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53 - ELETTRONICA OGGI 494 - MAGGIO 2021 COMM MOBILE NETWORKS si prevede che l’efficienza del pannello solare fotovol- taico sarà triplicata entro dieci anni, e che il costo/watt generato dal pannello solare sarà almeno dimezzato rispetto al costo attuale. Pertanto, l’energia verde sarà sicuramente un’energia alternativa per le future reti mobili. È stato valutato che alimentare adeguatamente una rete eterogenea con energia verde può essere una soluzione sostenibile ed economicamente vantaggio- sa. Tuttavia, non è banale progettare e ottimizzare le reti mobili abilitate all’energia verde. Oltre alla gestio- ne delle risorse radio, l’ottimizzazione delle reti mobili abilitate all’energia verde comporta l’ottimizzazione dell’utilizzo di energia verde, fornita sia da generato- ri di energia autonomi sia da centrali elettriche verdi. Nel frattempo, le tecniche di smart grid consentono lo scambio di energia tra i consumatori tramite contatori intelligenti. Di conseguenza, al fine di progettare reti mobili abilitate all’energia verde, è stata introdotta la tecnica della cooperazione energetica che consente alle stazioni base di condividere l’energia verde. L’ac- coppiamento tra l’ottimizzazione delle risorse radio da un lato e dell’utilizzo dell’energia dall’altro introduce nuove sfide di ricerca sull’ottimizzazione delle reti mo- bili abilitate all’energia verde. Generazione e consumo di energia La generazione di energia verde, che principalmente dipende dalla posizione geografica dei generatori di energia e dalle condizioni meteorologiche, è piuttosto dinamica. Nel frattempo, anche il consumo energeti- co delle reti mobili è altamente dinamico. Pertanto, la comprensione delle caratteristiche delle generazioni di energia verde e delle dinamiche del consumo ener- getico delle reti mobili è essenziale per proget- tare e ottimizzare le reti mobili. Poiché la gene- razione di energia verde è dinamica, dovrebbe esserlo un sistema alimentato da energia ver- de, progettato e ottimizzato tenendo conto di ciò. Per implementazioni di sistema, la dispo- nibilità di energia verde è prevista sulla base di dati statistici utilizzando vari modelli previ- sionali. Ad esempio, la disponibilità di energia solare è prevista sulla base dei dati statistici che forniscono l’energia solare in condizioni di cielo sereno e della stima della copertura nuvolosa. Le stazioni base, costituite da più componenti come antenne, amplificatori di po- tenza, ricetrasmettitori a radiofrequenza, unità di elaborazione in banda base, unità di alimen- tazione e unità di raffreddamento, rappresen- tano il maggior consumo energetico di una rete mobile. In generale, il consumo di energia di una stazione base può essere modellato come la somma del suo consumo energetico statico e del suo consu- mo energetico dinamico. Il consumo di energia statica è il consumo di energia di una stazione base senza alcun carico di traffico dati. Il consumo energetico di- namico si riferisce al consumo di energia aggiuntivo causato dal carico di traffico della stazione base, che può essere ben approssimato da una funzione lineare del carico di traffico o dalla potenza a radiofrequenza trasmessa. Il modello di consumo energetico della sta- zione base può essere regolato per modellare il con- sumo energetico di una stazione base macro o di una stazione base a piccole celle, incorporando e modifi- cando il consumo energetico statico e il coefficiente lineare della stazione base che riflette la relazione tra il consumo energetico dinamico della stazione base e il suo carico di traffico. Nella figura nella pagina suc- cessiva è schematizzato un sistema di alimentazione a energia verde di una stazione base. Ottimizzazione delle stazioni base alimentate da energia verde Al fine di massimizzare l’utilizzo di energia verde, le stazioni base alimentate a energia verde dovrebbero essere adeguatamente progettate e ottimizzate per far fronte alle dinamiche di energia verde e del traffico dati mobile. Per utilizzare l’energia verde in una sta- zione base possono essere integrati i seguenti com- ponenti principali legati all’erogazione di energia: il generatore di energia verde (ad esempio il pannello solare), il regolatore di carica del generatore di ener- gia verde, l’inverter DC-AC, la batteria e il contatore in- Un contributo importante alla riduzione delle emissioni di CO 2 è legato all’uso di energia verde, come quella solare ed eolica