User-centric ultra-dense networks for 5G: challenges, methodologies, and directions 论文阅读笔记

最新推荐文章于 2024-05-17 23:04:38 发布

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分类专栏：边缘计算/智能文章标签：网络 5g 架构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/goto_past/article/details/114480786

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5G网络中，以用户为中心的超密集组网：挑战，方法的与方向

本博客为论文介绍，博主并非论文作者，方便起见部分语言以第一人称说明。
论文链接

Abstract

在这篇文章中，我们基于network serving user (网络服务用户) 的主旨和 the “de-cellular” method (去中心化方法） 定义了user-centric UDN (UUDN)。基于对挑战的分析和UUDN的需求，本文提出了突破传统的网络控制用户思想的一种新型架构。
其核心包括：

提出动态AP分组作为UUDN的核心功能，通过动态AP分组，用户可以在移动后享受到满意和安全的服务。
提供了移动性管理(mobility management)、资源管理(resource management)、干扰管理(interference management)及安全事项。
为提升系统的吞吐量，资源利用率，用户体验，能源效率，以上功能必须协同设计且联合优化。
讨论了UUDN的未来工作。

Introduction

背景讨论：
1、移动网络与移动app（举例）大大改变了人们的生活。
2、移动网络服务的火热导致了流量数据激增。
（强调重要性）
3、未来的预测：

More and more devices will be connected by mobile systems, and many new services such as ultra-high definition video, 3D video, virtual reality, and augmented reality will be supported through smart mobile devices.

4、移动流量的快速增长，5G网络的引出，关键特征（需求）分析：

One of the key requirements is very high traffic density in crowded city and hotspot areas. In some typical scenarios, the area throughput requirement may reach as high as 20Tb/s/km2, which is equal to 20 Mb/s/m2

5、区域频谱效率成为评估未来移动系统对非常密集的通信需求[4]的关键指标之一，进而影响系统容量。

6、增加系统容量(system capcity)的三种方法：

通过更好的调制和信道编码，提高空气介质的频谱效率(bits per second per Hertz)
增加更多的频谱带宽
通过减小cell size提高频谱复用

7、根据[5]中的观察，无线网络容量从1957年至2008增加了一百万倍，其中，25倍来自更宽的频谱，25倍来自更先进的air interface设计，1600倍的巨量增长来自对cell size和transmit distance的减小。

结合中国与国际组织的政策与报道，ultra-dense networking (UDN) 已经被视作达到5G高吞吐量需求的重要技术趋势。（通过以上说明，引出UDN，并强调其重要性）
在这里插入图片描述

超密集接入点（APs）提供了大量的移动接入机会
多种(APs)，提供灵活的网络连接选择
具有不同覆盖范围与多种无线接入技术的异构网络

从UDN到UUDN：

自1970年Bell实验室提出蜂窝式网络架构以来，这一理念一直被移动网络沿用至今。
对于架构的演进方向，[10]指出5G及之后，macro-local共存与协调将取代1G至4G的宏蜂窝主导架构。
UDN for local

[5] V. Chandrasekhar et al., “Femtocell Networks: A Survey,”IEEE Commun. Mag., vol. 46, no. 9, Sept. 2008, pp. 59–67.
[10] S. Z. Chen and J. Zhao, “The Requirements, Challenges, and Technologies for 5G of Terrestrial Mobile Telecommunication,”IEEE Commun. Mag., vol. 52, no. 5, May 2014, pp. 36–43.

本文工作：
1、提出UUDN：用户中心的UDN，打破了network-centric的蜂窝架构。
2、提出了UUDN的挑战，介绍了UUDN实现的具体架构
3、引入了移动管理、资源管理、干扰管理，安全性的核心功能与方法
4、说明了结论与未来工作方向