Optimization of clean, centralized cloud enabled networks

Zamani, Alireza; Hu, Yulin; Schmeink, Anke

doi:10.18154/RWTH-2021-06472

Optimization of clean, centralized cloud enabled networks

Zamani, Alireza

2021

VerantwortlichkeitsangabeAlireza Zamani

Ausgabe1. Auflage

ImpressumAachen : Apprimus Verlag 2021

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme

ISBN978-3-98555-001-2

Dissertation, RWTH Aachen University, 2021

Druckausgabe: 2021. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak06

Hauptberichter/Gutachter
Schmeink, Anke (Thesis advisor)^RWTH* ; Hu, Yulin (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2021-06-10

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2021-06472
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/821981/files/821981.pdf

Einrichtungen

Lehr- und Forschungsgebiet für Informationstheorie und Systematischer Entwurf von Kommunikationssystemen (617120)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
C-RAN (frei) ; Centralized-Radio Access Network (frei) ; Kommunikationssystem (frei) ; UAV (frei) ; Ultra-dense networks (frei) ; cloud (frei) ; communication system (frei) ; optimization (frei) ; precoding (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 621.3

Kurzfassung
Der beispiellose Anstieg der Nutzerzahlen und die Nachfrage nach allgegenwärtiger mobiler Konnektivität hat eine entscheidende Herausforderung für die Industrie und die Wissenschaft geschaffen. Mit dem wachsenden CO2-Fußabdruck des IKT-Sektors ist der dichte Einsatz von Zugangsknoten mit geringer Leistung, z. B. kleine Zellen und Remote Radio Head (RRH)-Einheiten, ein Energieeffizienz-Ansatz, der an Interesse gewinnt. Dieses Wachstum der Netz- und Nutzerdichte zusammen mit dem begrenzten Spektrum verschärft jedoch die Störungen im Netz. Centralized-Radio Access Network (C-RAN) bietet vielversprechendes Potenzial für die effiziente Verwaltung von Funk- und Rechenressourcen, steht jedoch auch vor einigen technischen Herausforderungen. Traditionelle Assoziationsstrategien sind für Netzwerke mit hoher Dichte und kooperative Übertragungstechniken nicht geeignet. Darüber hinaus ist die Wirksamkeit kooperativer Übertragungstechniken von der Fronthaul-Kapazität und der Genauigkeit der Channel State Information (CSI) abhängig, die oft vernachlässigt werden. In der Zentraleinheit (CU) erfordern die Fortschritte bei der Virtualisierung und dem parallelisierten Cloud-Computing die dynamische Zuweisung von Rechenressourcen. Und schließlich muss angesichts der vielversprechenden Anwendungen von Unmanned Aerial Vehicle-Small Cells (UAV-SC) für die Zwecke der Augmentation oder Disaster Recovery deren Koexistenz mit C-RAN umfassend untersucht werden. Während viele Arbeiten darauf abzielen, diese Herausforderungen durch die Optimierung eines einzelnen Parameters zu adressieren, liegt der Fokus dieser Dissertation auf der Formulierung und Entwicklung neuartiger gemeinsamer Optimierungsframeworks, die die gegenseitige Abhängigkeit verschiedener Parameter und deren Einfluss auf das System berücksichtigen.

The unprecedented increase in the number of users and the demand for ubiquitous mobile connectivity has created a crucial challenge for the industry and academia. With the growing CO2 footprint of the ICT sector, dense deployment of low-power access nodes, e.g., small cells and Remote Radio Head (RRH) units, is an energy efficiency approach that is gaining interest. However, this growth in network and user density together with the limited spectrum exacerbate the interference in the network. Centralized-Radio Access Network (C-RAN) offers promising potential for efficient management of radio resources and computing resources however, it also faces several technical challenges. Traditional association strategies are not suitable for high-density networks and cooperative transmission techniques. Furthermore, the efficacy of cooperative transmission techniques is dependent on fronthaul capacity and Channel State Information (CSI) accuracy, which are often neglected. In the central unit (CU), the advancements in virtualization and parallelized cloud computing necessitate the dynamic allocation of computing resources. Lastly, with the promising applications of Unmanned Aerial Vehicle-Small Cells (UAV-SC), for the purposes of augmentation or disaster recovery, their coexistence with C-RAN is to be fully investigated. While many works aim to address these challenges by optimizing a single parameter, the focus of this dissertation is the formulation and development of novel joint optimization frameworks that take into account the inter-dependency of different parameters and their impact on the system.

OpenAccess:
PDF
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