La réduction de la consommation d’énergie des réseaux mobiles est un défi complexe qui revêt une importance croissante à l’ère de la connectivité omniprésente. Bien que des progrès aient été réalisés en matière d’efficacité énergétique, l’expansion constante des réseaux et l’augmentation de la demande en services mobiles posent des défis importants. Les initiatives visant à optimiser les processus existants peuvent apporter des gains à court terme, avec la possibilité de réduire la consommation d’énergie jusqu’à 10 % en configurant judicieusement les réseaux. Toutefois, cette réduction, bien que significative, ne représente qu’un premier pas.
Des économies d’énergie plus importantes seront nécessaires à moyen terme grâce à des améliorations d’ingénierie, telles que les mises à niveau des sites cellulaires et la réduction des pertes d’énergie. À plus long terme, l’adoption de nouvelles technologies, comme le refroidissement liquide en contact direct et le Massive MIMO distribué, pourrait permettre des gains significatifs en matière d’efficacité énergétique. Face à l’impératif environnemental et économique, l’industrie mobile s’efforce de relever ce défi complexe en explorant diverses pistes pour réduire sa consommation d’énergie tout en maintenant un service de haute qualité.
Le secteur de l’industrie mobile, confronté aux défis de la consommation d’énergie et à l’importance croissante de l’efficacité énergétique, s’est mobilisé à travers l’Alliance NGMN pour identifier des solutions. Ces solutions sont réparties en trois catégories à court, moyen et long terme. À court terme, l’optimisation des processus et la configuration optimale des réseaux permettent de réaliser jusqu’à 10 % d’économie d’énergie, grâce à l’utilisation de fonctionnalités d’économie d’énergie existantes. Le moyen terme implique des investissements dans des mises à niveau de sites cellulaires pour réduire la consommation d’énergie, notamment dans le réseau d’accès radio (RAN). À plus long terme, de nouvelles technologies, telles que le refroidissement liquide en contact direct (DCLC) et le Massive MIMO distribué, offrent des opportunités d’amélioration de l’efficacité énergétique du réseau. Une liste complète de solutions est disponible dans le chapitre des recommandations.
L’organisme de l’industrie souligne la possibilité de réduire la consommation d’énergie de façon immédiate jusqu’à 10 % en optimisant les réseaux grâce aux fonctionnalités d’économie d’énergie déjà disponibles. Cette valeur, bien que significative compte tenu de la vaste empreinte énergétique de l’industrie mobile, ne doit pas être sous-estimée, même si l’Alliance NGMN ne la quantifie pas précisément. À court terme, l’accent est principalement mis sur l’optimisation des processus. L’industrie peut tirer parti de l’apprentissage automatique (ML) pour estimer les économies d’énergie potentielles grâce à l’utilisation des systèmes d’économie d’énergie existants, permettant ainsi aux opérateurs de choisir la politique d’économie d’énergie la mieux adaptée à leurs besoins.
Parmi les solutions d’économie d’énergie proposées dans le document de l’Alliance NGMN, on retrouve l’automatisation basée sur des règles et l’automatisation basée sur l’IA des fonctionnalités d’économie d’énergie 3GPP. La première pourrait entraîner une réduction de 3 % de la consommation d’énergie dans un réseau 4G/5G, tandis que la seconde pourrait atteindre jusqu’à 9 %. D’autres exemples de solutions à moyen terme, axées sur l’optimisation de l’ingénierie, incluent le remplacement des unités radio distantes monobandes par des unités radio distantes tribandes, entraînant des économies de 30 % par unité, une réduction de 50 % des pertes de trajet d’alimentation grâce à l’utilisation d’antennes passives et une réduction de 60 % des pertes de puissance en courant continu grâce à la transition vers des architectures basées sur bus.
La softwarisation du réseau et le recours à une infrastructure de calcul (cloud) pour héberger les fonctions réseau (que ce soit via la virtualisation ou des approches cloud natives) a un grand potentiel pour permettre des économies d’énergie grâce à davantage opérations efficaces. Déplacer des charges de calcul vers des centres de données dotés d’accès aux énergies renouvelables sera important mais quid du manque de soleil
ou du vent !