Energy Efficient and Sustainable Communications Networks

الهدف من المشروع هو تصميم وتطوير شبكات تتسم بالكفاءة في استخدام الطاقة وصديقة للبيئة ومستدامة. على وجه الخصوص، نحن نركز على تحسين الشبكة في ثلاث مجالات: تخطيط الشبكة، وتخصيص الموارد وجدولة توفير الطاقة. ولتحقيق هذا الهدف، تمكن فريقنا المتعدد التخصصات الذي يتمتع بخبرة متنوعة من إحراز تقدم كبير والمساهمة في المجالات الثلاثة. أما بالنسبة إلى مجال تخطيط الشبكة، فقد اقترحنا مخططين للتنظيم الذاتي لشبكات الاستشعار اللاسلكية الواسعة النطاق، والتي تتسم بالكفاءة في استخدام الطاقة والترابط. ويظهر أحد المخططات كفاءة أعلى في استخدام الطاقة كما أنه يحافظ على استمرارية عناصر الاستشعار لأطول مدة ممكنة. وتبين النتائج التحليلية وتجارب المحاكاة أن مخططاتنا المقترحة تتفوق على نماذج التطور الحالية من حيث كفاءة الطاقة وقوتها. ويمثل تخصيص الموارد مجالا آخر ممكنا لتحسين كفاءة استخدام الطاقة في شبكات الاتصالات. ويتيح دمج قدرات الإذاعة المعرفية وحصاد الطاقة في شبكات الاستشعار اللاسلكية من عدد الترددات الراديوية وكفاءة الطاقة فيها. في هذه الشبكات، حصاد الطاقة يوفر الشبكة مع مصدر مستمر للطاقة لتسهيل الاستدامة الذاتية من أجهزة استشعار محدودة الطاقة. وعلاوة على ذلك، يمكن للراديو الإدراكي النفاذ إلى الطيف المرخص له لمعالجة مشكلة ندرة الطيف في النطاق غير المرخص. وبالنسبة لهذا النوع من الشبكات، نطور إطارا شاملا لتحسين الشبكة من أجل إدارة صرف الطاقة والطيف وتخصيص الموارد. وعلاوة على ذلك، فإننا نعتبر جدولة توفير الطاقة والتوجيه الفعال للطاقة في شبكات التقليدية والشبكات المعرفة برمجياً. ويوجد لدى وحدة التحكم المركزية في الشبكة نظرة شاملة لشكل الشبكة واتجاهات الحركة فيها بالإضافة لمتطلبات جودة الخدمة. التحكم المركزي يمكننا من تحسين استهلاك الطاقة للشبكة من خلال التوجيه الذكي. وبالإضافة إلى ذلك، نظرنا في مسألة الإبلاغ عن البيانات بشكل آمن من العدادات الذكية إلى مجمع البيانات في الشبكة الذكية. لقد أنتجت هذه الأنشطة البحثية عشرة مقالات في مجلات علمية محكمه دولياً وأوراق مؤتمرات عديدة في مؤتمرات عالمية مرموقة.

The dramatic increase in the popularity of multimedia services has propelled the development of high capacity networks to support the increasing demand. This however resulted in explosive increase in energy consumption, operational cost and complexity. For network services to remain compatible and affordable, service providers have been exploring areas to cut-down their costs. Shifting part of their consumed energy to renewable sources is one of the promising approaches. This is aligned with Kuwait government target to generate 15% of its electricity demand to renewable energy by 2030. The variation in generated energy due to weather conditions challenges the sustainability of provisioned service in green networks. The design and optimization of communication networks to achieve green and energy efficient communications networks while sustaining stringent quality of service requirements is the objective of this research.