تخصیص منابع رادیویی و محاسباتی در شبکه دسترسی رادیویی ابری
محور پژوهش
برق و الكترونیک، لیزر و فوتونیک
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی برق و کامپیوتر
حوزه پژوهش
سیستم های 5G
عنوان
تخصیص منابع رادیویی و محاسباتی در شبکه دسترسی رادیویی ابری
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: در طول چند سال گذشته، گسترش دستگاه‌های رایانه‌ای و موبایل شخصی همراه با طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی تلفن همراه با حجم داده بالا موجب افزایش قابل ملاحظه‌ای در تقاضای ارتباطات بی‌سیم با سرعت بالا در همه جا شده است. درمواجهه با این چالش، روند فعلی شبکه‌های سلولی، چگالسازی شبکه‌های دسترسی رادیویی (RAN) از طریق افزایش تعداد سلول‌های کوچک و همکاری بین آنتن‌های متعدد و ایستگاه‌های پایه با استفاده از تکنیک‌های انتقال و دریافت چندین نقطه هماهنگ(CoMP) است. امروزه افزایش بهره‌وری طیف و انرژی در حین کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری وعملیاتی یک مسئله حیاتی به شمار می‌رود. شبکه دسترسی رادیویی ابری (C‑RAN) یک فن‌آوری امیدبخش برای افزایش ظرفیت و بهره‌وری طیف و انرژی است. با وجود تمام ویژگی‌ها، پیاده‌سازی این معماری با چالش‌هایی همراه است. تعداد زیاد کاربران و RRHهای مورد نیاز سربار آموزشی و تعداد CSI بالایی را سبب می‌شود؛ در نتیجه منابع محدود پردازشی و رادیویی باید به شیوه مناسبی به کاربران تخصیص داده شود. یک روش مناسب برای کاهش مصرف فرانتال و منابع آموزش کانال و کاهش نیاز محاسباتی در BBU خوشه‌بندی RRHها برای سرویس‌دهی کاربران است. در این مدل هر RRH می‌تواند با استفاده از تکنیک CoMP به چندین کاربر سرویس‌دهی کند. در نتیجه کاربران از تداخلات مرزی تاثیر نمی‌پذیرند. یک مسئله مهم دیگر نحوه تخصیص منابع محاسباتی برای پردازش سیگنال‌های باند پایه کاربران و ایجاد بردارهای شکل‌دهی پرتو RRHهاست. خوشه‌بندی RRHها می‌تواند به گونه‌ای باشد که به هر خوشه‌ی RRH مجزا و ناهمپوشان یک BBU سرویس‌دهی کند. طراحی همزمان این موارد باعث بهبود نرخ ارسال کاربران شبکه خواهد شد.


گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها اهداف این پژوهش به قرار زیر است: دسته‌بندی RRHها و همکاری رادیویی آن‌ها برای استفاده موثر از منابع مدیریت شده توسط استخر BBU و برآورده شدن نیازهایQoS کاربران. تخصیص منابع آموزش کانال با در نظر گرفتن مدل خوشه بندی و اعمال اثرات CSI ناقص. تخصیص منابع رادیویی برای تعادل بین بکارگیری منابع و با هدف حداکثرسازی مجموع نرخ وزن‌دهی شده (WSR). تخصیص منابع استخر BBU به کاربران برای پردازش سیگنال‌های باند پایه.