GreenTouch: nel 2020 il consumo energetico delle reti di comunicazione potrà ridursi del 98 percento

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Il consorzio GreenTouch, promosso dai Bell Labs, ha sviluppato diverse tecnologie per aumentare l’efficienza delle reti fisse e mobili: se applicate insieme porterebbero miglioramenti notevoli

Dopo cinque anni di lavoro il consorzio GreenTouch, promosso dai Bell Labs per studiare nuove tecnologie che ottimizzassero le prestazioni delle reti di telecomunicazioni per quanto riguarda l’energia consumata, ha dimostrato che l’obiettivo iniziale di migliorare di mille volte l’efficienza delle reti non era poi così ambizioso. I membri del consorzio (una quarantina tra aziende dell’ICT, istituzioni accademiche e centri di ricerca) stimano infatti che le tecnologie sviluppate porterebbero nel 2020 a un miglioramento dell’efficienza di diecimila volte nelle reti mobili, di 254 volte nelle reti di accesso cablate e di 316 volte nelle reti di core, tutto calcolato rispetto allo scenario di riferimento del 2010.

Grazie a questa maggiore efficienza, i consumi energetici delle reti di comunicazione del 2020 potrebbero essere ridotti del 98 percento se comparati al 2010, pur in presenza di traffico dati in forte aumento.

Una simulazione con GW dell'applicazione delle tecnologie sviluppate da GreenTouch
Una simulazione con GWATT dell’applicazione delle tecnologie sviluppate da GreenTouch

In campo mobile i lavori di GreenTouch hanno portato a due sviluppi particolarmente interessanti. Beyond Cellular Green Generation, o BCG2, prevede reti mobili con molte più celle posizionate molto più vicine tra loro e agli utenti, per consumare meno energia nelle trasmissioni. In questa architettura di rete, però, molte celle si trovano spesso a non servire alcun utente: BCG2 prevede quindi che le celle “inutili” possano essere spente senza danno per la rete nel suo complesso, per essere poi riattivate quando c’è un utente attivo nella loro copertura. In questo modo il consumo di energia della rete è proporzionale al traffico.

Un secondo approccio – Large Scale Antenna Systems, LSAS – prevede anch’esso l’uso di molte piccole antenne a bassa potenza, stavolta per “seguire” con una elevata precisione i singoli utenti serviti. L’efficienza del sistema cresce anche per l’utilizzo del multiplexing in tempo e in frequenza.

Sempre in GWATT, l'effetto complessivo dei nuovi approcci sull'efficienza delle reti
Sempre in GWATT, l’effetto complessivo dei nuovi approcci sull’efficienza delle reti

Nelle reti fisse, di accesso e core, i miglioramenti studiati da GreenTouch sono molti e vanno da aspetti decisamente tecnici a ottimizzazioni più intuitive come l’utilizzo di componenti a basso consumo, l’alimentazione dei tratti di rete solo quando servono davvero, l’aumento dei collegamenti punto-punto per ridurre gli “hop” nella trasmissione, la virtualizzazione delle funzioni di rete.

Combinando tutti i miglioramenti e tenendo conto di un forte incremento del traffico dati rispetto al 2010 (GreenTouch stima che esso aumenterà di 89 volte su rete mobile, 8 volte nella rete fissa di accesso e 12 volte nella rete di core) i calcoli indicano che nel 2020 l’energia consumata dalle reti di telecomunicazione potrebbe ridursi di un paio di ordini di grandezza. Più in dettaglio: del 99 percento nelle reti mobili, del 97 percento nella rete d’accesso e del 96 percento nella rete core.

Per mostrare in maniera intuitiva l’impatto energetico complessivo delle tecnologie che ha sviluppato, GreenTouch ha creato GWATT: è una applicazione interattiva web-based con cui si può “giocare” ad applicare le possibili ottimizzazioni su una rete mista fisso-wireless.

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