- El panorama coetáneo en rápida transformación de casos de uso que exigen una infraestructura de red apto y de suspensión rendimiento está poniendo un nuevo empaque en cómo se diseñan e implementan los amplificadores en cadena (ILA).
- El esfuerzo ILA Evo de Meta examen reimaginar cómo se podría implementar un sitio ILA para mejorar la velocidad y el costo y, al mismo tiempo, realizar una perfeccionamiento práctico graduado en la eficiencia energética.
Durante el año pasado, Meta emprendió un alucinación para reinventar los sitios de amplificadores en cadena de fibra óptica (ILA). Los ILA, una cámara importante de la infraestructura de red, sirven para amplificar señales ópticas y, a menudo, se colocan en ubicaciones remotas entre centros de datos. Si una ILA descompostura, toda una ruta interurbana descompostura, y si una ILA no puede crecer, toda la ruta de fibra se ve limitada. Meta se complace en presentar nuevas ideas y conceptos para ayudar a modernizar las ILA del mañana.
Con ese fin, hemos audaz el esfuerzo ILA Evo para aventajar las limitaciones de diseño históricas de las ILA actuales, a enterarse:
- La mano de obra calificada y la materia prima mínimas necesarias en el emplazamiento de despliegue;
- El requisito de que los edificios cumplan con las cargas locales de cocaína, singladura y sísmica yuxtapuesto con los códigos contra incendios y las normas de salubridad y seguridad, por otra parte de una vida útil superior a 25 abriles;
Este nuevo esfuerzo examen impulsar el avance a través de varios requisitos nuevos:
- El edificio requerido y la planta interior (ISP) deben implementarse en tres o cuatro días.
- Acortar la menester de equipo pesado especializado (evitando el costo y el tiempo que implica que las grúas de carga pesada se desplacen a un sitio remoto).
- Minimizar el concreto (evitar costos y tiempo para transportar, formar, unir barras de refuerzo, verter y curar el concreto).
- Acortar la efectividad del uso de energía (PUE) a menos de 1,5, ni mucho menos PUE promedio del centro de datos activo de Meta de 1,09 (promedio de 2023), pero es una perfeccionamiento alcanzable y significativa.
Una breve historia de las ILA
Las redes de cable de fibra óptica han experimentado un crecimiento exponencial tanto en tamaño como en capacidad desde GTE lanzó la primera red de fibra óptica en 1977. Los operadores de redes estadounidenses instalarían 32.250 km (20.039 millas) de rutas de fibra interurbanas para 1985. esto seria cuadruplicarse a 83,618 mi (134,570 km) en 1989 y duplicarse nuevamente a 159,779 mi (257,149 km) en 1998siendo MCI, Sprint, USTelecom y WilTel los principales actores en esos primeros días.
A medida que la fibra se fue extendiendo a lo espléndido de carreteras, ferrocarriles y oleoductos, en paralelo se desarrollaron inmuebles para conservar repetidores de señales ópticas. Lo que más tarde se conoció como sitios ILA estaban espaciados entre 18 y 25 millas (30 a 40 km). Con rápidas mejoras tanto en la pureza como en la composición de la fibra óptica, por otra parte de avances en optrónica, el espaciamiento pronto se duplicó hasta alcanzar el rango de 50 a 60 millas (80 a 100 km), donde se ha mantenido en gran medida hasta hoy.
Los primeros diseños de edificios de ILA se inspiraron aproximadamente en las oficinas centrales de Bell Telephone, aunque en una lectura escasa: carcasas de hormigón (o una construcción con armazón de palos sobre una cojín de vigas en I de espada) colocadas sobre cimientos de hormigón; unidades HVAC montadas en la tabique; -Distribución de energía de 48V; baterías de plomo-ácido; generadores de respaldo diésel, etc., rodeados por vallas metálicas.
Los edificios se construyeron en una ubicación central con ISP instalado en el armazón ayer de su emisión al sitio (a través de un transportista especializado) y colocados con una trucha de carga pesada. Sin secuestro, a diferencia de los notables (y continuos) avances en fibra y optrónica (por ejemplo, de CWDM a DWDM y a Coherent DWDM), los propios sitios ILA han recibido poca atención.
Los edificios ILA actuales suelen ser más grandes y cuentan con sistemas HVAC más eficientes. Se han modernizado componentes como la seguridad y los sistemas de comunicación a los edificios, pero si colocara a un técnico de campo de 1990 en una de las ILA actuales, tendría pocas dificultades para navegar. Históricamente, los sitios de ILA no han requerido una transformación significativa; sin secuestro, el nuevo crecimiento de la capacidad y la innovación han justificado el exposición de nuevos enfoques de ILA.
La estructura de ILA Evo
Trabajando con consultoría de ingeniería completo AECOMhemos organizado el problema y nuestros esfuerzos de ingeniería en varias categorías: diferentes sistemas de construcción y cimientos; un nuevo método de instalación de ISP; protección balística alternativa; introducir una refrigeración más apto; y modernizar los sistemas de energía de respaldo.
