Framtiden för 6G-nätforskning och energieffektivitet

Det har diskuterats mycket i akademiska kretsar och på marknaden om forskningens roll i att forma framtiden för 6G.

Tidigare föreslog 3GPP-workshopen som hölls i Korea i mars 2025, baserat på forskning och marknadsorientering, 237 rekommendationer för att påverka och justera prioriteringar för 6G. Ett annat resultat av denna dialogprocess var att betona behovet av att bygga en digital struktur som underlättar utvecklingen av innovativa tjänster i maskinernas och AI:s era, samt skapar två viktiga typer av värde: att minska den totala ägandekostnaden (TCO) och skapa nya intäktsströmmar för operatörer.

Det rådde en stark enighet bland talarna vid evenemanget om att ”hållbarhet har blivit ett modeord nuförtiden.” Denna uppfattning återspeglar den minskande prioriteringen av hållbar utveckling och kriterierna verkar inte längre vara ett strikt krav för 6G.

Oavsett hur hållbarhet prioriteras är kostnaden för elförbrukning för operatörer fortfarande för hög. Det uppskattas att denna kostnad står för 20 % till 40 % av operatörernas driftskostnader. Att förbättra energieffektiviteten för att minska kostnaderna är nu ett grundläggande behov för operatörer, vilket kräver att marknads- och akademiska forskare samarbetar för att lösa 6G-teknikproblemet.

Utvecklingen av mobila nätverk i en tidsålder av maskinuppkoppling och AI

Senaste framstegen inom energieffektivitet

Mobilnät är utformade för hög prestanda, men de är egentligen inte optimerade för energibesparing. Tidiga insatser från 3GPP (3rd Generation Partnership Project) fokuserade på energibesparingar och förlängning av batterilivslängden för terminaler. I takt med att databehovet ökade ökade även strömförbrukningen – och operatörerna fann att radioaccessnätet förbrukade mer än 70 procent av den totala strömförbrukningen.

Som ett resultat har olika mekanismer för basstationens "viloläge" introducerats. Effektförstärkaren, även om den fortfarande är den mest strömkrävande komponenten, har förbättrats i prestanda och väckningstid. Dessa förbättringar motverkas dock av den ständigt ökande efterfrågan på data, medan komponentens strömförbrukning fortsätter att öka med en takt på 2,8 % per år.

Forskningsaktiviteter, både akademiska och marknadsmässiga, pågår för att behandla energieffektivitet på alla nivåer, inklusive: Betydande minskning av onödiga överföringar; Lean design: tidsdomän + rumdomän och frekvensdomän; Energibesparande algoritmer för UE-aktiverade nätverk; Nya energibesparande 6G-luftgränssnitt.

Samtidig synkronisering av vilotid för DL-nedlänk och UL-upplänk; Automatisk bärvåg på/av i flerskiktskonfiguration; Förbättrad interferenshantering för ökad spektrumeffektivitet; Nya energieffektiva vågformer; Gemensam AI/ML - GPU-accelererad BBU-basbandsprocessor... Allt för energieffektivitet samtidigt som påverkan på KPI:er minimeras.

Byte av nätverk

Vi befinner oss mitt i en övergång från dagens mobilnät, som tillhandahåller uppkoppling och dataöverföring, till ett utvecklat nätverk som gör det möjligt för maskiner och människor att samarbeta i en uppkopplad digital infrastruktur. Detta nätverk kommer att leverera underhållning och läkande upplevelser, göra det möjligt för människor att arbeta, driva smarta fabriker, robotar för att utföra katastrofåterställningsuppdrag och drönare för att exakt lokalisera och leverera paket. Detta transformerade nätverk kommer att möta kommunikationsbehoven hos människor och maskiner i AI-eran.

Detta transformerande nätverk kräver prestanda, tillförlitlighet, säkerhet, allestädesnärvarande anslutning och genomgripande intelligens som är många gånger högre än nuvarande nätverk. Detta nätverk har förmågan att känna av sin omgivning och anpassa sig till användarnas och maskinernas behov i nätverket.

För att möta dessa höga krav måste 6G-nätverk fungera mer effektivt över alla lager – från det fysiska lagret till komponenter, drift och applikationer. Dessa omfattande prestandaförbättringar kommer att leda till större energieffektivitet (tabell 1).

Några exempel på framsteg som bidrar till förbättrad energieffektivitet.

Framtida

Hittills har forskning och marknadsinsatser, såväl som standardiseringsaktiviteter, inte minskat strömförbrukningen avsevärt. 5G-basstationer är dock utformade för att förbruka mindre ström, och LTE-basstationer fasas gradvis ut. Övergången av befintliga nätverk till 5G kommer att bidra till att förbättra energieffektiviteten och realisera fördelarna med minskad strömförbrukning.

Dessutom kommer tekniska framsteg över nätverkslager, i kombination med energibesparande tekniker i nätverkskanten, att bidra till att minska den totala energiförbrukningen.

Tidig 6G-teknik kanske inte skapar den ideala framtiden för energieffektivitet. Men den kommer att lägga grunden för omfattande energieffektivitet, och flytta energieffektivitet från en fråga efter driftsättning till ett designtillstånd.

Kommentar (0)