L'avenir de la recherche sur le réseau 6G et l'efficacité énergétique

Le rôle de la recherche dans l’élaboration de l’avenir de la 6G a fait l’objet de nombreuses discussions dans les milieux universitaires et commerciaux.

Précédemment, l'atelier 3GPP organisé en Corée en mars 2025, basé sur la recherche et les orientations du marché, a proposé 237 recommandations pour influencer et ajuster les priorités de la 6G. Ce processus de dialogue a également mis l'accent sur la nécessité de construire un tissu numérique facilitant le développement de services innovants à l'ère des machines et de l'IA, tout en apportant deux types de valeur importants : la réduction du coût total de possession (TCO) et la création de nouvelles sources de revenus pour les opérateurs.

Les intervenants présents à l'événement ont convenu à l'unanimité que « le développement durable est devenu un terme vague de nos jours ». Ce sentiment reflète la baisse de priorité accordée au développement durable, et les critères ne semblent plus constituer une exigence stricte pour la 6G.

Malgré la réduction de la priorité accordée au développement durable, le coût de la consommation d'électricité pour les opérateurs reste trop élevé. On estime qu'il représente entre 20 et 40 % des coûts d'exploitation des opérateurs. Améliorer l'efficacité énergétique pour réduire les coûts est désormais une nécessité fondamentale pour les opérateurs, ce qui nécessite une collaboration entre les chercheurs et le monde universitaire pour trouver des solutions à la technologie 6G.

L'évolution des réseaux mobiles cellulaires à l'ère de la connectivité des machines et de l'IA

Progrès récents en matière d'efficacité énergétique

Les réseaux mobiles sont conçus pour des performances élevées, mais ils ne sont pas vraiment optimisés pour les économies d'énergie. Les premiers efforts du 3GPP (3rd Generation Partnership Project) se sont concentrés sur les économies d'énergie et l'allongement de la durée de vie des batteries des terminaux. L'augmentation de la demande de données s'est accompagnée d'une augmentation de la consommation d'énergie, et les opérateurs ont constaté que le réseau d'accès radio représentait plus de 70 % de la consommation totale d'énergie.

Par conséquent, différents mécanismes ont été introduits pour la mise en veille de la station de base. L'amplificateur de puissance, bien que toujours le plus gros consommateur d'énergie, a vu ses performances et son temps de réveil s'améliorer. Cependant, ces améliorations sont contrebalancées par la demande croissante de données, tandis que la consommation électrique de ce composant continue d'augmenter de 2,8 % par an.

Des activités de recherche, tant académiques que commerciales, sont mises en œuvre pour aborder l'efficacité énergétique à tous les niveaux, notamment : Réduction significative des transmissions inutiles ; Conception allégée : domaine temporel + domaine spatial et domaine fréquentiel ; Algorithmes d'économie d'énergie pour les réseaux compatibles UE ; Nouvelles interfaces aériennes 6G économes en énergie.

Synchronisation simultanée du temps de veille pour la liaison descendante DL et la liaison montante UL ; Activation/désactivation automatique de la porteuse dans la configuration multicouche ; Gestion améliorée des interférences pour une efficacité spectrale accrue ; Nouvelles formes d'onde écoénergétiques ; Processeur de bande de base BBU accéléré par GPU AI/ML commun... Le tout pour une efficacité énergétique tout en minimisant l'impact sur les KPI.

Réseau de commutation

Nous sommes en pleine transition des réseaux mobiles actuels, qui fournissent connectivité et données, vers un réseau évolué permettant aux machines et aux humains de collaborer sur une infrastructure numérique connectée. Ce réseau offrira des expériences de divertissement et de guérison, permettra aux gens de travailler, de gérer des usines intelligentes, de déployer des robots pour faciliter la reprise après sinistre et permettra aux drones de localiser et de livrer des colis avec précision. Ce réseau transformé répondra aux besoins de communication des humains et des machines à l'ère de l'IA.

Ce réseau en pleine transformation exige des performances, une fiabilité, une sécurité, une connectivité omniprésente et une intelligence omniprésente bien supérieures à celles des réseaux actuels. Ce réseau est capable de détecter l'environnement et de s'adapter aux besoins des utilisateurs et des machines qui y sont connectés.

Pour répondre à ces exigences élevées, les réseaux 6G doivent être plus efficaces à tous les niveaux : de la couche physique aux composants, en passant par les opérations et les applications. Ces améliorations globales des performances se traduiront par une plus grande efficacité énergétique (tableau 1).

Quelques exemples d’avancées contribuant à une meilleure efficacité énergétique.

Avenir

À ce jour, les efforts de recherche, de commercialisation et de normalisation n'ont pas permis de réduire significativement la consommation d'énergie. Cependant, les stations de base 5G sont conçues pour consommer moins d'énergie, et les stations de base LTE sont progressivement abandonnées. La transition des réseaux existants vers la 5G contribuera à améliorer l'efficacité énergétique et à tirer profit de la réduction de la consommation d'énergie.

De plus, les avancées technologiques dans toutes les couches du réseau, associées à des techniques d’économie d’énergie à la périphérie du réseau, contribueront à réduire la consommation globale d’énergie.

La technologie 6G, à ses débuts, ne constituera peut-être pas un avenir idéal en matière d'efficacité énergétique. Cependant, elle posera les bases d'une efficacité énergétique globale, faisant passer l'efficacité énergétique d'une question post-déploiement à une condition de conception.

Akhilesh Daniel, directeur associé de recherche 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