Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ IEEE Accessarrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
IEEE Access
Article . 2020 . Peer-reviewed
License: CC BY
Data sources: Crossref
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
IEEE Access
Article
License: CC BY NC ND
Data sources: UnpayWall
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
IEEE Access
Article . 2020
Data sources: DOAJ
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
https://dx.doi.org/10.60692/t4...
Other literature type . 2020
Data sources: Datacite
https://dx.doi.org/10.60692/53...
Other literature type . 2020
Data sources: Datacite
versions View all 4 versions
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Techno-Economic and Energy Efficiency Analysis of Optimal Power Supply Solutions for Green Cellular Base Stations

التحليل التقني والاقتصادي وكفاءة الطاقة لحلول إمدادات الطاقة المثلى للمحطات الأساسية الخلوية الخضراء
Authors: Abu Jahid; Md. Sanwar Hossain; Md. Kamrul Hasan Monju; Md. Fayzur Rahman; Md. Farhad Hossain;

Techno-Economic and Energy Efficiency Analysis of Optimal Power Supply Solutions for Green Cellular Base Stations

Abstract

La prolifération généralisée de l'accès à Internet, des gadgets sans fil abordables, de la demande de données des utilisateurs et des réseaux cellulaires étendus correspondants entraîne une consommation d'énergie et une empreinte carbone importantes. Avec les avantages supplémentaires de la technologie de récupération des énergies renouvelables (REH), les stations de base de télécommunications (BS) sont principalement alimentées par des sources d'énergie vertes pour réduire les dépenses opérationnelles (OPEX) et la pollution atmosphérique avec une qualité de service (QoS) garantie. En conséquence, cet article examine la plausibilité de solutions d'alimentation électrique optimales telles que le photovoltaïque solaire autonome (PV), l'éolienne hybride PV/éolienne (PV/WT), le générateur hybride PV/diesel (DG) et le réseau hybride PV/électrique (PV/EG) pour alimenter les BS de l'évolution à long terme (LTE) concernant les aspects techniques, économiques et environnementaux au Bangladesh. Une vaste simulation basée sur Monte-Carlo est réalisée pour évaluer les performances du réseau sans fil en termes de débit, d'efficacité énergétique (EE), de gain d'efficacité énergétique (gain EE), d'économies d'énergie moyennes, de bande passante du système de variation de l'efficacité radio (B) et de puissance de transmission BS (P TX) compte tenu du comportement dynamique de l'intensité du trafic et du profil de production d'énergie renouvelable (RE). En tirant parti de la technique de zoom cellulaire et d'un cadre d'orientation de la circulation écologique, nous nous efforçons de minimiser le coût net actuel et de maximiser également les économies d'énergie moyennes. Les résultats de la simulation révèlent que la technique de zoom cellulaire a permis de réaliser des économies d'énergie allant jusqu'à 36 % et que l'amélioration du gain EE a atteint environ 23 % avec une modélisation efficace du REH. Par la suite, une comparaison complète des régimes susmentionnés est promise pour une validation ultérieure.

La proliferación generalizada del acceso a Internet, los dispositivos inalámbricos asequibles, la demanda de datos de los usuarios y las correspondientes redes celulares extendidas conllevan un importante consumo de energía y huellas de carbono. Con los beneficios adicionales de la tecnología de recolección de energía renovable (REH), las estaciones base de telecomunicaciones (BS) son suministradas predominantemente por fuentes de energía verde para reducir el gasto operativo (OPEX) y la contaminación atmosférica con calidad de servicio (QoS) garantizada. En consecuencia, este documento examina la plausibilidad de soluciones óptimas de suministro de energía, como la energía solar fotovoltaica (PV) independiente, la energía fotovoltaica híbrida/turbina eólica (PV/WT), el generador fotovoltaico híbrido/diesel (DG) y la red fotovoltaica híbrida/eléctrica (PV/EG) para alimentar las BS de evolución a largo plazo (LTE) relacionadas con aspectos técnicos, económicos y ambientales en Bangladesh. Se realizan extensas simulaciones basadas en Monte-Carlo para evaluar el rendimiento de la red inalámbrica en términos de rendimiento, eficiencia energética (EE), ganancia de eficiencia energética (ganancia EE), ahorro de energía promedio, ancho de banda del sistema variable de eficiencia de radio (B) y potencia de transmisión BS (P TX) considerando el comportamiento dinámico de la intensidad del tráfico y el perfil de generación de energía renovable (RE). Al aprovechar la técnica de zoom celular y un marco de dirección de tráfico verde, se esfuerza por minimizar el costo neto actual y maximizar también el ahorro medio de energía. Los resultados de la simulación revelan que la técnica de zoom celular logró ahorros de energía de hasta el 36% y la mejora de la ganancia de EE logró alrededor del 23% con un modelado efectivo de REH. Posteriormente, se promete una comparación exhaustiva de los esquemas antes mencionados para su posterior validación.

