Verbundprojekt: Datenfunknetz mit Adaptivhardware und KI-Optimierung zur Reduktion des Energieverbrauches - DAKORE-GreenICT; Vorhaben: Mathematische Optimierung für strategische und taktische Planung von energieeffizienten Mobilfunknetzen (DAKORE-atesio)

Abstract

Mobilfunknetze gehören zur unverzichtbaren Infrastruktur der modernen Gesellschaft und sind zugleich für einen erheblichen Teil des Energieverbrauchs im IKT-Sektor verantwortlich. Da Mobilfunknetze auf Spitzenlast ausgelegt werden, die tatsächliche Verkehrsnachfrage aber zeitlich und räumlich erheblich schwankt, laufen viele Basisstationen in verkehrsarmen Zeiten mit unnötig hohem Energieverbrauch. Das Gesamtvorhaben DAKORE adressiert dieses Problem durch eine ganzheitliche Strategie: Auf der Ebene der Netztechnik werden Hardware und Methoden für den energieeffizienten Betrieb einzelner Netzelemente entwickelt. So ermöglichen etwa neue adaptive Verstärkertechnologien das bedarfsgerechte An- und Abschalten einzelner Mobilfunkzellen. Auf der Ebene der Netzsteuerung bedarf es geeigneter Planungs- und Optimierungsverfahren, die das Potenzial gezielter An- und Abschaltungen zur Reduktion des Energiebedarfs in der Praxis ausschöpfen. Die Entwicklung solcher Verfahren war die Aufgabe des Teilvorhabens DAKORE-atesio. Stand der Technik zu Projektbeginn: Zwar existierten Optimierungsverfahren für klassische Netzplanung, jedoch ohne systematische Berücksichtigung des dynamischen Energiebedarfs. Verfahren für eine ganz-heitliche, energieeffiziente Netzkonfiguration großflächiger Mobilfunknetze fehlten in Wissenschaft und Praxis weitgehend.