Майбутнє досліджень мереж 6G та енергоефективності

DNVN – На нещодавньому саміті 6G під час заходу Network X у Далласі, штат Техас (США), учасники представили низку результатів, що визначили пріоритетні робочі завдання, початкове визначення 6G організацією зі стандартизації 3GPP та екосистему 6G.

В академічних та ринкових колах точилося багато дискусій щодо ролі досліджень у формуванні майбутнього 6G.

Раніше, на семінарі 3GPP, що відбувся в Кореї в березні 2025 року, на основі досліджень та ринкових орієнтацій було запропоновано 237 рекомендацій щодо впливу та коригування пріоритетів для 6G. Ще одним результатом цього діалогу стало наголос на необхідності побудови цифрової структури, яка сприятиме розвитку інноваційних послуг в епоху машин та штучного інтелекту, а також забезпечить два важливі типи цінності: зниження загальної вартості володіння (TCO) та створення нових потоків доходів для операторів.

Серед доповідачів на заході панував твердий консенсус щодо того, що «Сталий розвиток став модним словом у наші дні». Це твердження відображає зниження пріоритету, який надається сталому розвитку, і критерії більше не є жорсткою вимогою для 6G.

Незалежно від того, як пріоритезується сталий розвиток, вартість споживання електроенергії для операторів залишається занадто високою. За оцінками, ця вартість становить від 20% до 40% операційних витрат операторів. Підвищення енергоефективності для зниження витрат зараз є фундаментальною потребою для операторів, що вимагає від дослідників ринку та академічних кіл спільної роботи над вирішенням проблем технології 6G.

Еволюція стільникових мобільних мереж в епоху машинного зв'язку та штучного інтелекту

Останні досягнення в галузі енергоефективності

Мобільні мережі розроблені для високої продуктивності, але вони насправді не оптимізовані для енергозбереження. Ранні зусилля 3GPP (Проект партнерства третього покоління) були зосереджені на енергозбереженні та подовженні терміну служби акумуляторів терміналів. Зі зростанням попиту на дані зростало й споживання енергії, і оператори виявили, що мережа радіодоступу споживає понад 70 відсотків від загального споживання енергії.

В результаті було запроваджено різні механізми для переходу базової станції в режим «сну». Підсилювач потужності, хоча й залишається найбільш енергоємним компонентом, покращив свою продуктивність та час пробудження. Однак ці покращення компенсуються постійно зростаючим попитом на дані, тоді як споживання енергії компонентом продовжує зростати зі швидкістю 2,8% на рік.

Ведеться дослідницька діяльність, як академічна, так і ринкова, для вирішення питань енергоефективності на всіх рівнях, зокрема: значне скорочення непотрібних передач; раціональне проектування: часова + просторова та частотна області; енергозберігаючі алгоритми для мереж на базі UE; нові енергозберігаючі радіоінтерфейси 6G.

Одночасна синхронізація часу сну для низхідного каналу DL та висхідного каналу UL; Автоматичне ввімкнення/вимкнення несучої в багатошаровій конфігурації; Покращене управління перешкодами для підвищення ефективності використання спектру; Нові енергоефективні форми хвиль; Спільний процесор базової смуги BBU з прискоренням на графічному процесорі на базі штучного інтелекту/машинного навчання... Все для енергоефективності та мінімізації впливу на ключові показники ефективності.

Перемикання мережі

Ми перебуваємо в процесі переходу від сучасних мобільних мереж, які забезпечують зв'язок та передачу даних, до розвиненої мережі, яка дозволяє машинам і людям співпрацювати в рамках пов'язаної цифрової інфраструктури. Ця мережа забезпечить розваги та оздоровчий досвід, дозволить людям працювати, керувати розумними заводами, роботами виконувати місії з відновлення після катастроф, а дронами точно знаходити та доставляти посилки. Ця трансформована мережа задовольнить комунікаційні потреби людей і машин в епоху штучного інтелекту.

Ця трансформаційна мережа вимагає продуктивності, надійності, безпеки, повсюдного підключення та всеохоплюючого інтелекту, які у багато разів перевищують показники сучасних мереж. Ця мережа має здатність розпізнавати своє середовище та адаптуватися до потреб користувачів і машин у мережі.

Щоб відповідати цим високим вимогам, мережі 6G повинні працювати ефективніше на всіх рівнях — від фізичного рівня до компонентів, операцій та додатків. Ці комплексні покращення продуктивності призведуть до більшої енергоефективності (Таблиця 1).

Деякі приклади досягнень, що сприяють підвищенню енергоефективності.

Майбутнє

На сьогоднішній день дослідницькі та маркетингові зусилля, а також заходи зі стандартизації, суттєво не знизили споживання енергії. Однак базові станції 5G розроблені для споживання меншої енергії, поступово виводячи з експлуатації базові станції LTE. Перехід існуючих мереж на 5G допоможе підвищити енергоефективність та реалізувати переваги зниження споживання енергії.

Крім того, технологічні досягнення на всіх мережевих рівнях у поєднанні з енергозберігаючими методами на межі мережі допоможуть зменшити загальне споживання енергії.

Ранні технології 6G можуть не створити ідеального майбутнього для енергоефективності. Але вони закладуть основу для комплексної енергоефективності, перетворюючи енергоефективність з проблеми після розгортання на проектний стан.

Ахілеш Даніель, заступник директора з досліджень 6G, Keysight Technologies

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