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RAN异构性的新前沿:多层无人机小区

网络与互联网体系结构 2016-07-25 v3 最优化与控制

摘要

在蜂窝网络中,无线接入网(RAN)网元的位置主要基于长期业务行为确定。然而,当随机且难以预测的业务(负载、需求)时空分布与RAN网元(供给)的固定位置不完全匹配时,某些性能下降不可避免。为缓解此失配,在4G网络中引入了多层小区(异构网络,HetNets)的概念。然而,随着业务分布越来越偏离长期平均,即便HetNet架构也将难以应对不稳定的供需失配,除非RAN被严重过度设计(这在财务上不可行)。本文中,我们研究在5G网络中机会式利用配备基站(BS)的低空无人飞行平台,即无人机基站(drone-BSs)。具体而言,我们设想一种补充地面HetNets的多层无人机小区网络。设备的多样性与非刚性放置选项使得利用多层无人机小区网络服务多样化需求成为可能。因此,无人机小区将供给带到需求所在之处,这为5G网络中的异构性设立了新前沿。我们调研了无人机小区所承诺的进展,并讨论了与其运营和管理相关的挑战。我们提出了一种无人机小区管理框架(DMF),其受益于软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)与云计算之间的协同。我们通过案例研究演示DMF机制,并从数值上表明其能降低多租户蜂窝网络中利用无人机小区的成本。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.00381,
  title  = {The New Frontier in RAN Heterogeneity: Multi-tier Drone-Cells},
  author = {Irem Bor-Yaliniz and Halim Yanikomeroglu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.00381},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication in IEEE Communications Magazine Special Issue on 5G Radio Access Network Architecture and Technologies (November 2016)