O Futuro da Pesquisa de Redes 6G e Eficiência Energética

Tem havido muita discussão nos círculos acadêmicos e de mercado sobre o papel da pesquisa na formação do futuro do 6G.

Anteriormente, o workshop 3GPP realizado na Coreia em março de 2025, com base em pesquisas e orientações de mercado, propôs 237 recomendações para influenciar e ajustar as prioridades do 6G. Outro resultado desse processo de diálogo foi enfatizar a necessidade de construir uma estrutura digital que facilite o desenvolvimento de serviços inovadores na era das máquinas e da IA, além de gerar dois importantes tipos de valor: a redução do custo total de propriedade (TCO) e a criação de novos fluxos de receita para as operadoras.

Os palestrantes do evento concordaram unanimemente que "Sustentabilidade se tornou uma palavra suave hoje em dia". Esse sentimento reflete a prioridade cada vez menor dada ao desenvolvimento sustentável, e os critérios não parecem mais ser um requisito rígido para o 6G.

Independentemente de quanto a prioridade da sustentabilidade seja reduzida, o custo do consumo de eletricidade para as operadoras ainda é muito alto. Estima-se que esse custo represente de 20% a 40% dos custos operacionais das operadoras. Melhorar a eficiência energética para reduzir custos é agora uma necessidade básica para as operadoras, exigindo que pesquisadores de mercado e acadêmicos trabalhem juntos para solucionar a tecnologia 6G.

A evolução das redes móveis celulares na era da conectividade de máquinas e da IA

Avanços recentes em eficiência energética

As redes móveis são projetadas para alto desempenho, mas não são realmente otimizadas para a conservação de energia. Os primeiros esforços do 3GPP (Projeto de Parceria de 3ª Geração) concentraram-se na economia de energia e na extensão da vida útil da bateria dos terminais. À medida que a demanda por dados aumentava, o consumo de energia também aumentava — e as operadoras descobriram que a rede de acesso via rádio era responsável por mais de 70% do consumo total de energia.

Como resultado, foram introduzidos diferentes mecanismos para o estado de "suspensão" da estação base. O amplificador de potência, embora ainda seja o maior consumidor de energia, apresentou melhorias em desempenho e tempo de ativação. No entanto, essas melhorias são compensadas pela crescente demanda por dados, enquanto o consumo de energia do componente continua a aumentar a uma taxa de 2,8% ao ano.

Atividades de pesquisa acadêmicas e de mercado estão sendo implementadas para abordar a eficiência energética em todos os níveis, incluindo: Redução significativa de transmissões desnecessárias; Design enxuto: domínio de tempo + domínio de espaço e domínio de frequência; Algoritmos de economia de energia para redes habilitadas para UE; Novas interfaces aéreas 6G de economia de energia.

Sincronização simultânea do tempo de espera para downlink DL e uplink UL; Ativação/desativação automática da portadora em configuração multicamadas; Gerenciamento de interferência aprimorado para maior eficiência do espectro; Novas formas de onda com eficiência energética; Processador de banda base BBU acelerado por GPU e IA/ML comum... Tudo para eficiência energética, minimizando o impacto nos KPIs.

Rede de comutação

Estamos em meio a uma transição das redes móveis atuais, que fornecem conectividade e dados, para uma rede evoluída que permite que máquinas e humanos colaborem em uma infraestrutura digital conectada. Essa rede proporcionará experiências de entretenimento e cura, permitirá que as pessoas trabalhem, operem fábricas inteligentes, implantem robôs para auxiliar na recuperação de desastres e permitam que drones localizem e entreguem encomendas com precisão. Essa rede transformada atenderá às necessidades de comunicação de humanos e máquinas na era da IA.

Essa rede transformacional exige desempenho, confiabilidade, segurança, conectividade onipresente e inteligência abrangente, muitas vezes superior às redes atuais. Ela tem a capacidade de detectar o ambiente e se adaptar às necessidades dos usuários e máquinas na rede.

Para atender a essas altas demandas, as redes 6G precisam ser mais eficientes em todas as camadas — da camada física aos componentes, operações e aplicações. Essas melhorias abrangentes de desempenho levarão a uma maior eficiência energética (Tabela 1).

Alguns exemplos de avanços que contribuem para melhorar a eficiência energética.

Futuro

Até o momento, os esforços de pesquisa, mercado e padronização não resultaram em reduções significativas no consumo de energia. No entanto, as estações base 5G são projetadas para consumir menos energia, e as estações base LTE estão sendo gradualmente descontinuadas. A transição das redes existentes para o 5G ajudará a melhorar a eficiência energética e a concretizar os benefícios da redução do consumo de energia.

Além disso, os avanços tecnológicos nas camadas da rede, juntamente com técnicas de economia de energia na borda da rede, ajudarão a reduzir o consumo geral de energia.

A tecnologia 6G inicial pode não criar o futuro ideal para a eficiência energética. Mas lançará as bases para uma eficiência energética abrangente, levando a eficiência energética de uma questão pós-implantação para uma condição de projeto.

Akhilesh Daniel, Diretor Associado de Pesquisa 6G, Keysight Technologies

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