下一代可持续无线系统：能效与环境影响的交汇
信息论
2025-09-04 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
顺应推动降低资源消耗和环境影响先进技术的全球要求，无线网络的可持续性成为 6G 系统中的一个重要关注点。为了解决这一问题，必须通过新颖的设计和指标，将可持续性原生地集成到下一代网络的操作中。然而，现有的无线可持续性研究仍局限于节能网络设计，未能捕捉此类系统对环境的影响。本文提出了一种新颖的可持续性指标，该指标捕捉每比特排放量，为 6G 网络中与能耗相关的环境足迹提供了严格的度量。该指标还捕捉了能源、计算和通信资源参数如何影响每比特排放量的减少。然后，将能源、计算和通信资源的分配问题表述为一个多目标 (MO) 优化问题。为了求解由此产生的非凸问题，我们的框架利用 MO 强化学习 (MORL) 来最大化新颖的可持续性指标，同时最小化能耗和成功交付数据的平均延迟，且所有这一切都在遵守能源资源容量约束的前提下进行。所提出的 MORL 方法计算出一个全局策略，该策略在多个目标之间实现了 Pareto 最优权衡，从而平衡了环境可持续性与网络性能。仿真结果表明，与未将碳排放明确整合到其控制目标中的最先进方法相比，所提出的方法将每比特的平均排放量降低了约 26%。
引用
@article{arxiv.2509.02395,
title = {Next-Generation Sustainable Wireless Systems: Energy Efficiency Meets Environmental Impact},
author = {Christo Kurisummoottil Thomas and Omar Hashash and Kimia Ehsani and Walid Saad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02395},
year = {2025}
}