. Así, los planificadores pueden diseñar rápidamente los tramos óptimos fiber to the cell site o fibra al sitio de célula (incluidas las picocélulas y femtocélulas), FTTA (fiber to the antenna, fibra a la antena), FTTB, FTTH, así como la ubicación más correcta de los recursos puntuales a instalar (dispositivos activos, pasivos, pozos, etc.). La detección de conflictos en las fuentes de alimentación así como el cálculo de energía consumida por cada componente de red son otras funcionalidades de SunVizion Network Planning & Design.

 

Es importante destacar que la aplicación SunVizion Network Planning ofrece también los detalles sobre la cuantía de inversión requerida. Los gastos asociados con los equipos, cables, tuberías y excavación de zanjas se desglosan de forma individual. Las tarifas de arrendamiento de infraestructura también están incluidas. Y si al final el rendimiento sobre la inversión (ROI) resulta atractivo, los operadores obtienen el plan listo para aplicar. En definitiva, se evita el desgaste de semanas de trabajo de planificadores que, en tal caso, pueden dedicarse a otras tareas importantes –tales como la supervisión del proceso de planificación en su totalidad–.

 

Mejores formas de trabajar gracias a la planificación de la fibra

El enfoque Suntech tiene también otros beneficios. Tradicionalmente, el inventario y la planificación de redes han funcionado como dos sistemas separados. Y solo cuando la modernización de la red ha concluido, se pasa a la actualización de la base de datos del inventario. No es lo óptimo para los diseñadores de redes: su objetivo es controlar constantemente la disponibilidad de recursos durante las respectivas etapas de desarrollo.

 

Además, debido a que el inventario y la planificación generalmente usan diferentes modelos de datos, se tiene que importar manualmente los datos de un sistema a otro. Este proceso es lento, costoso y propenso a errores. En cambio, SunVizion Network Planning y los sistemas de inventario de red son totalmente compatibles ya que usan la misma base de datos. Cualquier cambio de la red se puede registrar fácil e inmediatamente.

 

Puede que los operadores vean innecesario que el personal de mantenimiento tenga constancia visual de los recursos de la red en desarrollo. Esto no supone ningún problema para SunVizion porque la solución admite una base de datos de inventario “multiversión”. Eso significa que es posible limitar lo visto por el personal de mantenimiento solo a los recursos existentes (versión principal), mientras que los diseñadores de redes pueden ver tanto los activos y recursos existentes, como aquellos en desarrollo (versión “planificada”). En caso de que los empleados de algunos departamentos precisen de la información sobre los dispositivos ya conectados pero todavía inactivos, por ejemplo, para estimar el tiempo necesario para la entrega de un servicio al cliente en una ubicación particular, el sistema les otorga tal posibilidad.

 

Cuando el desarrollo de red está completo y operativo, las actualizaciones se pueden sincronizar con la versión principal a la que accede el personal de mantenimiento. Todo el proceso se realiza dentro del entorno único. Esto elimina los errores de datos y reduce de forma importante el tiempo de la operación. El personal de mantenimiento puede observar el nuevo estatus de la red tan solo unos minutos a partir de completar el plan de extensión. Gracias a la captura de datos de los sistemas de gestión de redes SunVizion detectará de forma automática si la configuración actual de los dispositivos realizada por los subcontratistas es conforme a lo planeado. No hay porqué los equipos de diseñadores 5G y FTTH tengan que trabajar en compartimentos estancos. Al utilizar la misma base de datos de inventario de red, proporcionada por Suntech –la que aporta una vista holística y actualizada de todos los activos– pueden ver qué está haciendo cada uno en la red. SNP dispone de un mecanismo único que permite unir sus respectivos proyectos a diferentes planificadores de redes.

 

Los operadores tienen delante la oportunidad de despegar de forma rentable hacia una RAN preparada para el 5G, pero la condición previa es que abandonen las formas ineficientes de planificación.