6G 네트워크 연구와 에너지 효율성의 미래

학계와 시장계에서는 6G의 미래를 형성하는 데 있어 연구의 역할에 관해 많은 논의가 있었습니다.

2025년 3월 한국에서 개최된 3GPP 워크숍에서는 연구 및 시장 동향을 바탕으로 6G의 우선순위를 결정하고 조정하기 위한 237개의 권고안이 제시되었습니다. 이 논의 과정의 또 다른 성과는 기계와 AI 시대에 혁신적인 서비스 개발을 촉진하고, 총소유비용(TCO) 절감과 통신사업자의 새로운 수익원 창출이라는 두 가지 중요한 가치를 창출하는 디지털 네트워크 구축의 필요성을 강조하는 것이었습니다.

행사에 참석한 연사들은 "요즘 '지속가능성'이라는 단어가 너무 익숙해졌다"는 데 만장일치로 동의했습니다. 이러한 의견은 지속가능성에 대한 우선순위가 낮아지고 있으며, 6G에 대한 지속가능성 기준이 더 이상 엄격한 요건이 아닌 것으로 보임을 보여줍니다.

지속가능성의 우선순위가 아무리 낮아져도, 통신사의 전력 소비 비용은 여전히 너무 높습니다. 이 비용은 통신사 운영 비용의 20%에서 40%를 차지하는 것으로 추산됩니다. 비용 절감을 위한 에너지 효율 개선은 이제 통신사에게 필수적인 요구이며, 6G 기술 개발을 위해 시장 조사 기관과 학계의 협력이 필요합니다.

에너지 효율성의 최근 발전

모바일 네트워크는 고성능을 위해 설계되었지만, 실제로 에너지 절약에는 최적화되어 있지 않습니다. 3GPP(3세대 파트너십 프로젝트)의 초기 노력은 에너지 절약과 단말기의 배터리 수명 연장에 집중되었습니다. 데이터 수요가 증가함에 따라 전력 소비량도 증가했으며, 통신사들은 무선 접속망(RAN)이 전체 전력 소비량의 70% 이상을 차지하는 것으로 나타났습니다.

그 결과, 기지국의 "슬립" 상태를 위한 다양한 메커니즘이 도입되었습니다. 전력 증폭기는 여전히 가장 큰 전력 소모원이지만, 성능과 웨이크업 시간이 향상되었습니다. 그러나 이러한 개선은 끊임없이 증가하는 데이터 수요로 상쇄되고 있으며, 전력 증폭기의 전력 소비량은 매년 2.8%씩 증가하고 있습니다.

학계와 시장의 연구 활동은 다음을 포함하여 모든 수준에서 에너지 효율성을 해결하기 위해 실행되고 있습니다. 불필요한 전송의 대폭 감소, 린 디자인: 시간 영역 + 공간 영역 및 주파수 영역, UE 지원 네트워크를 위한 에너지 절약 알고리즘, 새로운 에너지 절약형 6G 무선 인터페이스.

DL 다운링크와 UL 업링크를 위한 동시 슬립 시간 동기화; 다중 계층 구성에서 자동 캐리어 켜기/끄기; 향상된 스펙트럼 효율성을 위한 향상된 간섭 관리; 새로운 에너지 효율적인 파형; 공통 AI/ML - GPU 가속 BBU 베이스밴드 프로세서... 이 모든 것이 KPI에 미치는 영향을 최소화하면서 에너지 효율성을 높이기 위한 것입니다.

스위칭 네트워크

우리는 연결과 데이터를 제공하는 오늘날의 모바일 네트워크에서 기계와 인간이 연결된 디지털 인프라에서 협업할 수 있도록 하는 진화된 네트워크로 전환하는 과정에 있습니다. 이 네트워크는 엔터테인먼트와 힐링 경험을 제공하고, 사람들이 일하고, 스마트 팩토리를 운영하고, 재난 복구를 위해 로봇을 배치하고, 드론이 소포를 정확하게 찾아 배송할 수 있도록 지원할 것입니다. 이처럼 변화된 네트워크는 AI 시대에 인간과 기계의 소통 요구를 충족할 것입니다.

이 혁신적인 네트워크는 기존 네트워크보다 몇 배 더 높은 성능, 안정성, 보안, 유비쿼터스 연결성, 그리고 퍼베이시브 인텔리전스를 요구합니다. 이 네트워크는 환경을 감지하고 네트워크 사용자와 시스템의 요구에 적응할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다.

이러한 높은 수요를 충족하기 위해 6G 네트워크는 물리 계층부터 구성 요소, 운영 및 애플리케이션에 이르기까지 모든 계층에서 효율성을 높여야 합니다. 이러한 포괄적인 성능 향상은 에너지 효율 향상으로 이어질 것입니다(표 1).

에너지 효율성 개선에 기여하는 발전 사례 몇 가지

미래

현재까지 연구, 시장 조사, 표준화 노력에도 불구하고 전력 소비량은 크게 감소하지 않았습니다. 그러나 5G 기지국은 전력 소비량을 줄이도록 설계되었으며, LTE 기지국은 점차 단계적으로 폐지되고 있습니다. 기존 네트워크를 5G로 전환하면 에너지 효율을 개선하고 전력 소비 감소의 이점을 실현하는 데 도움이 될 것입니다.

또한, 네트워크 계층 전반에 걸친 기술 발전과 네트워크 가장자리의 에너지 절약 기술이 결합되어 전체 전력 소비를 줄이는 데 도움이 될 것입니다.

초기 6G 기술이 에너지 효율에 있어 이상적인 미래를 만들어내지는 못할 수도 있습니다. 하지만 이 기술은 포괄적인 에너지 효율의 토대를 마련하여 에너지 효율을 단순한 구축 이후의 문제에서 설계의 중요한 요소로 전환할 것입니다.

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