آليات تقليل استهلاك الطاقة في الشبكات المحمولة

استهلاك الطاقة في شبكات الاتصالات جذب اهتمامًا متزايدًا خلال السنوات الأخيرة ويسعى مشغلو الشبكات المحمولة إلى حلول مبتكرة لتحسين كفاءة الطاقة. في هذه الرسالة، نركز على نماذج تحسين استهلاك الطاقة في شبكات الوصول المحمولة. نبدأ بدراسة استراتيجية تقاسم الحمل التي تقلل استهلاك الطاقة في الخلية مع الحد من التأثير على جودة الخدمة. لكن المكاسب الناتجة عن هذه الخوارزميات لإدارة الموارد اللاسلكية تبقى محدودة؛ وذلك لأن استهلاك الطاقة لا يعتمد فقط على الحمل، بل يحتوي على جزء ثابت مهم. للحصول على مكاسب أكبر، نقترح وضع بعض موارد الشبكة في وضع السكون خلال ساعات الذروة المنخفضة حيث يكون المرور منخفضًا، مما يؤدي إلى مكاسب كبيرة. ثم نقترح جهاز تحكم لإدارة وضع السكون يقوم باختيار الإجراء الأمثل اعتمادًا على حالة الشبكة. فعلاً، تفعيل مورد جديد ليس فوريًا ويمكن أن يظهر تأثير التذبذب (البينغ بونغ) نتيجة الأوامر المتزامنة لتفعيل/تعطيل الموارد. نكيف أجهزتنا للتحكم لأخذ هذه العيوب في الاعتبار، ونوضح كيفية استنتاج السياسة المثلى. ندرس أيضًا حالة نشر الخلايا الصغيرة في الشبكات المتغايرة ونبين أن كفاءتها الطاقية تتحسن مقارنة بالشبكة الماكرو خلوية البحتة، بشرط أن يبقى استهلاك الطاقة في الخلايا الصغيرة منخفضًا. بعد ذلك نقترح جهاز تحكم أمثل يقوم بتفعيل/تعطيل الخلايا الصغيرة استنادًا إلى معلومات المرور وموقع المستخدمين. ننظر في حالات مختلفة مع وجود معلومات كاملة أو جزئية أو متأخرة، ونُظهر أن هذه النماذج لوضع السكون تسمح بتحقيق مكاسب كبيرة في استهلاك الطاقة.