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Energy Efficient Design with Dynamic Metasurface Antennas

Description du projet

Concevoir des réseaux 5G et 6G économes en énergie

La réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) est un objectif majeur dans le monde entier. Les technologies mobiles, comme la 5G et l’IdO, ont contribué à réduire les émissions, mais elles s’accompagnent également d’une demande d’énergie plus élevée. Bien que la 5G soit plus efficace dans la transmission des données, elle peut consommer jusqu’à 140 % d’énergie en plus que la 4G pour la même zone de couverture. Cette situation s’explique essentiellement par l’utilisation de réseaux d’antennes avancés et de stations de base plus denses. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet EEDDMA vise à relever ces défis énergétiques en explorant de nouvelles façons de concevoir des réseaux 5G et 6G plus économes en énergie. Il se concentre sur les antennes métasurface dynamiques et les modes de veille économes en énergie pour les stations de base, réduisant ainsi la consommation d’énergie tout en maintenant les performances.

Objectif

Reducing greenhouse gas (GHG) emissions is a worldwide priority and one of the Horizon Europe Missions. Smart cities, e-banking, industrial automation, and the Internet of Things (IoT) – together with other multiple services enabled by mobile communications – contributed to reduce around 2,135 million tonnes of GHG emissions in 2018, giving raise to the so-called enabling effect of mobile technologies. 5G and 6G are expected to even increase this effect by delivering an unprecedented fabric of massive connectivity to millions of users and interconnected devices. Paradoxically, despite being more efficient in terms of transmitted bits per joule, a 5G cell could consume up to 140% more energy than a 4G one for covering the same area, mainly due to the use of massive antenna arrays, higher frequency bands and high base station (BS) density. With 73% of the total energy consumed in the radio access network, designing more efficient BS hardware and an energy-aware network design arise as mandatory directions. In this project, an energy efficient design of 5G and 6G networks will be addressed. First, the use of the recently proposed dynamic metasurface antennas (DMAs) will be explored as alternative to conventional arrays, characterising the energy savings provided by these structures. Second, intra-cell (turning off parts of the DMA at the BS) and inter-cell (switching off entire BSs) sleep modes algorithms will be designed for low load periods of time, accounting for the interaction between them while meeting quality of service constraints. Finally, the proposed solutions will be validated, and the benefits with respect to conventional and state-of-the-art approaches.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

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Coordinateur

UNIVERSIDAD DE MALAGA
Contribution nette de l'UE
€ 180 799,37
Coût total
Aucune donnée