Med den ständigt växande mobila Internet och explosionen av dess tillämpningar, användarna upplever rikliga tjänster från olika innehållsleverantörer via olika leverantörer av nätverkstjänster i det heterogena nätet (HetNet). Informationscentriska nätverk förespråkar att man gör sig av med det nuvarande värdcentriska nätverksprotokollet eftersom informationsspridningen snarare än endto-end-kommunikationen bidrar till majoriteten av dagens nätverkstrafik. Dessutom är det bättre för nätverksenheter att konvergera som helhet för att dra nytta av den öppna, skalbara och smarta trafiköverföringen. Cloud Radio Access Network (C-RAN) är en av de framväxande arkitekturutvecklingarna på den trådlösa sidan för enklare utbyggnad av infrastruktur och nätverkshantering. När ICN möter C-RAN i HetNet är det därför värdefullt och följdriktigt att integrera ICN-protokollet med C-RAN-arkitekturen för att uppnå en effektivare kommunikations- och informationshantering. Dessutom har programvarudefinierade nätverk (SDN) erkänts som en annan lovande arkitekturutveckling för att uppnå flexibilitet och omkonfigurerbarhet av täta HetNets, vars inneboende fördel ännu ligger i den globala enhetliga kontrollen av det trådbundna nätverket. Således något av ICN, C-RAN och SDN är komplement till de andra. I detta dokument bidrar vi till att nyligen föreslå och utveckla integrationen av ICN, C-RAN och SDN för HetNet för att uppnå win-win-situation. Visionen för det föreslagna systemet demonstreras, följt av fördelar och utmaningar. Vi presenterar även hybridsystemet med ett storskaligt trådlöst heterogent campusnätverk. Detta arbete har godkänts av IEEE Communications Magazine. C. Yang, Z. Chen, och B. Xia (motsvarande författare) är med Institutionen för elektronisk teknik, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, P. R. Kina. J. Wang är med School of Engineering och Digital Arts, University of Kent, Storbritannien. För att möta den tusenfaldiga tillväxten av mobil datatrafik, är ett lovande sätt att inbädda massa av små celler i det cellulära nätverket, dvs.. det heterogena nätet (HetNet) [1]. Heterogenitet kommer att vara ett viktigt inslag i det framtida radioaccessnätet (RAN) som består av olika typer av anordningar. För de mycket flexibla gränssnitten mellan olika enheter har programvarudefinierade nätverk (SDN) erkänts som en grundläggande möjliggörare för att uppnå flexibilitet och omkonfigurerbarhet av täta HetNets [2]. Under trycket av samordning mellan/intra-cell och enorma kostnader för utbyggnad i det storskaliga HetNet, Cloud RAN (C-RAN) uppstår [3]. C-RAN betraktas allmänt som en grön radioarkitektur för att klara av den ökande nätverksdatatrafiken utan att ådra sig betydande extra kapital- och driftskostnader. Förutom utvecklingen av nätverksarkitekturen, det mänskliga beteendet och servicefastigheten har varit mycket berörda för att frigöra den ultimata potentialen i nätverk, t.ex. det cache-aktiverade informationscentriska nätverket (ICN) [4]. Den senaste tekniken kommer att utvecklas i följande perspektiv när det gäller nätverksarkitektur respektive nätverksprotokoll. HetNet är utbyggnaden av det befintliga nätet i fråga om storlek och typ: Jämfört med fjärde generationens/långsiktig utveckling (4G/LTE) nätverk, femte generationens (5G) nätverk förväntas uppnå en 1000-faldig kapacitetsökning mätt i bit/s/Hz/m 2, 5 gånger minskad latens och 10 gånger längre batteritid [5]. Drivs av det ständigt ökande trycket för att öka nätverkskapaciteten, är cellulära nätverk överlagrade av ett brett utbud av proliferativa infrastrukturlager inklusive utomhus pico / inomhus femto basstationer (BS), reläer, distribuerade antenner [6], WiFi och enhet till enheter (D2D) noder [7]. Heterogenitet kommer att vara ett nyckelattribut för de framtida nätverken. HetNets för cellsajten närmare användarna och förkorta radioöverföringsavståndet, vilket ger betydande kostnadsminskningar och kapacitetsökning. Dessutom används de små cellerna som komplement till de makrocellulära nätverken för sömlös täckning och avlastar avsiktligt trafiken i makrocellen. Dessutom kommer avancerade tekniker som högorder rumslig multiplexing multiple-input multiple-output (MIMO) tillsammans med högre spektral effektivitet (SE) i HetNet. Det finns dock fortfarande problem: 3 • Resurshantering och belastningsbalansering är två viktiga frågor för en framgångsrik utbyggnad av HetNets. Samordningen mellan och inom celler och konvergensen är icke-trivial verksamhet i denna distribuerade och storskaliga miljö. • HetNets möjliggör mer flexibla och ekonomiska utbyggnader av ny infrastruktur i stället för tornmonterade makrosystem, men det är inte tillräckligt för att uppnå flexibilitet och omkonfigurerbarhet av nätverken på grund av de icke-uniforma och härdbara enhetsgränssnitten. • De ökande kraven på backhaul-nätet måste utvärderas vid utbyggnad av fler små cellplatser. Den triviala expansionen av storleken och typen av utgångsnätet kan