재생에너지 기반 무선망 지속가능 로드밸런싱

초록

본 논문은 태양·풍력 등 재생에너지와 배터리를 활용하는 소형 기지국에서, 에너지 소모를 최소화하면서 트래픽 부하를 균형 있게 분산시키는 에너지 인식형 Proactive‑Reactive Load Balancing(ePRLB) 알고리즘을 제안한다. 실시간 배터리 SOC, 발전·소비 차이, 중간 방전 특성을 통합한 지속가능성 지수를 기반으로 Cell Individual Offset(CIO)를 동적으로 조정하고, 저전력 모드를 이중‑단계로 트리거한다. 시뮬레이션 결과, 기존 PRLB 대비 배터리 SOC 평균이 3.15 % 향상되고, 과부하 셀에 대한 트래픽 전송이 효율적으로 감소함을 확인하였다.

상세 분석

본 연구는 오프그리드·하이브리드 전원으로 운영되는 밀집 소형 셀 환경에서, 기존 로드밸런싱 기법이 트래픽만을 기준으로 셀 간 핸드오버를 수행함에 따라 재생에너지 기반 셀의 배터리 방전 위험을 간과한다는 문제점을 정확히 짚어낸다. 이를 해결하기 위해 저자들은 PRLB(Proactive‑Reactive Load Balancing) 프레임워크에 에너지 인식 레이어를 추가한 ePRLB를 설계하였다. 핵심은 각 RES 셀 i에 대해 지속가능성 점수 E_i∈