Sistema constructivo
Identifique diseños de edificios livianos que puedan empacarse en planos para un emisión viable y rápido y descargarse en el sitio de implementación mediante una puerta levadiza. Nuestro empaque ha estado en edificios compuestos de polímero reforzado con fibra de vidrio (FRP), igualmente conocido como paneles de tabique y techo de polímero reforzado con fibra de vidrio (GRP), lo suficientemente livianos para que dos personas los manejen, pero lo suficientemente resistentes para satisfacer nuestras deposición de diseño. Existe un ecosistema sólido de empresas que ofrecen soluciones en este espacio. Este enfoque igualmente permite que los edificios tenuemente más altos que los prefabricados proporcionen espacio superior adicional para los medios del sistema HVAC u otros componentes.
Cimentaciones de construcción
Cuando la orogenia lo permita, utilice diseños de cimientos con poca o ninguna cojín de concreto para favorecer su implementación tanto en sitios nuevos como en sitios abandonados. Por lo universal, los edificios ILA se asientan sobre cimientos de placa a nivel con un retorno de borde perimetral. Este diseño funciona perfectamente en una variedad de condiciones de suelo y se adapta perfectamente a los pesos involucrados. Sin secuestro, a medida que buscamos edificios más livianos, se hacen posibles otros diseños de cimientos. En particular, el tesina se ha centrado en vigas en I de espada o FRP sobre zapatas de hormigón o pilotes de tornillos de espada helicoidales. Ambas opciones ofrecen el potencial de un último costo y una implementación más rápida.
ISP de equipos fabricados y proporcionados por el propietario
Diseñar un proceso para instalar rápidamente ISP para minimizar la saneamiento de polvo y escombros interiores a posteriori de la construcción. Prevemos consumir un proceso de equipos fabricados por el propietario (MOFE) para ISP: seis módulos de chasis que constan de bastidores de equipos y niveles superiores sostenidos por un exoesqueleto y móviles sobre ruedas, están preensamblados en un entorno centralizado y despejado, similar a una manufactura. Al igual que el sistema de construcción, estos se pueden entregar en camiones normales con puertas levadizas y módulos introducidos en el edificio para atornillarlos.
Balística
Cuando sea necesario, proporcione protección balística adecuada.; por ejemplo, NIJ 0101.06 Nivel IIA. Sin secuestro, sentimos que asignar esta función al sistema del edificio no era la única opción, por lo que dejamos abierta la posibilidad de vallas de privacidad balísticas y otras ideas como formas de resolver este requisito que ofrece más flexibilidad para lo que está «en el interior de la valla». podría parecer.
Refrigeración
La viejo oportunidad para mejorar el PUE radica en la presentación de una tecnología de refrigeración más apto combinada con puntos de ajuste de temperatura más altos. Históricamente, el PUE no ha sido una métrica de enfoque para los sitios de telecomunicaciones pequeños, pero esto debe cambiar. Los sitios tradicionales utilizan unidades HVAC autónomas montadas en la tabique que dependen de grandes ventiladores para forzar el aerofagia a través del edificio sin un sistema de conductos. Este enfoque funciona, pero no es muy apto: el ILA PUE de América del Finalidad suele estar entre 2,5 y 3,0. Sin secuestro, en los últimos abriles, los requisitos de energía han pasado de 600 a 800 W por chasis al rango de 2 a 4 kW. Con el aumento de la densidad de potencia, comenzamos a inquirir otras opciones que pudieran hacer el trabajo de modo más efectiva y apto (es afirmar, disminuir el PUE).
Principios principales:
- Mejore radicalmente la eficiencia de HVAC del sitio de ILA con tecnología vanguardia de refrigeración pasiva (es afirmar, sin compresor) y/o de cojín líquida.
- Conveniente a que los ILA no cuentan con personal, permita que el edificio se caliente más: por ejemplo, aumente los puntos de ajuste de temperatura de 22 °C (72 °F) típicos a >35 °C (95 °F); la mayoría de los kits de transporte óptico cumplen con GR-63-CORE NEBS-3 y pueden funcionar de forma continua a 40 °C (104 °F).
- Sistemas de construcción con “fugas” térmicas; es afirmar, no fugas de aerofagia, sino paredes con un valía R más bajo.
- Mueva los rectificadores y las baterías a gabinetes exteriores: más espacio para equipos ópticos y menos coexistentes de calor.
- Utilizar materiales y revestimientos de superficies frías (por ejemplo, pinturas reflectantes del calor) para disminuir aún más la carga de calor solar.
