À propos de Pourquoi les stations de base 5G consomment-elles autant d énergie
Pour la , plusieurs recherches ont été faites pour augmenter le débit fourni, mais également pour réduire l’. Tout d’abord le côté financier qui permet d’estimer les dépenses d’installation par rapport au débit fourni, mais aussi l’optimisation de la consommation d’énergie et de l’efficacité énergétique pour la . La consommation électrique de chaquepeut être réduite par l’augmentation d. Pour la , plusieurs recherches ont été faites pour augmenter le débit fourni, mais également pour réduire l’. Tout d’abord le côté financier qui permet d’estimer les dépenses d’installation par rapport au débit fourni, mais aussi l’optimisation de la consommation d’énergie et de l’efficacité énergétique pour la . La consommation électrique de chaque peut être réduite par l’augmentation du nombre d’antennes . C’est là qu’intervient la technologie . L’idée de massive consiste à densifier le nombre d’antennes déployées. En massive MIMO, les réseaux conventionnels avec seulement quelques antennes alimentées par du matériel volumineux et coûteux sont remplacés par des centaines de petites antennes alimentées par des amplificateurs et des circuits peu coûteux . La densification des antennes présente deux avantages principaux : .
L' des communicationsest devenue une préoccupation majeure dans l'évolution des , dans un contexte où l' devient plus important. Du côté des opérateurs, l'utilisation de la technologie Massive , une nouvelle organisation d'accès auainsi qu'une concentration des équipements vont permettre une meilleure efficacité énergétique. Du côté des utilisateurs, des technologies sont déployables, tel lepermettant d'économiser laet les communications directes entre . Suivre l'évolution des technologies de laà la permettra de comprendre l'évolution et les priorités de chaque évolution technologique.
Selon l'association française , le numérique était responsable de 3,7 % des émissions demondiales en 2018 (contre 2,5 % en 2013). C'est plus que le trafic aérien. En outre, l'empreinte énergétique du numérique est en croissance de 9 % par an . En outre, comme le souligne Frédéric Bordage, expert en , l' ne se limite pas à la consommation d'électricité, mais il inclut aussi l'épuisement des ressources abiotiques (). Il est donc nécessaire d'adopter une posture de .
Il n’existe pas de définition universelle de l’efficacité énergétique. Généralement, elle consiste à utiliser moins d'énergie pour produire le même service ou le même rendement utile (Patterson, 1996) , mais qui physiquement tend à atteindre ses limites selon le . D'un point de vue macroscopique, de simultanéité, par exemple une voiture qui fait du covoiturage aura une meilleure efficacité énergétique qu'une voiture avec seulement le conducteur . On utilise des indicateurs d’efficacité énergétique pour estimer l’importance des améliorations apportées à l’efficacité énergétique pour réduire la consommation d’énergie . La définition de l'efficacité énergétique courante est le rapport entre l'(en utilisation bit/canal ) et la puissance émise (en utilisation Joule/canal) . • EE Réseau : définie comme la quantité de bits d’information transmis ou reçus par les utilisateurs par unité de consommation d’énergie RAN en bit/Joule ;• EE Terminal : définie comme la quantité de bits d'information par unité de consommation d'énergie du module de communication en bit/Joule.Dans le domaine des communications mobiles, plusieurs facteurs sont à prendre en compte:• l'énergie coûte cher aux opérateurs et aux utilisateurs et sa production a des effets sur l'environnement ;• la capacité de la batterie n'augmente que d'un facteur 1,5 par décennie (ou de 4 % par an) ;• le trafic mobile augmente de manière exponentielle et la consommation d'énergie doit être adaptée à la charge de trafic.
