SAMBAS Fenntartható és Adaptív Ultra-Nagy Kapacitású Mikro Bázis Állomások

SAMBAS: Fenntartható és Adaptív Ultra-Nagy Kapacitású Mikro Bázis Állomások 

( SAMBAS: Sustainable & Adaptive Ultra-High-Capacity Micro Base Stations )

Projekt szerződésszáma 2019-2.1.7-ERANET-2022-00050.
A projekt futamideje 42 hónap.
A projekt magyar/BME részvételét az NKFIH támogatta 60 113 988 forinttal.

Az NKFIH alapból a BME-n megvalósult  „SAMBAS: Fenntartható és Adaptív Ultra-Nagy Kapacitású Mikro Bázis Állomások” projekt elsődleges célja a hálózat energiafogyasztásának csökkentése.
Másodlagos célja a már csökkentett hálózati energiafelhasználás kiváltása olyan energiával, ami megújuló, környezetbarát és helyben „aratható”, azaz helyben férünk hozzá, mint például a napenergiához, szélenergiához, esőcsepp energiához, vagy különböző rezgésekből (kinetikai), hőkülönbségekből (termikus) nyerjük.
Miért fontos mindez? Mert ahogy újabb generációs mobil-hálózatokat használunk, egyre több bit/s adatsebességre van szükség, mind magasabb frekvenciákat (milliméteres hullámhossz, azaz mmWave) használunk, ahol a fogyasztás is megnő.
Nem szabad megfeledkezzünk arról sem, hogy magasabb frekvenciákon az áthidalható távok is csökkennek, a kommunikáció érzékenyebb a zavaró tényezőkre és terepakadályokra is. Mindezért olyan kompromisszumra törekszük, ahol a fogyasztás csökkentése mellett tudjuk biztosítani a kívánt szolgáltatás minőséget és rendelkezésre állást, emellett minden felhasználót kiszolgálunk. E szempontok ellentmondóak, ezért egy kompromisszumos megoldásra törekszünk, optimalizalunk.
Milyen energiacsökkentési lépéseket foganatosítottunk? A teljesség igénye nélkül néhányat felsorolunk:

  • Lekapcsoljuk a tétlen gNB-ket (bázisállomásokat). Pl. késő éjjel és kora hajnal alig van forgalom.
  • Úgy terelgetjük a forgalmat, olyan felhasználó átadásokat (handover) kezdeményezünk, hogy minél több tétlen gNB legyen, melyeket le is kapcsolunk.
  • Előnyben részesítjük a helyben "aratott" megújuló zöld energiát.
  • Mozgó felhasználóknál igyekszünk a ki-be kapcsolások számát is minimalizálni hisz minden ki-be kapcsolás sok áramot használ miközben nem szállít forgalmat.
  • Terhelés-arányossá tesszük a fogyasztást.
  • „Szeleteljük” a hálózatot a különböző minőségi és forgalmi osztályok számára, hogy a "feláldozható" forgalom rovására biztosítsuk a kritikus fontosságú forgalmakat az energia takrékosság miatti csökkentett üzem dacára.
  • Többszörös UE (felhasználó) hozzárendelés hálózati rádiós pontokhoz (több antennához). Ezáltal magasabb lesz a rendelkezésre állás, mégis, csak kis mértékű energianövekmény mellett.

Eredményeink kiemelkedő értéke, hogy olyan megoldásokat dolgoztunk ki melyek az energia felvételt csökkentik, és kiváltják helyben aratott megújuló zöld energiaforrásokkal, aminek a hasznosulása az egész környezetünk és társadalmunk számára kulcsfontosságú anélkül, hogy a felhasználók bármilyen minőségromlást tapasztalhatnának.

A konzorciumot vezette:

  • Antwerpeni Egyetem (University of Antwerp (UAntwerp) Belgium)

Konzorcium többi partnere:

  • Genti Egyetem (Ghent University (UGent) Belgium)
  • Poitiersi Egyetem (University of Poitiers (UPoitiers) Franciaország)
  • Sodira-Connect (SDRC Franciaország)
  • BME (Budapest University of Technology and Economics (BME) Magyarország)
  • Essexi Egyetem (University of Essex (UEssex) Egyesült Királyság)

A magyar BME részvétel a TMIT Tanszéken, a VIK Karon valósult meg Dr Cinkler Tibor szakmai vezetésével.

