
Effektförstärkaren är en av mobilnätens stora energislukare, och problemet väntas växa när 6G tar steget upp till högre frekvenser. Nu ska forskare vid Chalmers och Virginia Tech kombinera AI, neuromorf databehandling och optisk fiber för att utveckla betydligt energieffektivare radiosändare.
Forskarna ska utveckla en ny radioarkitektur för frekvenser i det så kallade FR3-området, över 7 GHz. Det är ett frekvensområde som väntas få stor betydelse för framtidens 6G-nät, men som också ställer högre krav på radiosändarnas energieffektivitet.
En central del av lösningen är radio-over-fiber, där radiosignaler transporteras optiskt via fiber till distribuerade radiosändare. Genom att flytta delar av signalbehandlingen från radioutrustningen till fibernätet hoppas forskarna kunna minska energiförlusterna.
– Genom att flytta delar av signalbehandlingen från radion till fibernätet kan energiförlusterna minska samtidigt som systemet förblir kompatibelt med dagens mobilnätsinfrastruktur. Arkitekturen ger också större flexibilitet när framtidens nät ska byggas ut för att hantera allt större datamängder, säger Christian Fager, professor i mikrovågselektronik vid Chalmers.
En särskild utmaning är effektförstärkaren, som förstärker radiosignalen innan den skickas ut från basstationen. Effektförstärkaren står för en betydande del av energiförbrukningen i dagens mobilnät, och utmaningen väntas bli större vid högre frekvenser.
För att förbättra effektiviteten ska forskarna kombinera avancerad radiohårdvara med AI-baserad styrning och neuromorf databehandling. Den senare tekniken efterliknar principer från hjärnans sätt att bearbeta information och kan möjliggöra energieffektiv anpassning till förändrade förhållanden.
– Målet är att utveckla ett AI-drivet radioaccessnät, så kallat AI-RAN, där trådlösa system kontinuerligt kan lära sig av sin omgivning och anpassa sig till förändrade förhållanden i realtid, förklarar Lars Svensson, docent i VLSI-teknik vid Chalmers.
Projektet ingår i en svensk-amerikansk forskningssatsning på framtidens 6G-system. Några konkreta mål för hur mycket radiosändarnas energiförbrukning ska minska har ännu inte presenterats.
Photo: Henrik Sandsjö and Unsplash