tillfälligt minska trycket, men störande utveckling av nätverksarkitekturen är brådskande för ytterligare kapacitetsutökning. SDN är dock ursprungligen utformat för trådbundna nätverk. Det finns inneboende svagheter för att uppnå SDN-idéerna i de trådlösa nätverken på grund av varierande utmaningar. Programvara definierade trådlösa nätverk (SDWN) måste definiera skivor som kräver att isolera trådlösa kanaler för att ge icke-interfererande nätverk till olika samordnare. Handoff-situationer bör övervägas för den trådlösa HetNet med mindre celler och rikare åtkomstteknik. Statusen och lokaliseringen för hela nätverksenheter bör rapporteras till SDN i realtid endast på grundval av vilka kontrollanter fattar beslut på ett effektivt sätt. Dessa utmaningar är ingen trivial verksamhet för det trådlösa mediet. Det finns en lång väg för de trådbundna och trådlösa sidorna att sömlöst integreras som helhet i SDN-systemet. C-RAN är ICN ger den nya grunden för hur information kan märkas och distribueras över nätverk: Trots den enorma mängden datatrafik i nätverket, är det bara ett fåtal innehåll som ofta nås av användaren [9]. En liten del av det populära innehållet bidrar till större delen av trafiken under en tidsperiod [10]. Dessutom är dagens nätverk alltmer upptaget av informationsspridning snarare än av end-to-end-kommunikation. Således caching de mest populära innehållet i RAN eller den utvecklade paketkärnan (EPC) kan minska 5 redundant tillgång och duplicerad överföring [11]. Den avgörande roll som cachetekniken kan spela för det trådlösa 5G-nätet utvecklas under [11] och [12]. ICN framträder som en lovande kandidat för full användning av caching- och multicastmekanismer i nätverk [13]. Olika i de utgående värdcentriska nätverken där användarna måste överföra/ta emot information till/från en viss datorenhet (värddator eller server) är de allt mer intresserade av att överföra/ta emot information var de än befinner sig. ICN kopplar bort information från sin plats och källor genom att definiera de namngivna dataobjekten (NDO). Bred spridning av caching och sändningar gör det möjligt för användare att få informationen från den optimala noden baserad på namnet och/eller platsen för informationen. Leverantörer och framställare är inte längre anslutna i det traditionella parvisa och tidssynkroniserade läget, de är frikopplade i fråga om tid och rum. Det finns ingen anledning för dem att veta varandras plats eller att vara online på samma gång. Som nämnts ovan ger den utbredda nätverkscachelagringen av ICN stora möjligheter till samverkan mellan enheter i det trådlösa HetNet med hög densitet, medan C-RAN håller på att utvecklas för att underlätta utbyggnaden av infrastruktur och systemhantering. Sedan integrera ICN-protokollet i C-RAN arkitekturen kan uppnå bättre kommunikation med effektiv spridning av information via allmänt förekommande cache-aktiverade enheter. Samtidigt kommer belastningen på det övre skiktet (t.ex. KN) att minskas avsevärt när användarförfrågningar kan besvaras omedelbart av den enhet (t.ex. BBU) som har lagrat kopian av den begärda informationen. C-RAN fokuserar dock enbart på radioluftgränssnittet oberoende av tillstånden i de övre skikten. Samtidigt föds SDN med det ursprungliga syftet att hantera trådbundna nätverk, men det kommer att möta större svårigheter att införa SDN-koncept för trådlösa nätverk. Dessutom är ICN-protokollet tillgängligt även för SDN. En lämplig kombination av ICN, CRAN och SDN är därför ett lovande sätt att uppnå ömsesidiga fördelar och komplettera varandra. Vi organiserar påminnelsen om detta dokument enligt följande: I Avsnitt II beskriver vi vår vision av det samexisterande systemet för SDN, ICN och H-CRAN. Fördelarna och de viktigaste utmaningarna utvecklas. I avsnitt III presenteras ett storskaligt föredömligt campusnätverk. IV ger en kort sammanfattning av den här artikeln. Det informationscentriska konceptet är bättre lämpat för dagens användning, som huvudsakligen består av informationsspridning snarare än host-centrisk kommunikation. För den långa svans stil användaren begär statistisk egenskap, i-nätverk caching och flerpartskommunikation kan utnyttjas fullt ut via replikation och samarbetsmodeller. Vi föreslår att man uppnår en informationscentrerad strategi för SDN-arkitekturen för att frigöra nätverkets ultimata potential, och C-RAN åtar sig SDN:s roll och uppgift på den trådlösa sidan. Få befintliga studier har övervägt det samexisterande nätverket och vi kommer att ge en integrerad syn på dem. En högnivåvy av informationscentrerad SDN-arkitektur visas i bild. 1 Den roll som varje plan spelar i nätverket är: 7 Innehållsinformation, SLA, förhandlingsprotokoll,...
I REF föreslås en kombination av ICN, C-RAN och SDN i heterogena nätverk.
When ICN Meets C-RAN for HetNets: An SDN Approach
{'venue': 'IEEE Communications Magazine', 'journal': 'IEEE Communications Magazine', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Mathematics']}