面向能源感知的基于O-RAN的固定无线接入的数字孪生闭环系统
网络与互联网体系结构
2024-11-11 v1
摘要
农村地区的互联网接入应得到改善，以支持数字包容和5G服务。由于光纤在这些地区的高部署成本，固定无线接入（FWA）已成为更优选的替代方案。此外，开放无线接入网（O-RAN）可以促进FWA各组成部分的互操作性，允许将某些FWA功能部署在边缘云中。然而，在农村地区部署边缘云可能会增加网络和能源成本。为了应对这些挑战，我们提出了一种由数字孪生（DT）辅助的闭环系统，以自动化农村地区基于O-RAN的FWA的能源感知资源管理。我们将FWA和边缘云视为物理孪生（PT），并设计了一个闭环，将无线资源分配给边缘云实例进行调度。我们还开发了另一个用于房屋内切片资源分配的闭环。我们设计了一个集成无线资源分配的能源模型，并为PT制定了超小时间尺度和小时时间尺度的优化问题，以在最小化能源成本的同时最大化切片需求满意度。然后，我们设计了强化学习方法和连续凸近似来解决所提出的问题。我们提出了一种DT，通过将解决方案经验纳入未来状态来复制PT。结果表明，我们的方法有效地利用了无线和能源资源。
关键词
引用
@article{arxiv.2411.05664,
title = {Digital Twin Backed Closed-Loops for Energy-Aware and Open RAN-based Fixed Wireless Access Serving Rural Areas},
author = {Anselme Ndikumana and Kim Khoa Nguyen and Mohamed Cheriet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05664},
year = {2024}
}