Будущее исследований сетей 6G и энергоэффективности

DNVN - На недавнем саммите 6G во время мероприятия Network X в Далласе, штат Техас (США), участники представили ряд результатов, определяющих приоритетные направления работы, первоначальное определение 6G организацией по стандартизации 3GPP и экосистему 6G.

В академических и рыночных кругах ведется много дискуссий о роли исследований в формировании будущего 6G.

Ранее, на семинаре 3GPP, проведённом в Корее в марте 2025 года, на основе исследований и рыночных тенденций было предложено 237 рекомендаций по влиянию на приоритеты развития 6G и их корректировке. Ещё одним результатом этого диалога стала необходимость создания цифровой инфраструктуры, способствующей развитию инновационных услуг в эпоху машин и искусственного интеллекта, а также создающей два важных преимущества: снижение совокупной стоимости владения (TCO) и создание новых источников дохода для операторов.

Среди выступавших на мероприятии сложилось единое мнение о том, что «в наши дни устойчивое развитие стало модным словом». Это мнение отражает снижение приоритета устойчивого развития, и эти критерии, похоже, больше не являются жёстким требованием для сетей 6G.

Независимо от приоритета устойчивого развития, стоимость электроэнергии для операторов остаётся слишком высокой. По оценкам, она составляет от 20% до 40% эксплуатационных расходов операторов. Повышение энергоэффективности для снижения затрат стало фундаментальной потребностью операторов, требуя совместной работы исследователей рынка и академических кругов над разработкой технологии 6G.

Эволюция сетей сотовой связи в эпоху машинного взаимодействия и искусственного интеллекта

Последние достижения в области энергоэффективности

Мобильные сети разработаны для высокой производительности, но они недостаточно оптимизированы для энергосбережения. Первые усилия проекта 3GPP (Проект партнерства третьего поколения) были сосредоточены на энергосбережении и продлении срока службы аккумуляторов терминалов. По мере роста спроса на данные росло и энергопотребление: операторы обнаружили, что сеть радиодоступа потребляла более 70% от общего энергопотребления.

В результате были внедрены различные механизмы для перехода базовой станции в «спящий» режим. Усилитель мощности, оставаясь наиболее энергоёмким компонентом, улучшил свои характеристики и время выхода из спящего режима. Однако эти улучшения нивелируются постоянно растущим спросом на данные, при этом энергопотребление этого компонента продолжает расти со скоростью 2,8% в год.

Ведутся как академические, так и рыночные исследования, направленные на решение проблемы энергоэффективности на всех уровнях, включая: Значительное сокращение ненужных передач; Бережливое проектирование: временная + пространственная и частотная области; Энергосберегающие алгоритмы для сетей с поддержкой UE; Новые энергосберегающие радиоинтерфейсы 6G.

Одновременная синхронизация времени сна для нисходящего канала DL и восходящего канала UL; Автоматическое включение/выключение несущей в многоуровневой конфигурации; Улучшенное управление помехами для повышения эффективности использования спектра; Новые энергоэффективные формы сигналов; Общий процессор базовой полосы BBU с ускорением на базе графического процессора и ИИ/МО... Все для энергоэффективности и минимизации влияния на ключевые показатели эффективности.

Коммутационная сеть

Мы находимся в процессе перехода от современных мобильных сетей, обеспечивающих связь и передачу данных, к развитой сети, позволяющей машинам и людям взаимодействовать в рамках единой цифровой инфраструктуры. Эта сеть обеспечит развлечения и лечение, позволит людям работать, управлять умными заводами, роботам выполнять задачи по восстановлению после стихийных бедствий, а дронам — точно определять местоположение и доставлять посылки. Эта преобразованная сеть будет отвечать потребностям людей и машин в коммуникации в эпоху искусственного интеллекта.

Эта трансформирующая сеть требует производительности, надежности, безопасности, повсеместного подключения и всеобъемлющего интеллекта, которые во много раз превосходят возможности существующих сетей. Эта сеть способна анализировать окружающую среду и адаптироваться к потребностям пользователей и устройств в сети.

Чтобы соответствовать этим высоким требованиям, сети 6G должны работать более эффективно на всех уровнях — от физического уровня до компонентов, операций и приложений. Эти комплексные улучшения производительности приведут к повышению энергоэффективности (таблица 1).

Некоторые примеры достижений, способствующих повышению энергоэффективности.

Будущее

На сегодняшний день исследования и маркетинговые усилия, а также деятельность по стандартизации не привели к существенному снижению энергопотребления. Однако базовые станции 5G разработаны с учётом снижения энергопотребления, что постепенно выводит из эксплуатации базовые станции LTE. Переход существующих сетей на 5G поможет повысить энергоэффективность и реализовать преимущества снижения энергопотребления.

Кроме того, технологические достижения на всех уровнях сети в сочетании с энергосберегающими методами на границе сети помогут снизить общее потребление энергии.

Ранние технологии 6G, возможно, не создадут идеального будущего для энергоэффективности. Но они заложат основу для комплексной энергоэффективности, переводя энергоэффективность из области, решаемой после внедрения, в область проектирования.

Ахилеш Дэниел, заместитель директора по исследованиям 6G, Keysight Technologies

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