A nemzetközi (EU) projekt honlapja: https://www.chistera.eu/projects/sambas

BME-s publikációink a SAMBAS projektben:

  • Fayad, A.; Cinkler, T.; Rak, J.: “Toward 6G Optical Fronthaul: A Survey on Enabling Technologies and Research Perspectives”, IEEE Communications Surveys and Tutorials (2025)
  • Fayad, A.; Cinkler, T.: “Energy-Efficient Joint User and Power Allocation in 5G Millimeter Wave Networks: A Genetic Algorithm-based Approach”, IEEE Access (2025)
  • Alghazali, Q.; Al-Amaireh, H.; Cinkler, T: Energy-Efficient Resource Allocation in Mobile Edge Computing Using NOMA and Massive MIMO, IEEE ACCESS  (2025)
  • Fayad, A.;  Cinkler, T.;  Istvan, P.; Sonkoly, B.:  “Harnessing Free Space Optics for Efficient 6G Fronthaul Networks: Challenges and Opportunities” Wiely Transactions on Emerging Telecommunications Technologies, 2024
  • Fayad, A.; Cinkler, T.: “Power Consumption Optimization in 5G/6G mmWave Networks with User Multi-Connectivity”, 2024 IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers and Signal Processing (PACRIM’24)
  • Fayad, A: "Optimization of 5G and Beyond Networks for Cost-and Energy-Efficiency", PhD Dissertation, BME, September 4, 2024
  • Fayad, A.; Cinkler, T.: “Optimal Slicing of mmWave Micro Base Stations for 5G and Beyond”, Journal of Networking and Network Applications 2023
  • Fayad, A.; Cinkler, T.; Rak, J.: “5G Millimeter Wave Network Optimization: Dual Connectivity and Power Allocation Strategy”, IEEE Access 2023
  • Fayad, A.; Cinkler, T.; Rak, J.: “5G/6G Optical Fronthaul Modeling: Cost and Energy Consumption Assessment” Journal of Optical Communication and Networking (JOCN) 2023
  • Rajab, H.; Cinkler T.: “Enhanced Energy Efficiency and Scalability in Cellular Networks for Massive IoT”, 5G and Beyond (2023): 283
  • Rajab, H.; Ren, B.; Cinkler, T.: “A Novel Approach to Enhance the Energy Efficiency of a NOMA Network”, In Telecom, vol. 4, no. 3, pp. 611-628. MDPI, 2023.
  • Fayad, A.; Cinkler, T.; Rak, J; Jha, M.: “Design of Cost-efficient Optical Fronthaul for 5G/6G Networks: An Optimization Perspective”, MDPI Sensors 2022
  • Fayad, A.; Cinkler, T.; Rak, J.; Sonkoly, B.: “Cost-Efficient Optical Fronthaul Architectures for 5G and Future 6G Networks”, 2022 IEEE Future Networks World Forum (FNWF), Montreal, QC, Canada, 2022, pp. 249-254
  • Fayad, A.; Cinkler, T.: “Cost-Effective Delay-Constrained Optical Fronthaul Design for 5G and Beyond”, 2022, Infocommunications Journal
  • Fayad, A.; Jha, M.; Cinkler, T.; Rak, J.: “Planning a cost-effective delay-constrained passive optical network for 5G fronthaul”, In IFIP/IEEE 2022 International Conference on Optical Network Design and Modeling (ONDM) (pp. 1-6)

“Under review” or “Submitted”:

  • Fayad, A; Cinkler, T; Famaey, J; Gódor, I: “Green 6G: Energy-Efficient User Association and Power Allocation with Locally Harvested Renewable Energy”, IEEE Transactions on Green Communications and Networking, Submitted on February 7, 2025, Q1 (Impact Factor: 5.3)
  • Parker, M.C; Koczian, G; Thakur, M; Walker, S.D; Bhat, N.N; Struye, J; Famaey, J; Ozkaya, O; Haxhibeqiri, J; Hoebeke, J; Cinkler, T; Fayad, A; Jalali, J: “Toward Sustainable Future Wireless Networks: Power Reduction and Energy Harvesting Strategies”, IEEE Access, Submitted, Q1 (Impact Factor: 3.6)