The widespread proliferation of internet access, affordable wireless gadgets, the user data demand and the corresponding extended cellular networks entailing significant energy consumption and carbon footprints. With the added benefits of renewable energy harvesting (REH) technology, telecom base stations (BSs) are predominantly supplied by green power sources to reduce operational expenditure (OPEX) and atmospheric pollution with guaranteed quality of service (QoS). Accordingly, this paper examines the plausibility of optimal power supply solutions such as standalone solar photovoltaic (PV), hybrid PV/wind turbine (PV/WT), hybrid PV/diesel generator (DG) and hybrid PV/electric grid (PV/EG) to feed the Long Term Evolution (LTE) BSs pertaining to technical, economic and environmental aspects in Bangladesh. An extensive Monte-Carlo based simulations are performed to evaluate wireless network performance in terms of throughput, energy efficiency (EE), energy efficiency gain (EE gain ), average energy savings, radio efficiency varying system bandwidth (B) and BS transmission power (P TX ) considering the dynamic behavior of traffic intensity and renewable energy (RE) generation profile. By leveraging the cell zooming technique and a green traffic steering framework endeavors to minimize the net present cost and maximize the average energy savings as well. The simulation results reveal that the cell zooming technique attained energy savings yielding up to 36% and improvement of EE gain achieved about 23% with effective modeling of REH. Subsequently, a comprehensive comparison of the aforementioned schemes is pledged for further validation.

الانتشار الواسع النطاق للوصول إلى الإنترنت، والأدوات اللاسلكية بأسعار معقولة، وطلب بيانات المستخدم والشبكات الخلوية الموسعة المقابلة التي تنطوي على استهلاك كبير للطاقة وآثار الكربون. مع الفوائد الإضافية لتقنية حصاد الطاقة المتجددة (REH)، يتم توفير محطات قاعدة الاتصالات (BSs) في الغالب من مصادر الطاقة الخضراء لتقليل النفقات التشغيلية (OPEX) وتلوث الغلاف الجوي مع ضمان جودة الخدمة (QoS). وفقًا لذلك، تبحث هذه الورقة في معقولية حلول إمدادات الطاقة المثلى مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة (PV)، والتوربينات الكهروضوئية/الرياح الهجينة (PV/WT)، والمولدات الكهروضوئية/الديزل الهجينة (DG) والشبكة الكهروضوئية/الكهربائية الهجينة (PV/EG) لتغذية BSs التطور طويل الأجل (LTE) المتعلقة بالجوانب التقنية والاقتصادية والبيئية في بنغلاديش. يتم إجراء عمليات محاكاة واسعة النطاق تستند إلى مونت كارلو لتقييم أداء الشبكة اللاسلكية من حيث الإنتاجية، وكفاءة الطاقة (EE)، وكسب كفاءة الطاقة (EE GAIN)، ومتوسط توفير الطاقة، وعرض النطاق الترددي المتغير لكفاءة الراديو (B) وقوة إرسال BS (P TX) مع الأخذ في الاعتبار السلوك الديناميكي لكثافة حركة المرور وملف توليد الطاقة المتجددة (RE). من خلال الاستفادة من تقنية تكبير الخلايا وإطار توجيه حركة المرور الأخضر، تسعى إلى تقليل صافي التكلفة الحالية وتعظيم متوسط توفير الطاقة أيضًا. تكشف نتائج المحاكاة أن تقنية تكبير الخلية حققت وفورات في الطاقة مما أدى إلى تحقيق ما يصل إلى 36 ٪ وتحسين مكاسب EE التي حققت حوالي 23 ٪ مع النمذجة الفعالة لـ REH. بعد ذلك، يتم التعهد بإجراء مقارنة شاملة للمخططات المذكورة أعلاه لمزيد من التحقق.

Keywords

Renewable energy, Energy Efficiency, Wireless Energy Harvesting, Wireless Energy Harvesting and Information Transfer, cell zooming, Green Cellular Networks, Automotive engineering, Engineering, hybrid energy, FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Base station, Efficient energy use, Demand Response in Smart Grids, Electrical and Electronic Engineering, energy efficiency, Photovoltaic system, Computer network, Next Generation 5G Wireless Networks, Green cellular networks, Computer science, TK1-9971, Electrical engineering, Physical Sciences, eco-sustainability, Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering, Wireless Power Transfer, RF Energy Harvesting, renewable energy harvesting

  • BIP!
    Impact byBIP!
    citations
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    36
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Top 10%
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Top 10%
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Top 10%
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
citations
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
36
Top 10%
Top 10%
Top 10%
gold