高効率アンテナがMWC 2024の主要トピックに

MWC 2024の主要テーマは持続可能性であり、エネルギーコストの削減は今やすべてのモバイル事業者にとって重要な関心事であり優先事項である。現在、議論の中心はアクティブ・アンテナであり、ネットワーク事業者がどのように5Gを展開できるかに焦点が当てられているが、世界のほとんどのネットワークは、依然としてパッシブ・アンテナで駆動されており、これらもまた持続可能性の強化に従っている。

これらのアンテナは現在「高効率」アンテナと呼ばれ、その設計、製造、運用、技術が持続可能性を考慮していることを強調している。このようなアンテナは、以前は理論的な概念として議論されていましたが、最近では主流に採用されるようになり、大きな一歩を踏み出しました。

これらの伝統的なパッシブアンテナには、その設計と製造プロセスの両方を通じて達成される固有のエネルギー損失があり、これらすべてがエネルギー出力の増加、ひいては二酸化炭素（CO2）排出量の増加につながります。パッシブアンテナネットワークの全電力消費量のうち、基地局とそれに接続されるアンテナユニットが占める割合は57％であるため、パッシブアンテナベンダーにとって、RF（Radio Frequency）効率を高めながらエネルギー出力を削減することが重要な課題となっています。

現在、複数のベンダーが高効率アンテナの開発に取り組んでいるが、これらの革新的なプラットフォームをすでに市場に出荷しているベンダーはわずかである。例えば、PROSE Technologiesは、エアストリップライン構造、重要なはんだ接合部を削減するアーキテクチャ、環境に優しい設計を統合した高効率アンテナシステム（Xtremプラットフォームというブランド）をリリースし、相互変調の少ないレガシープラットフォームと比較して15％のエネルギー節約を改善しました。

ファーウェイを含む他のベンダーは「グリーンアンテナ」を発表し、コンバはHelifeedプラットフォームに、コムスコープはSeedプラットフォームに取り組んでいる。これらの代替設計アプローチは、業界にとって新しいプラットフォームの重要性を強調している。他のサプライヤーも高効率アンテナに取り組んでいるが、ヨーロッパ、中国、アメリカのベンダーはそれぞれこの分野の技術リーダーである。

グリーンアンテナはセルラーネットワークをどのように持続可能なものにするのか？

環境の持続可能性を優先した新しいアンテナ設計は、事業者にとって大きな可能性を示しています。業界をリードするベンダーは、最適化されたアンテナ構造、グリーン素材、持続可能な製造などのイノベーションを通じて、ピーク時の基地局のエネルギー消費を25％削減する省エネ効果を報告しています。グリーンアンテナは、従来のパッシブアンテナが効果的に取り組めなかった課題であるパフォーマンスとカバレッジを維持しながら、ネットワークのフットプリントを削減することができるためです。

ベンダ ー各社は、様々な方法でアンテナのライフサイクル全体を通じて持続可能性を高めるよう最適化しています：

• 高集積アーキテクチャ： 高度に統合されたアーキテクチャ：これらの技術は、ダイポールアレイと給電ネットワークを統合するために、給電ケーブルの代わりに空気型ストリップラインを利用しています。その結果、内部ケーブルの長さが短くなり、はんだ接合やネジの数も少なくて済みます。これは、ケーブルを通して失われる挿入エネルギーを削減することと、はんだ付け箇所やケーブルに使用されるリサイクル不可能なプラスチック（アンテナ内部で使用される全体の60％）から発生するCO2を削減することで、製造工程でセルラーネットワークに利益をもたらします。
• リサイクル素材： PROSEのグリーン・イニシアティブで強調されているように、リサイクル素材を使用することで、古いアンテナをアンテナ・エコシステムの中で再生・再利用することが可能になり、新しいアンテナ部品をゼロから製造するための新たな製造コストを節約することができます。
• ネットワーク効率とスペクトル利用の改善： グリーンアンテナは、信号の指向性を強化し、信号をより正確に希望の方向に集中させます。このアプローチにより、信号を無駄に散乱させる可能性のある従来のアンテナに比べて、同じカバーエリアを達成するために必要な電力を削減することができます。これはネットワーク効率の向上にもつながり、他の場所で容量の増加に使用できる貴重な周波数リソースを解放できる可能性があります。また、ネットワーク全体のエネルギー出力を下げるために必要な基地局の数を減らすこともできます。

グリーン・アンテナ 持続可能なネットワーク進化への提言

グリーンアンテナは、セルラーネットワークにとって大きな可能性を秘めており、ネットワーク効率の改善、事業者のコスト削減、持続可能な取り組みへの大きな後押しなど、魅力的なメリットを提供する。グリーンアンテナの普及には、いくつかの技術的・エコシステム的な課題に対処することが必要であり、それにはまず、グリーンアンテナが業界の標準となるべきであり、おそらくはその技術の一部が標準化される可能性さえあるということを業界全体で受け入れ、推進することが必要である。

ベンダーは、材料の耐久性と持続可能性を向上させ、様々な周波数（5Gなど）に対して設計を最適化し、効率を高めるためにエアストリップラインアーキテクチャのような技術と統合することで、これらの取り組みに従うべきである。ベンダーは、アンテナの運用だけでなく、製造や廃棄まで含めたライフサイクル全体を考慮すべきである。さらに、特定のグリーン・アンテナ・アライアンスを設立することで、研究開発（R&D）を支援・加速し、健全な競争環境を提供することができる。

また、通信事業者は、グリーン・パッシブ・アンテナの採用を開始し、既存のアンテナをアップグレードして、より新しくエネルギー効率の高い設計を活用することも必要です。いずれにせよ、新しいパッシブアンテナは、複数の周波数を1つのユニットに統合できるため、長期的にはコスト効率とエネルギー効率の両方を高めることができる。

事業者は、アンテナ効率、エネルギー節約、投資利益率（ROI）を実証するために、ベンダーと小規模導入のケーススタディを行い、この持続可能なアンテナの実践を広く採用するインセンティブを与えることができる。

既製の “グリーンアンテナ “が省エネのために最適化されていなかったり、既存のインフラにシームレスに統合できない場合でも、事業者はベンダーと提携し、具体的なニーズや導入の課題を共有することで、ベンダーは最大の効率と互換性を持つグリーンアンテナソリューションを調整することができます。グリーンアンテナは現在、技術革新と環境維持の交差点に位置しています。これらのアンテナは、はるかに効率的な方法で無線周波数（RF）信号を送信し、重要な前進です。

執筆者：Dimitris Mavrakis（ABI Research社）

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