Bilgi ve iletişim teknolojileri sektörünün 2025 yılında toplam enerji tüketiminin %20'sinden sorumlu olacağı ve 2040 yılında küresel CO2 emisyonlarının %14'ünün olacağı düşünülmektedir. Gelecekteki iletişim ağlarının enerji tüketiminin, hem ağ uçlarındaki dağıtılmış bilgi işlem yetenekleri hem de artan baz istasyonları (BS'ler) nedeniyle istikrarlı bir şekilde artması bekleniyor. Bu nedenle tüketilen her Joule enerjinin verimli kullanılması gerekmektedir. Kapsama, güvenilirlik, servis kalitesi (QoE) ve enerji verimliliği, 6G yolunda önemli bir konular olmaya devam ediyor. BS'ler ağdaki enerjinin yaklaşık %60'ını tükettiğinden, BS'ler üzerindeki enerji verimliliği çalışmaları, 5G'nin ötesini hedefleyen daha yeşil hücresel ağlar için büyük önem taşımaktadır. Sıradan BS'ler esnek olmadığından ve çok fazla enerji tükettiğinden, insansız hava araçları (İHA) ve akıllı yansıtıcı yüzeyler (AYY) gibi teknolojiler ile BS'lerin kullanılması, ekonomi ve enerji tüketimi açısından daha verimli çözümlere yol açacaktır. QoS ve sinyal kapsamını iyileştirmek için daha fazla BS içeren ağ topolojilerine ihtiyaç vardır. Bununla birlikte, küçük hücrelerin hızlı büyümesi, ağda artan kapsama alanı sağlarken, telsiz trafik için büyük talebi karşılamak için hücresel ağı rastgelelik ve heterojenliğe doğru türeterek bir meydan okuma sunar. Böyle heterojen bir hücresel ağda, BS'lerin gelişimini karakterize etmek için gerçekçi bir yaklaşım kullanmak önemlidir. Proje kapsamında belirtilen konular doğrultusunda İHA ve AYY yaklaşımlı dikey heterojen ağlarda speltral ve enerji verimli baz istasyonu yerleşimi üzerine çalışılacaktır.

Altıncı nesil (6G) geniş bantlı telsiz haberleşme ağlarıyla yoğun bağlantılar içeren, düşük gecikme sürelerine, yüksek veri hızlarına, yaygın kapsama alanına ve yüksek güvenilirliğe sahip bir haberleşme ortamının tasarlanması hedeflenmektedir. Uygulanabilir 6G senaryoları arasında akıllı evler, otonom araçlar, robotik ve uzaktan sağlık uygulamaları mevcuttur. Geleceğe yönelik bir perspektif olarak 6G ağlarının sadece karasal ağları değil, aynı zamanda uçan ağ elemanlarını da kapsayacağı ve yakın zamanda başlayan 6G haberleşmesi araştırma çalışmaları ile birlikte karasal olmayan sistemlerin de dahil olduğu dikey ağ mimarisi ve bunun sonucunda sağlanacak olan ultra-bağlantılılığın öne çıkacağı değerlendirilmektedir. Dikey ağ mimarisinde, insansız hava araçlarının (İHA, İngilizce olarak “drone”) mevcut karasal haberleşme ağına yardımcı bir şekilde çalışması araştırmacıların son yıllarda dikkatini çekmektedir. Öte yandan, birkaç yıl önce akıllı yansıtıcı yüzeyler (intelligent reflecting surfaces, AYY) yardımı ile haberleşmenin gerçeklenmesi önerilmiş ve araştırmacılar hızla bu konu üzerinde çalışmaya başlamıştır. AYY’ler genellikle doğrudan görüş hattının (line of sight, LOS) kaybolduğu durumlarda, yüksek binaların cephelerine, duvarlarına yerleştirilerek iletişimin sağlıklı şekilde yansımalar yoluyla devam etmesini sağlarlar. Aynı zamanda, 5G ve ötesi haberleşmede kullanılan yoğun MIMO (massive MIMO) yapılarına, yüzeyinde sahip olduğu çoklu yansıtıcı bileşenler sebebiyle vaat ettiği yüksek spektral ve enerji verimliliği ile alternatif olarak değerlendirilmektedir (Zhao ve Liu, 2019). AYY’ler, gelen işaretin fazını değiştirerek iletirler/yansıtırlar ve bu esnada iletim için herhangi bir güç tüketmediklerinden dolayı pasif bileşen olarak görülmektedirler. Dolayısıyla AYY, telsiz haberleşme sistemlerine, spektral ve enerji verimliliğini artırmaya yönelik olarak yardımcı olabilecek potansiyele sahiptir. Ayrıca, 6G haberleşmesi için yapay zeka (son yıllarda giderek kullanımı yaygınlaşan derin öğrenme, DL) kullanımının da yatay ve dikey ağların optimizasyonu ve enerji tasarruflu iletişim için hesaplama zorluklarının aşılmasında yönlendirici bir etki sağlayacağı da değerlendirilmektedir.