Viitorul cercetării rețelelor 6G și al eficienței energetice

În cercurile academice și de piață au existat multe discuții despre rolul cercetării în conturarea viitorului 6G.

Anterior, atelierul 3GPP desfășurat în Coreea în martie 2025, bazat pe cercetări și orientări de piață, a propus 237 de recomandări pentru a influența și ajusta prioritățile pentru 6G. Un alt rezultat al acestui proces de dialog a fost sublinierea necesității de a construi o structură digitală care să faciliteze dezvoltarea de servicii inovatoare în era mașinilor și a inteligenței artificiale, precum și să aducă două tipuri importante de valoare: reducerea costului total de proprietate (TCO) și crearea de noi fluxuri de venituri pentru operatori.

În rândul vorbitorilor prezenți la eveniment a existat un consens puternic conform căruia „Sustenabilitatea a devenit un cuvânt la modă în zilele noastre”. Acest sentiment reflectă prioritatea din ce în ce mai scăzută acordată dezvoltării durabile, iar criteriile nu mai par a fi o cerință rigidă pentru 6G.

Indiferent de modul în care este prioritizată sustenabilitatea, costul consumului de energie electrică pentru operatori rămâne prea ridicat. Se estimează că acest cost reprezintă între 20% și 40% din costurile de operare ale operatorilor. Îmbunătățirea eficienței energetice pentru a reduce costurile este acum o nevoie fundamentală pentru operatori, necesitând ca cercetătorii de piață și cei din mediul academic să colaboreze pentru a găsi o soluție pentru tehnologia 6G.

Evoluția rețelelor mobile celulare în era conectivității mașinilor și a inteligenței artificiale

Progrese recente în domeniul eficienței energetice

Rețelele mobile sunt proiectate pentru performanțe ridicate, dar nu sunt cu adevărat optimizate pentru conservarea energiei. Eforturile inițiale ale 3GPP (Proiectul de Parteneriat al 3-lea Generație) s-au concentrat pe economisirea energiei și extinderea duratei de viață a bateriei terminalelor. Pe măsură ce cererea de date a crescut, a crescut și consumul de energie - iar operatorii au descoperit că rețeaua de acces radio consuma peste 70% din consumul total de energie.

Prin urmare, au fost introduse mecanisme diferite pentru starea de „repaus” a stației de bază. Amplificatorul de putere, deși este încă componenta cu cel mai mare consum de energie, și-a îmbunătățit performanța și timpul de activare. Cu toate acestea, aceste îmbunătățiri sunt compensate de cererea tot mai mare de date, în timp ce consumul de energie al componentei continuă să crească cu o rată de 2,8% pe an.

Activități de cercetare, atât academice, cât și de piață, sunt în desfășurare pentru a aborda eficiența energetică la toate nivelurile, inclusiv: reducerea semnificativă a transmisiilor inutile; proiectare simplificată: domeniul timp + domeniul spațiu și domeniul frecvenței; algoritmi de economisire a energiei pentru rețelele compatibile cu UE; noi interfețe radio 6G de economisire a energiei.

Sincronizare simultană a timpului de repaus pentru downlink DL și uplink UL; Activare/dezactivare automată a purtătorului în configurație multi-strat; Gestionare îmbunătățită a interferențelor pentru o eficiență sporită a spectrului; Noi forme de undă eficiente din punct de vedere energetic; Procesor comun de bandă de bază BBU accelerat de GPU - AI/ML... Toate acestea pentru eficiență energetică, reducând la minimum impactul asupra indicatorilor cheie de performanță (KPI).

Rețea de comutare

Ne aflăm în mijlocul unei tranziții de la rețelele mobile actuale, care oferă conectivitate și transmisie de date, la o rețea evoluată, care permite mașinilor și oamenilor să colaboreze pe o infrastructură digitală conectată. Această rețea va oferi experiențe de divertisment și vindecare, va permite oamenilor să lucreze, să conducă fabrici inteligente, roboților să efectueze misiuni de recuperare în caz de dezastru și dronelor să localizeze și să livreze cu precizie colete. Această rețea transformată va satisface nevoile de comunicare ale oamenilor și mașinilor în era inteligenței artificiale.

Această rețea transformațională necesită performanță, fiabilitate, securitate, conectivitate omniprezentă și inteligență omniprezentă de multe ori mai mari decât rețelele actuale. Această rețea are capacitatea de a-și detecta mediul și de a se adapta nevoilor utilizatorilor și mașinilor din rețea.

Pentru a satisface aceste cerințe ridicate, rețelele 6G trebuie să funcționeze mai eficient pe toate nivelurile - de la nivelul fizic la componente, operațiuni și aplicații. Aceste îmbunătățiri cuprinzătoare ale performanței vor duce la o eficiență energetică mai mare (Tabelul 1).

Câteva exemple de progrese care contribuie la îmbunătățirea eficienței energetice.

Viitor

Până în prezent, eforturile de cercetare și de comercializare, precum și activitățile de standardizare, nu au redus semnificativ consumul de energie. Cu toate acestea, stațiile de bază 5G sunt proiectate să consume mai puțină energie, eliminând treptat stațiile de bază LTE. Tranziția rețelelor existente la 5G va contribui la îmbunătățirea eficienței energetice și la realizarea beneficiilor consumului redus de energie.

În plus, progresele tehnologice la nivelul rețelei, împreună cu tehnicile de economisire a energiei la marginea rețelei, vor contribui la reducerea consumului total de energie.

Tehnologia 6G timpurie s-ar putea să nu creeze viitorul ideal pentru eficiența energetică. Dar va pune bazele unei eficiențe energetice cuprinzătoare, mutând eficiența energetică dintr-o problemă post-implementare într-o condiție de proiectare.

Akhilesh Daniel, director asociat al departamentului de cercetare 6G, Keysight Technologies

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