Το μέλλον της έρευνας και της ενεργειακής απόδοσης για τα δίκτυα 6G

DNVN - Στην πρόσφατη σύνοδο κορυφής για το 6G κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης Network X στο Ντάλας του Τέξας (ΗΠΑ), οι συμμετέχοντες παρουσίασαν μια σειρά από αποτελέσματα που προσδιορίζουν τα θέματα εργασίας προτεραιότητας, τον αρχικό ορισμό του 6G του οργανισμού τυποποίησης 3GPP και το οικοσύστημα 6G.

Έχει γίνει πολλή συζήτηση στους ακαδημαϊκούς και εμπορικούς κύκλους σχετικά με τον ρόλο της έρευνας στη διαμόρφωση του μέλλοντος του 6G.

Προηγουμένως, το εργαστήριο 3GPP που πραγματοποιήθηκε στην Κορέα τον Μάρτιο του 2025, βασισμένο στην έρευνα και τους προσανατολισμούς της αγοράς, πρότεινε 237 συστάσεις για να επηρεάσει και να προσαρμόσει τις προτεραιότητες για το 6G. Ένα άλλο αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας διαλόγου ήταν η έμφαση στην ανάγκη δημιουργίας ενός ψηφιακού ιστού που διευκολύνει την ανάπτυξη καινοτόμων υπηρεσιών στην εποχή των μηχανών και της Τεχνητής Νοημοσύνης, καθώς και να προσφέρει δύο σημαντικά είδη αξίας: τη μείωση του συνολικού κόστους ιδιοκτησίας (TCO) και τη δημιουργία νέων ροών εσόδων για τους παρόχους.

Υπήρξε ισχυρή συναίνεση μεταξύ των ομιλητών στην εκδήλωση ότι «η βιωσιμότητα έχει γίνει λέξη-κλειδί στις μέρες μας». Αυτό το συναίσθημα αντικατοπτρίζει τη φθίνουσα προτεραιότητα που δίνεται στη βιώσιμη ανάπτυξη και τα κριτήρια δεν φαίνεται πλέον να αποτελούν άκαμπτη απαίτηση για το 6G.

Ανεξάρτητα από το πώς τίθεται σε προτεραιότητα η βιωσιμότητα, το κόστος κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας για τους φορείς εκμετάλλευσης παραμένει πολύ υψηλό. Εκτιμάται ότι αυτό το κόστος αντιπροσωπεύει το 20% έως 40% του λειτουργικού κόστους των φορέων εκμετάλλευσης. Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης για τη μείωση του κόστους αποτελεί πλέον θεμελιώδη ανάγκη για τους φορείς εκμετάλλευσης, απαιτώντας από τους ερευνητές της αγοράς και τον ακαδημαϊκό χώρο να συνεργαστούν για να βρουν μια λύση για την τεχνολογία 6G.

Η Εξέλιξη των Δικτύων Κινητής Τηλεφωνίας στην Εποχή της Συνδεσιμότητας Μηχανών και της Τεχνητής Νοημοσύνης

Πρόσφατες εξελίξεις στον τομέα της ενεργειακής απόδοσης

Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας έχουν σχεδιαστεί για υψηλή απόδοση, αλλά δεν είναι πραγματικά βελτιστοποιημένα για εξοικονόμηση ενέργειας. Οι πρώτες προσπάθειες του 3GPP (Έργο Συνεργασίας 3ης Γενιάς) επικεντρώθηκαν στην εξοικονόμηση ενέργειας και στην παράταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας των τερματικών. Καθώς αυξανόταν η ζήτηση δεδομένων, αυξανόταν και η κατανάλωση ενέργειας — και οι πάροχοι διαπίστωσαν ότι το δίκτυο πρόσβασης ραδιοσυχνοτήτων κατανάλωνε περισσότερο από το 70% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας.

Ως αποτέλεσμα, έχουν εισαχθεί διαφορετικοί μηχανισμοί για την κατάσταση «ύπνου» του σταθμού βάσης. Ο ενισχυτής ισχύος, αν και εξακολουθεί να είναι το στοιχείο που καταναλώνει την περισσότερη ενέργεια, έχει βελτιωθεί σε απόδοση και χρόνο αφύπνισης. Ωστόσο, αυτές οι βελτιώσεις αντισταθμίζονται από την συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για δεδομένα, ενώ η κατανάλωση ενέργειας του στοιχείου συνεχίζει να αυξάνεται με ρυθμό 2,8% ετησίως.

