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R4R studia l’integrazione di sistemi di alimentazione rinnovabile nell’infrastruttura di accesso alle comunicazioni per aumentare congiuntamente la sostenibilità e la resilienza della rete. Le infrastrutture di comunicazione, abilitate da fonti rinnovabili distribuite combinate con algoritmi intelligenti per l’allocazione delle risorse, diventano sostenibili e resilienti: un obiettivo fondamentale per una società che si affida alle comunicazioni ma che deve affrontare le sfide globali indotte dai cambiamenti climatici.

R4R fa parte dello Spoke 3 – Wireless Networks and Technologies

  1. Definizione degli scenari di riferimento, con i relativi vincoli.
    • Business as usual (BAU): Scenari urbani densi che integrano soluzioni di energia rinnovabile con l'obiettivo di ridurre le emissioni di carbonio, aumentare l'efficienza energetica e rendere il funzionamento della rete consapevole dell'alimentazione.
    • Gestione dei disastri (DM): Scenari urbani densi in cui i guasti, relativamente brevi a causa della discontinuità dell'alimentazione e della bassa qualità dell'energia o lunghi a causa del verificarsi di disastri, compromettono l'infrastruttura di distribuzione dell'energia e minacciano il funzionamento della rete.
    • Sito isolato (IS): Un sito in un'area remota o in una regione emergente, in cui l'infrastruttura elettrica non è affidabile o presente. Il lato deve essere alimentato in modo indipendente dalla rete elettrica.
  2. Indicatori chiave di prestazione per progettare soluzioni e valutarne le prestazioni per gli scenari considerati; i KPI sono organizzati nelle seguenti categorie:
    • Prestazioni e qualità dei servizi di comunicazione
    • Consumo energetico ed emissioni
    • Resilienza
    • Piano per lo sviluppo di un framework di simulazione.
R4R sviluppa strategie di gestione delle risorse e dell'energia che tengono conto congiuntamente delle risorse energetiche, di comunicazione e di calcolo disponibili. Le strategie di gestione decidono quali risorse di comunicazione e di calcolo allocare per soddisfare la domanda di servizio e quale fonte energetica sfruttare tra quelle disponibili. Le strategie si basano su strumenti di ottimizzazione e apprendimento automatico che, oltre a ottimizzare l'allocazione delle risorse e l'utilizzo dell'energia, fanno previsioni sulla futura domanda di servizio e sulla produzione di energia. Inoltre, vengono proposti nuovi modelli e metodi per la selezione delle scelte progettuali e di dimensionamento più appropriate per i siti di alimentazione. Questi dovrebbero tenere conto di parametri multidimensionali (tecnici, economici, ambientali) per ridurre in modo significativo l'impatto dell'infrastruttura installata, senza compromettere gli indicatori di prestazione chiave selezionati.
  1. Accomplished:
    • A report on the state of the art and reference scenarios have been completed and it is enriched with two living documents that will be maintained during the project:
    • A living document on the SOTA, research gaps, scenarios and KPIs has been started and it will continuously be updated as the research activities go on: new works and material from the literature will be collected, and new updated scenarios will be added. The scenarios will also receive inputs from other partners and projects within the framework of RESTART.
    • Repository of papers as reported in the living document.
    • Two papers have been published. One joint paper is ready for submission. Another paper is in preparation.
  2. Expected:
    • At least: 6 joint papers; 6 papers of individual partners.
    • A tool to simulate different scenarios corresponding to portions of a RAN powered by renewable energy generators.
    • Machine-learning algorithms to allocate radio and energy resources with the objective to reduce consumption and cope with failure of power supply systems shared with the scientific community.
  3. Readiness level:
    • 30% on publications
    • 5% on the tool
    • 10% on solutions

Proposte di collaborazione:
R4R intende avviare nuove collaborazioni su temi legati alla sostenibilità e alla resilienza, con l’obiettivo di rispondere alle seguenti domande di ricerca:

  • qual è il consumo energetico delle nuove tecnologie di telecomunicazione? Sono sostenibili nel medio e lungo termine?
  • come si possono combinare diverse tecnologie per rendere le infrastrutture di telecomunicazione più resilienti?

È possibile avanzare proposte di collaborazione sul progetto contattando francesco.grimaccia at polimi.it

 


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