L'efficacité énergétique ne se cantonne pas uniquement à l'optimisation deset autres . Cela concerne aussi la partie utilisateur et leurs terminaux mobiles. L'équipement utilisateur peut émettre un signal de réveil vers la station de base. Elle peut être implémentée de plusieurs façons: • L'équipement utilisateur peut émettre des signaux de réveil périodiques en continu, de sorte que toutes les petites cellules s'activent lorsqu'il s'en approche. Cela signifie que la couverture fournie par les petites « suit » le terminal utilisateur lorsqu'il se déplace et garantit une couverture de cellules chaque fois que cela est possible. Un inconvénient tout de même, cette mise en œuvre réduit l'efficacité énergétique, car les petites cellules passeraient plus de temps dans l’état actif à écouter de manière soutenue les signaux de réveil, ce qui à pour conséquence directe de faire augmenter la consommation de batterie de l'utilisateur en raison d'émissions périodiques.• L'équipement utilisateur peut aussi ne diffuser des signaux de réveil qu'à la demande, par exemple en l'absence d'une couverture macrocellulaire suffisante ou pour des besoins en débit de données plus élevés. Dans une telle situation, l'équipement utilisateur peut émettre des signaux pour tenter de réveiller toutes les petites cellules à portée. L'approche à la demande peut générer de meilleures économies d'énergie, car la petite cellule peut être dans l'état de veille plus souvent et ne passe à l'état active que lorsque cela est nécessaire. Le terminal utilisateur fait également des économies d'énergie.En mode veille la station de base n'émet ni ne reçoit rien, mais écoute le trafic utilisateur entrant. Lorsqu'un utilisateur demande un service pendant cette période d'inactivité il faut que sa demande soit conservée dans une mémoire tampon jusqu'à la réactivation de la station de base. La durée de la mise en mémoire tampon dépend de la profondeur de l'état de veille: plus la veille est profonde, plus la station de base met longtemps à se réveiller. Cela dépend également de l'état de la station de base pendant la période d'inactivité: lorsque la demande de service de l'utilisateur survient pendant la pente de désactivation, cet utilisateur devra attendre que les composants correspondant au module de gestion actuel aient terminé leur désactivation, puis se soient réactivés. Si cette demande survient pendant la période de veille, l'utilisateur doit être mis en mémoire tampon pour une durée égale au délai d'activation nécessaire pour se réveiller à partir du mode veille en cours. La demande de service peut également survenir pendant l'activation de la station de base; dans ce cas, l'utilisateur doit attendre le temps restant pour que l'activation soit servie . Il est possible de combiner plusieurs optimisations de veille pour augmenter l'efficacité énergétique des terminaux utilisateur . Par exemple, le mode veille à l'aide d'une structure de trame : • Ce mode de fonctionnement consiste à rajouter une trame entre celle du contrôle d'information et celle de la donnée. Cette trame indique quand la transmission de la donnée va se faire et de ce fait, le terminal va pouvoir se mettre en sommeil en attendant la transmission. Le terminal enpourra appliquer un micro sommeil de 12 symboles sur 14, alors que la permet un micro sommeil de 8 symboles sur 14. L'estimation d'énergie consommée est la suivante : 10mJ pour la LTE contre 8mJ pour la 5G.• Une autre optimisation possible est la réutilisation (venant de la ) de la réception discontinue (DRX.
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6 FAQ sur [Pourquoi les stations de base 5G consomment-elles autant d énergie ]
Comment mesurer la consommation énergétique de stations de base 4G et 5G ?
En effet, l’étude a été réalisée en modélisant la consommation énergétique de stations de base 4G et 5G par un modèle affine sur la base d’équipements déployés en France et fournies par un seul équipementier afin que les comparaisons soient cohérentes. Les valeurs de consommation énergétique sont mesurées en laboratoire par cet équipementier.
Comment améliorer la consommation d’électricité en 5G ?
Cette amélioration se fonde sur un bond en avant technologique. En 5G, la charge du trafic écoulée sur les réseaux sera plus importante pour une consommation énergétique du même ordre de grandeur, résultant mécaniquement en une réduction de la part des consommations d’électricité par bit transporté.
Quel est l’impact de la 5G sur la consommation énergétique ?
Parce qu’elles ont intégré l’enjeu d’efficacité énergétique dès leur conception, on prévoit que les technologies 5G, une fois arrivées à maturité à l’horizon 2025, devraient diviser par 10 la consommation énergétique par gigabit transporté par rapport à la 4G, puis par 20 en 2030.
Pourquoi les stations de base de la 5G sont-elles moins énergivores qu’en 4G ?
Malgré l’augmentation du nombre d’antennes, les stations de base de la 5G seront moins énergivores qu’en 4G selon Emil Björnson. En effet la technologie Massive MIMO grâce au multiplexage spatial, va permettre de servir beaucoup plus d’utilisateurs en même temps et sur les mêmes fréquences. E.
Quelle est la différence entre la 4G et la 5G ?
Au final, on se retrouve avec plus de composants par station de base, ce qui augmente la consommation en 5G par rapport à la 4G. Les petites cellules consomment aussi moins que les grandes stations de base d’aujourd’hui mais, leur multiplication peut augmenter la facture énergétique s’il en faut plus pour couvrir la même zone.
Pourquoi l'efficacité énergétique des communications 5G est-elle importante ?
L' efficacité énergétique des communications 5G est devenue une préoccupation majeure dans l'évolution des communications radio, dans un contexte où l' impact environnemental du numérique devient plus important.
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