O futuro da pesquisa em redes 6G e eficiência energética

DNVN - Na recente cúpula 6G durante o evento Network X em Dallas, Texas (EUA), os participantes apresentaram uma série de resultados que identificaram itens de trabalho prioritários, a definição inicial de 6G da organização de padrões 3GPP e o ecossistema 6G.

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

Anteriormente, o workshop do 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 infraestrutura digital que facilite o desenvolvimento de serviços inovadores na era das máquinas e da IA, além de agregar dois tipos importantes de valor: reduzir o custo total de propriedade (TCO) e criar novas fontes de receita para as operadoras.

Houve um forte consenso entre os palestrantes do evento de que "Sustentabilidade se tornou uma palavra da moda atualmente". Esse sentimento reflete a prioridade decrescente dada ao desenvolvimento sustentável, e os critérios não parecem mais ser um requisito rígido para o 6G.

Independentemente da priorização da sustentabilidade, o custo do consumo de eletricidade para as operadoras continua 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 fundamental para as operadoras, exigindo que pesquisadores de mercado e da academia trabalhem juntos para encontrar soluções para a tecnologia 6G.

A evolução das redes móveis celulares na era da conectividade entre máquinas e inteligência artificial.

Avanços recentes na área da 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 (3rd Generation Partnership Project) focaram na economia de energia e na extensão da vida útil da bateria dos terminais. À medida que a demanda por dados aumentou, o consumo de energia também aumentou — e as operadoras descobriram que a rede de acesso de rádio consumia mais de 70% do consumo total de energia.

Como resultado, foram introduzidos diferentes mecanismos para o estado de "repouso" da estação base. O amplificador de potência, embora ainda seja o componente que mais consome energia, teve seu desempenho e tempo de ativação aprimorados. No entanto, essas melhorias são compensadas pela crescente demanda por dados, enquanto o consumo de energia do componente continua aumentando a uma taxa de 2,8% ao ano.

Estão em andamento atividades de pesquisa, tanto acadêmicas quanto de mercado, para abordar a eficiência energética em todos os níveis, incluindo: redução significativa de transmissões desnecessárias; projeto enxuto: domínio do tempo + domínio do espaço e domínio da frequência; algoritmos de economia de energia para redes habilitadas para dispositivos móveis; novas interfaces aéreas 6G com economia de energia.

Sincronização simultânea do tempo de repouso para downlink (DL) e uplink (UL); ativação/desativação automática da portadora em configuração multicamadas; gerenciamento de interferência aprimorado para maior eficiência espectral; novas formas de onda com baixo consumo de energia; processador de banda base BBU comum com IA/ML e aceleração por GPU... Tudo isso visando a eficiência energética e minimizando o impacto nos KPIs.

Rede de comutação

Estamos em plena transição das redes móveis atuais, que fornecem conectividade e transmissão de dados, para uma rede evoluída que permite que máquinas e humanos colaborem em uma infraestrutura digital conectada. Essa rede proporcionará experiências de entretenimento e bem-estar, permitirá que as pessoas trabalhem, operem fábricas inteligentes, que robôs realizem missões de recuperação de desastres e que drones localizem e entreguem encomendas com precisão. Essa rede transformada atenderá às necessidades de comunicação de humanos e máquinas na era da Inteligência Artificial.

Essa rede transformadora exige desempenho, confiabilidade, segurança, conectividade ubíqua e inteligência abrangente muitas vezes superiores às das redes atuais. Essa rede tem a capacidade de perceber seu ambiente e se adaptar às necessidades dos usuários e máquinas conectados a ela.

Para atender a essas altas demandas, as redes 6G precisam operar com mais eficiência 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 uma maior eficiência energética.

Futuro

Até o momento, os esforços de pesquisa e mercado, bem como as atividades de padronização, não reduziram significativamente o consumo de energia. No entanto, as estações base 5G são projetadas para consumir menos energia, eliminando gradualmente as estações base LTE. 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 em todas as 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 ela lançará as bases para uma eficiência energética abrangente, transformando-a de uma questão pós-implantação em 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