Les réseaux et systèmes d'information du futur

Face à des usages de plus en plus énergivores,  Jean-Pierre Bastiani, directeur de Green, Data et Modelling au sein d’Orange Labs Networks,  dépeint les perspectives environnementales de l’ITN. Son crédo est simple : moins de consommation d’énergie, une approche green poussée avec un bénéfice économique, la mise en œuvre de démarches écoresponsables sur toutes les activités du périmètre ITN par l’innovation et la remise en question permanente des méthodes et solutions du passé. Notre défi est bien de rendre ces transformations énergétiques économiquement viables.

Aujourd’hui, l’usine ITN (pour Information Technologies & Networks) d’Orange représente une centaine de milliers d’équipements d’accès, des dizaines de data centers, des plateformes de services… Ensemble, ils génèrent 75% des émissions totales de CO2 du Groupe et plus de 80% de ses consommations énergétiques, et représentent un gisement potentiel d’amélioration.

Dans les différents pays, Orange a d’ores et déjà activé un certain nombre de leviers d’optimisation énergétique : mutualisation des réseaux entre opérateurs, remplacement d’équipements anciens par des nouveaux plus éco-efficaces, amélioration de ses data centers avec la virtualisation des serveurs qui réduit par 3 la consommation énergétique et par l’utilisation de l’air frais extérieur (free cooling) pour refroidir ces serveurs offrant des gains d’énergie d’environ 20% sur la partie refroidissement.

En Afrique, le Groupe a recours en plus à des stations solaires pour alimenter en électricité 2 800 sites radio – une énergie verte qui permet d’éviter la consommation de plusieurs dizaines de milliers de litres de fioul. De plus, le Groupe met sous contrôle en temps réel ses consommations de fuel et d’électricité en déployant des dispositifs de mesure qui lui permettront d’accompagner cette transformation énergétique.

                                                                                                                                         
Des résultats systématiquement probants

Depuis 6 ans, le programme Green ITN 2020 cumule sans discontinuer des résultats tangibles. Fin 2016, ce sont 967 GWh économisés soit 26,1% de la consommation d’énergie annuelle du Groupe. En valeur relative, c’est plus de 3 points de mieux que l’année précédente.  De façon sonnante et trébuchante, ce sont 155 M€ en 2016 qui ont ainsi été économisés en comparaison d’un scénario ou rien n’aurait été entrepris. Pour 2016, les économies constatées sont de 35% par rapport au tendanciel, soit 4 points de plus que l’année précédente.  Pour autant, le Groupe maintient ses efforts pour contenir les Opex Energie malgré une croissance continue des trafics et des usages (x2 d’une année sur l’autre)  et met en œuvre plusieurs procédés novateurs pour continuer et améliorer la tendance constatée.

Concrètement et de façon tangible, les résultats ont été obtenus autour de 4 axes de travail.

  • Les data centers dont l’efficacité énergétique (mesurée par le rapport entre la consommation totale du bâtiment, y compris le conditionnement d’air, et la consommation des équipements télécom) a substantiellement progressé
  • L’efficacité énergétique des nouveaux équipements sourcés, qui fait désormais partie des critères de sélection à l’achat,  la mise en œuvre de fonctionnalités logicielles de réduction de consommation d’énergie, la substitution fibre/cuivre actuelle, elle aussi nettement moins énergivore
  • Le prix d’achat de l’électron et le lancement de projets de fermes photovoltaïques dont le bénéfice financier se couple à l’arrivée d’une énergie plus verte
  • Une rationalisation des parcs installés où les équipements en fin de vie sont déconnectés et décommissionnés et où les fonctions de mitigation de la consommation énergétique sont activées

 

 

 

Les innovations et la transformation  de l’ITN d’Orange des années 2020

Basée sur plusieurs piliers novateurs, la transformation « Green » de nos réseaux continue. Plusieurs axes de progrès sont à l’étude. Aujourd’hui, lorsqu’un équipement actif est introduit dans le réseau, son allumage génère automatiquement et immédiatement une consommation d’énergie. Cette consommation ininterrompue a lieu presque indépendamment de l’utilisation ou non de l’équipement, de l’apparition ou non d’usage et de trafic qui  génèrent très à la marge une sensibilité de cette consommation. Dans les années à venir, Orange souhaite fondamentalement changer ce paradigme en affirmant une cible zéro trafic = zéro consommation électrique.  De façon très explicite, cela consistera à inventer complètement la technologie de demain avec nos partenaires industriels. Plusieurs étapes seront sans doute nécessaires. La plus évidente porte sur l’arrivée des « sleep modes » pendant lesquels un réseau sans trafic devient dormant. C’est le sens des travaux actuels menés dans le cadre de la 5G pour lesquels Orange s’investit particulièrement. 

En parallèle, contrôler, c’est mesurer. Orange collecte ses données de consommation sur chaque site mais veut aller plus loin. Pour chaque équipement, Orange demande à  ses partenaires industriels des compteurs embarqués normalisés, donc fiables. Avec l’existence et la collecte de données exhaustives couplée à des analyses permises par l’écosystème big data, Orange va se pourvoir d’un formidable outil d’analyse de ses performances énergétiques en se dotant de la capacité d’identification des sites les plus énergivores et en permettant la correction des situations les plus alarmantes, ce en attendant la mise en œuvre d’un « lean energy consumption » dans chaque pays.

Trois autres technologies  sont promues aujourd’hui pour encore améliorer l’efficacité énergétique de l’ITN. Deux autour du génie électrique avec l’architecture repensée autour du 400 Volts DC (courant continu) qui permettra de 7 à 10% d’économies d’énergie sur tous les sites rénovés ou en greenfield, et l’utilisation et le transport en distant du 400 VDC pour alimenter certains sites RAN distants (RAN = partie radio d'un système de télécommunication mobile) et s’affranchir des batteries en local ainsi que des générateurs diesel. Autour du génie thermique, le refroidissement liquide se substituera au refroidissement par air là où les puissances dissipées l’exigeront.

Très en amont, et le travail sur les sleep modes en fait partie, la Recherche d’Orange travaille sur plusieurs axes d’optimisation. De façon non exhaustive, on citera :

  • le refroidissement liquide par immersion, la gestion adaptative des émissions radio des futures antennes 5G
  • la gestion dynamique de la consommation d’énergie dans les réseaux macro 4G grâce à des techniques d’amplification de puissance associées à une gestion intelligente des trames en LTE

Et bien sûr, l’intégration de l’économie circulaire au cœur de nos infrastructures

Outre les 1,8 millions de mobiles collectés en 2016, près de 61 000 tonnes de déchets ont été valorisées.  Ainsi une première réalisation pilote au Sénégal a valorisé 45,3 tonnes de DEEE (Déchets d'Equipements Electriques et Electroniques) issus du réseau, permettant une optimisation financière et environnementale, ainsi que l’obtention d’une bonne traçabilité des différents composants (électroniques, métaux ferreux et non ferreux).

Dans les infrastructures réseaux, différentes initiatives ont été lancées pour différentes échéances de temps. A moyen terme, l’objectif est d’inciter les filiales du Groupe Orange à utiliser les équipements  de seconde main dans leur réseau, soit suite à échange interne, soit directement via des appels d’offre. Un processus centralisé a été mis en place en Europe et une première opération est en cours en France. Sur le long terme, des réflexions sont menées sur la conception des produits de manière à  augmenter leur durée de vie et favoriser leur réparation et réutilisation. 

 

 

  1. La politique environnementale d’Orange, un engagement global