La infraestructura que sustenta nuestras vidas no es algo en lo que queramos pensar. No ha salido nada bueno de la repentina necesidad de preguntarse “¿de dónde viene mi agua?” o “¿cómo se conecta la electricidad a mi casa?” Esa reflexión se vuelve aún más intensa cuando hablamos de la infraestructura celular, donde una sola llamada caída o un video entrecortado de YouTube pueden provocar una diatriba cargada de improperios.
Recientemente, visité el conmutador celular de Verizon para el área metropolitana de la ciudad de Nueva York (divulgación: TechCrunch es propiedad de Oath y Oath es parte de Verizon). Es un edificio completamente anodino en un suburbio anodino al norte de la ciudad, tan anodino que el representante de Verizon tardó unos 15 minutos en dar vueltas solo para encontrarlo (francamente, la mejor seguridad a través de la oscuridad que he visto en mucho tiempo).
Este conmutador, junto con su hermano, impulsa todo el servicio celular en la ciudad de Nueva York, incluidas tres millones de llamadas de voz o voz sobre LTE (VoLTE) y 708 millones de conexiones de datos por día. La alta confiabilidad y la redundancia son imprescindibles para la instalación, donde perder incluso una de cada 100,000 conexiones generaría más de 7,000 clientes enojados por día. Como explicó Christine Williams, la gerente senior de operaciones que supervisa la instalación, “no importa qué porcentaje de llamadas caídas tenga si usted es esa persona”.
Mientras caminábamos por las filas de servidores que procesaban esos cientos de millones de conexiones, me sorprendió lo poco que había realmente en el conmutador. Las “redes definidas por software” se han afianzado por completo aquí, según Michele White, directora ejecutiva de Verizon para Network Assurance en el noreste de EE. UU. A medida que el equipo reemplazó equipos más antiguos, el espacio físico real continuó reduciéndose, incluso hoy. Todo el tráfico de la ciudad de Nueva York se ejecuta desde un puñado de pies de racks de servidores.
La clave para la seguridad de la red es doble. Primero, múltiples niveles de redundancia en cada nivel de la infraestructura. Dentro del conmutador, los racks de servidores independientes pueden reemplazar a otros servidores que fallan, proporcionando redundancia a nivel de máquina. Si el aire acondicionado, que es fundamental para el rendimiento de la máquina, fallara, se pueden implementar unidades de aire acondicionado móviles para asumir la carga.
Todos los equipos del edificio cuentan con alimentación de CC y, en caso de una pérdida de energía externa, dos generadores diésel conectados a un gran tanque de almacenamiento de combustible se harán cargo. La instalación también está equipada con baterías de respaldo que pueden sostener la instalación durante ocho horas si los generadores mismos no funcionan correctamente.
Los generadores diésel pueden mantener la energía para el interruptor en caso de un corte de energía externo
En un nivel superior, el conmutador y su hermana comparten todo el tráfico celular de la ciudad de Nueva York, pero cualquiera de los dos podría manejar la carga completa si fuera necesario. En resumen, el objetivo del diseño del conmutador es garantizar que, sin importar cuán pequeño o grande sea el problema que pueda experimentar, haya una copia de seguridad instantánea lista para mantener vivas esas conexiones celulares.
La otra mitad del aseguramiento de la red es la centralización, algo que me sorprendió escuchar en esta supuesta era de descentralización. Los sitios celulares en un área urbana como Nueva York a menudo se colocan en edificios, ya que cualquiera que mire las líneas del techo puede ver desde la calle. Dadas esas ubicaciones, puede ser difícil proporcionar generadores de respaldo y otra infraestructura de conmutación por error, y repararlos también puede ser un desafío. Con la centralización, cada vez más solo la antena se ubica en el sitio, con casi todas las demás operaciones manejadas en oficinas de control central y conmutadores donde Verizon tiene un mayor control del entorno.
Incluso con un enfoque intenso en la redundancia, los desastres naturales pueden abrumar incluso los planes mejor trazados. La empresa de telecomunicaciones tiene una capa adicional de redundancia con sus unidades móviles, que se colocan en un “corral” debido a los nombres de los equipos almacenados allí. Hay GOAT (generador en un camión), COW (célula sobre ruedas) y BAT (amplificador bidireccional en un camión). Estas unidades se despliegan en áreas de la red que están experimentando una demanda inusualmente fuerte (piense en el US Open o una inauguración presidencial) o donde se ha estancado un desastre natural (como el huracán Harvey).
Un corral lleno de infraestructura de células móviles con nombres de animales, incluidas VACAS, COLT, CABALLOS y otros
Dicho esto, tanto White como Williams señalaron que el despliegue de células móviles es mucho más raro de lo que la gente cree. Una de las razones es que los sitios de celdas se instalan cada vez más con inclinación eléctrica remota, lo que permite que los sitios de celdas cercanos ajusten sus antenas para proporcionar alguna señal a un área que anteriormente estaba cubierta por una celda fuera de servicio. Me dijeron que ese proceso está cada vez más automatizado, lo que permite que la red esencialmente se recupere a sí misma en caso de emergencia.
La otra razón por la que su implementación es rara es que la seguridad de la red ya tiene que manejar una cantidad notable de tráfico creciente durante el flujo y reflujo normal de una ciudad urbana densa. “La hora pico en Times Square es bastante intensa”, señaló Williams. Incluso algo tan pesado como un desfile por el centro de Manhattan normalmente no excederá la capacidad de sobretensión de la red.
Otra redundancia que Verizon ha estado explorando es el uso de drones para brindar una cobertura más adaptable. La compañía ha estado probando aviones no tripulados de “femtocelda” diseñados por American Aerospace Technologies que pueden proporcionar una milla cuadrada de cobertura durante unas dieciséis horas. La capacidad de un dron podría ser particularmente útil en casos como los huracanes, donde las carreteras a menudo están llenas de escombros, lo que dificulta que los ingenieros de redes desplieguen células móviles en tierra.
Pregunté sobre 5G, que he estado cubriendo más este año a medida que aumentan las implementaciones de telecomunicaciones. Dado el diseño actual de 5G, White y Williams no esperaban que ocurrieran demasiados cambios en el nivel del conmutador, donde la mayor parte de la tecnología central probablemente permanecería sin cambios.
Sin embargo, la tendencia que está cambiando las cosas es la informática de punta, que está de moda debido a la necesidad de que la informática se ubique más cerca de los usuarios para impulsar aplicaciones como la realidad virtual y los automóviles autónomos. Eso es fundamental, porque 50 milisegundos de latencia adicional podrían ser la diferencia entre que un automóvil autónomo golpee a otro vehículo o a un nuevo poste de apoyo y se desvíe justo a tiempo.
La computación perimetral en muchos sentidos se está descentralizando y, por lo tanto, existe una tensión con la naturaleza cada vez más centralizada de la infraestructura de comunicaciones móviles. Los interruptores como este se están equipando con tecnología de punta y se esperan más instalaciones en los próximos años. 5G y el borde también están profundamente conectados a nivel de antena, y eso probablemente afectará las implementaciones de celdas mucho más que la infraestructura del conmutador en sí.
Edge, internet de las cosas, 5G: todo aumentará la cantidad y la escala de las conexiones que fluyen a través de estas redes. En el futuro, es posible que una interrupción del servicio celular no solo incomode al usuario de YouTube, sino que también impida que un automóvil se desplace con éxito a un hospital durante un desastre natural. Se necesitan copias de seguridad, copias de seguridad y copias de seguridad para evitar que tengamos que preguntar “¿de dónde viene esa señal?”
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