El tesina investigó muchas opciones hipereficientes, como vigas frías (intercambiadores de calor aire-líquido montados en el techo) combinadas con un intercambio de calor terrenal (agua o glicol que circula en un circuito de tierra cerrado y enterrado), pero desafortunadamente, ninguna pudo mango 24 x 2 kW. Sin secuestro, un sistema de termosifón de circuito combinado con un compresor de entrada eficiencia (un ayudante utilizado durante la parte más calurosa de los días más calurosos) podría conquistar nuestro objetivo de PUE <1,5. De modo similar, las unidades de refrigeración y aerofagia acondicionado para salas de ordenadores (CRAC) de tamaño estrecho que suministran refrigeración líquida en un plano de planta cuidadosamente diseñado podrían llevarnos al mismo objetivo.
El tesina aún no ha hecho una selección final ya que estas tecnologías harán que nuestro objetivo de «sin grúas» sea difícil de conquistar, pero creemos que tenemos una decisión a la sagacidad.
Energía de respaldo
Investigar alternativas modernas a los generadores diésel y las baterías de plomo-ácido como energía de reserva. Estamos considerando sustituciones para el respaldo del magneto diésel que pueden incluir H2 pilas de combustible, condensadores u otras soluciones según la ubicación y la viabilidad comercial.
Encima, hemos investigado una variedad de tecnologías de baterías. Por el momento, la finanzas no es atractiva para esta escalera. Mientras tanto, creemos que una H2 La celda de combustible combinada con un pequeño sistema de acumulador de sales fundidas de NaNiCl (para manejar la carga del sitio durante unos minutos mientras la celda de combustible tournée y toma carga) es una decisión atractiva y de bajo mantenimiento.
Macrobeneficios de ILA Evo
Más allá de los aspectos técnicos, ILA Evo aporta beneficios comerciales y de administración de riesgos potencialmente potentes: condena de suministro y capacidad de almacenamiento.
Comenzando con la conocida condena de suministro coetáneo de ILA, la principal preeminencia es completar la viejo parte del trabajo en un solo sitio. Sin secuestro, esto crea desafíos en términos de costo, la complejidad de aumentar o disminuir la producción y la dificultad y el costo de transportar el equipo pesado necesario a sitios remotos. Encima, la viabilidad de acumular los edificios actuales de ILA es discutible: el requisito de espacio consumiría riqueza inmuebles valiosos en el sitio de producción y montarlos fuera del sitio simplemente amplifica el problema del transporte para moverlos varias veces.
Mirando a ILA Evo y comenzando con una nueva condena de suministro desagregada, muchos materiales de ISP y otros artículos como unidades HVAC probablemente provendrían de las fuentes habituales, pero estas fuentes ya tienden a escalarse. Otros medios, como el sistema de construcción y el ISP de MOFE, serían fabricados o ensamblados por empresas que no necesariamente forman parte del ecosistema de telecomunicaciones coetáneo.
Encima, el proceso es muy diferente. Los edificios con estructura de hormigón y varillas se crean mediante un proceso de construccióncuya naturaleza es a medida y de bombeo relativamente bajo. ILA Evo es predominantemente fabricación o procesos de montajeque están inherentemente orientados a la escalera, incluida la posibilidad de operaciones 24×7.
A continuación, acumular existencias. No es difícil imaginar la fabricación de 500 sistemas de construcción, empaquetados de modo apto y listos para su emisión al día venidero. Asimismo se pueden imaginar 2.000 módulos MOFE ISP (cuatro por cada edificio de 24 racks) preensamblados y listos para dirigir. Encima, comprar al por viejo permite a los proveedores disminuir el peligro de sus propias inversiones y conquistar las escalas necesarias para la compresión de costos que no es posible con los diseños actuales.
Crossover con el diseño coetáneo de ILA
Una última consideración es identificar ideas que podrían adaptarse a los sitios existentes. Dejando de costado un sistema de construcción diferente y un ISP de MOFE, el sistema HVAC y los otros “ajustes de eficiencia” podrían implementarse en sitios existentes. De modo similar, H2 Se podría aplicar energía de respaldo de celda de combustible. Asimismo esperamos explorar la sustitución de materiales ISP básicos por sus análogos de FRP. Si esto funciona, los bastidores de equipos de FRP y los bastidores de escaleras (que tienen una huella de carbono último que el espada o el aluminio) igualmente podrían ser una opción para los sitios existentes.
¿Qué sigue?
Una vez finalizada nuestra escalón de investigación y diseño, hay una serie de próximos pasos previstos para 2025:
- El tesina ya ha involucrado a operadores de fibra óptica en América del Finalidad y Europa para resumir comentarios tempranos y obtener sus conocimientos. En los próximos meses, esperamos ampliar esta consulta con operadores en América Latina, África, Medio Oriente y Asia.
- Un sitio prototipo que muestra algunas de las mejores ideas de este trabajo.
- Planeamos crear y compartir ampliamente planos, listas de materiales y exploración que muestren nuestro camino y ayuden a impulsar la investigación, la ingeniería y el exposición técnico de productos inmobiliarios de los operadores de semillas.