YRPIPKUYRPIPKU

Journal of Applied Engineering and Technological Science (JAETS)Journal of Applied Engineering and Technological Science (JAETS)

Makalah ini membahas tantangan konsumsi energi tinggi pada jaringan multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) generasi keenam (6G) dengan menganalisis bagaimana teknik beamforming yang berbeda memengaruhi kinerja jaringan dan efisiensi energi. Simulasi dilakukan dalam lingkungan komunikasi sub-THz menggunakan beamforming analog, digital, dan hybrid pada berbagai konfigurasi antena stasiun basis (64, 128, dan 256 elemen) serta kepadatan pengguna untuk mengevaluasi metrik kinerja (seperti daya terima dan rasio sinyal-interferensi-plus-noise) bersama konsumsi energi. Hasil menunjukkan bahwa array antena yang lebih besar (misalnya 256 elemen) memberikan kualitas sinyal dan daya terima yang jauh lebih tinggi namun memerlukan lebih banyak energi. Sebaliknya, array yang lebih kecil (misalnya 64 elemen) menggunakan lebih sedikit daya dengan mengorbankan kinerja. Beamforming digital dengan ukuran array menengah (128 antena) menghasilkan efisiensi energi tertinggi, sedangkan beamforming hybrid dengan array terbesar menghasilkan efisiensi energi terendah. Temuan ini mengindikasikan bahwa pemilihan teknik beamforming dan ukuran array antena secara cermat dapat menyeimbangkan kinerja dan efisiensi energi, sehingga membantu perancangan jaringan 6G yang lebih berkelanjutan. Kontribusi novel penelitian ini adalah analisis komparatif menyeluruh terhadap beamforming analog, digital, dan hybrid dalam konteks MU-MIMO 6G, memberikan wawasan baru untuk mengoptimalkan penyebaran jaringan 6G di masa depan.

Penelitian ini menunjukkan bahwa beamforming digital dengan 128 antena memberikan efisiensi energi tertinggi pada jaringan 6G MU-MIMO sub‑THz, sementara konfigurasi hybrid dengan 64 antena lebih cocok untuk daerah pedesaan dengan keterbatasan infrastruktur.Hasil simulasi memberikan panduan desain jaringan 6G yang menyeimbangkan kualitas sinyal dan konsumsi daya, khususnya untuk lingkungan makro‑sel perkotaan.Namun, studi ini terbatas pada asumsi perangkat keras ideal dan model saluran LoS.oleh karena itu, penelitian lanjutan diperlukan untuk mengoptimalkan kombinasi beamforming dengan permukaan reflektif cerdas (IRS) serta melakukan validasi eksperimental pada perangkat keras nyata.

Penelitian selanjutnya dapat mengeksplorasi algoritma beamforming adaptif yang secara dinamis menyesuaikan ukuran array antena berdasarkan beban trafik real‑time, dengan tujuan mengoptimalkan efisiensi energi sambil mempertahankan kualitas sinyal pada jaringan 6G MU‑MIMO. Selain itu, penting untuk menilai pengaruh karakteristik amplifier daya yang tidak ideal terhadap konsumsi energi pada teknik beamforming analog, digital, dan hybrid di pita sub‑THz, menggunakan simulasi hardware‑in‑the‑loop yang mencerminkan distorsi non‑linier dan efisiensi variabel. Selanjutnya, sebuah kerangka kerja terintegrasi antara simulasi dan eksperimen dapat dikembangkan untuk menguji kombinasi beamforming dengan permukaan reflektif cerdas (IRS) dalam skenario perkotaan padat, fokus pada analisis trade‑off antara SINR, cakupan, dan konsumsi daya. Studi‑studi tersebut diharapkan dapat memberikan panduan praktis bagi perancangan jaringan 6G yang lebih berkelanjutan, sekaligus mengisi celah pengetahuan terkait interaksi antara algoritma adaptif, perangkat keras nyata, dan teknologi IRS dalam konteks operasi sub‑THz. Selain itu, penerapan teknik pembelajaran mesin untuk memprediksi pola trafik dan mengatur jadwal beamforming dapat diuji dalam lingkungan simulasi dengan variasi densitas pengguna, guna menilai potensi pengurangan konsumsi energi secara keseluruhan.

  1. Taxonomy and Performance Evaluation of Hybrid Beamforming for 5G and Beyond Systems | IEEE Journals &... doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2984548Taxonomy and Performance Evaluation of Hybrid Beamforming for 5G and Beyond Systems IEEE Journals doi 10 1109 ACCESS 2020 2984548
  2. Millimeter-Wave Omnidirectional Path Loss Data for Small Cell 5G Channel Modeling | IEEE Journals &... doi.org/10.1109/ACCESS.2015.2465848Millimeter Wave Omnidirectional Path Loss Data for Small Cell 5G Channel Modeling IEEE Journals doi 10 1109 ACCESS 2015 2465848
  3. Analysis Effect of Interference on Passive Repeater Microwave Link Based on ITU-T-G821 Standart | Journal... doi.org/10.20895/jtece.v1i01.27Analysis Effect of Interference on Passive Repeater Microwave Link Based on ITU T G821 Standart Journal doi 10 20895 jtece v1i01 27
  4. Green and Highly Efficient MIMO Transceiver System for 5G Heterogenous Networks | IEEE Journals &... ieeexplore.ieee.org/document/9497351Green and Highly Efficient MIMO Transceiver System for 5G Heterogenous Networks IEEE Journals ieeexplore ieee document 9497351
  5. Energy Efficiency Performance For Next Generation Wireless Communications | IEEE Conference Publication... doi.org/10.1109/HORA55278.2022.9800054Energy Efficiency Performance For Next Generation Wireless Communications IEEE Conference Publication doi 10 1109 HORA55278 2022 9800054
Read online
File size1.48 MB
Pages19
DMCAReport

Related /

ads-block-test