Ερευνητικές δραστηριότητες, τόσο ακαδημαϊκές όσο και εμπορικές, βρίσκονται σε εξέλιξη για την αντιμετώπιση της ενεργειακής απόδοσης σε όλα τα επίπεδα, όπως: Σημαντική μείωση των περιττών μεταδόσεων· Λιτός σχεδιασμός: χρονικό πεδίο + χωρικό πεδίο και πεδίο συχνότητας· Αλγόριθμοι εξοικονόμησης ενέργειας για δίκτυα με δυνατότητα UE· Νέες διεπαφές αέρα 6G εξοικονόμησης ενέργειας.

Ταυτόχρονος συγχρονισμός χρόνου ύπνου για DL downlink και UL uplink. Αυτόματη ενεργοποίηση/απενεργοποίηση φέρουσας σε διαμόρφωση πολλαπλών επιπέδων. Βελτιωμένη διαχείριση παρεμβολών για βελτιωμένη απόδοση φάσματος. Νέες ενεργειακά αποδοτικές κυματομορφές. Κοινός επεξεργαστής βάσης BBU με επιτάχυνση AI/ML - GPU... Όλα για ενεργειακή απόδοση, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις επιπτώσεις στους KPI.

Αλλαγή δικτύου

Βρισκόμαστε στη μέση μιας μετάβασης από τα σημερινά δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, τα οποία παρέχουν συνδεσιμότητα και μετάδοση δεδομένων, σε ένα εξελιγμένο δίκτυο που επιτρέπει σε μηχανές και ανθρώπους να συνεργάζονται σε μια συνδεδεμένη ψηφιακή υποδομή. Αυτό το δίκτυο θα προσφέρει ψυχαγωγικές και θεραπευτικές εμπειρίες, θα επιτρέπει στους ανθρώπους να εργάζονται, θα λειτουργεί έξυπνα εργοστάσια, ρομπότ για την εκτέλεση αποστολών αποκατάστασης από καταστροφές και drones για τον ακριβή εντοπισμό και την παράδοση δεμάτων. Αυτό το μετασχηματισμένο δίκτυο θα καλύψει τις ανάγκες επικοινωνίας ανθρώπων και μηχανών στην εποχή της Τεχνητής Νοημοσύνης.

Αυτό το μετασχηματιστικό δίκτυο απαιτεί απόδοση, αξιοπιστία, ασφάλεια, πανταχού παρούσα συνδεσιμότητα και διάχυτη νοημοσύνη που είναι πολλές φορές υψηλότερες από τα τρέχοντα δίκτυα. Αυτό το δίκτυο έχει την ικανότητα να ανιχνεύει το περιβάλλον του και να προσαρμόζεται στις ανάγκες των χρηστών και των μηχανών στο δίκτυο.

Για να καλύψουν αυτές τις υψηλές απαιτήσεις, τα δίκτυα 6G πρέπει να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά σε όλα τα επίπεδα—από το φυσικό επίπεδο έως τα εξαρτήματα, τις λειτουργίες και τις εφαρμογές. Αυτές οι ολοκληρωμένες βελτιώσεις στην απόδοση θα οδηγήσουν σε μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση (Πίνακας 1).

Μερικά παραδείγματα προόδων που συμβάλλουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης.

Μελλοντικός

Μέχρι σήμερα, οι προσπάθειες έρευνας και αγοράς, καθώς και οι δραστηριότητες τυποποίησης, δεν έχουν μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας. Ωστόσο, οι σταθμοί βάσης 5G έχουν σχεδιαστεί για να καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια, καταργώντας σταδιακά τους σταθμούς βάσης LTE. Η μετάβαση των υφιστάμενων δικτύων στο 5G θα βοηθήσει στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και θα αξιοποιήσει τα οφέλη της μειωμένης κατανάλωσης ενέργειας.

Επιπλέον, οι τεχνολογικές εξελίξεις σε όλα τα επίπεδα δικτύου, σε συνδυασμό με τεχνικές εξοικονόμησης ενέργειας στα άκρα του δικτύου, θα βοηθήσουν στη μείωση της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας.

Η πρώιμη τεχνολογία 6G μπορεί να μην δημιουργήσει το ιδανικό μέλλον για την ενεργειακή απόδοση. Ωστόσο, θα θέσει τα θεμέλια για ολοκληρωμένη ενεργειακή απόδοση, μετακινώντας την ενεργειακή απόδοση από ένα ζήτημα μετά την ανάπτυξη σε μια συνθήκη σχεδιασμού.

Akhilesh Daniel, Αναπληρωτής Διευθυντής Έρευνας 6G, Keysight Technologies

Πηγή: https://doanhnghiepvn.vn/kinh-te/kinh-doanh/tuong-lai-cua-nghien-cuu-mang-6g-va-hieu-qua-su-dung-nang-luong/20250819103810624