Designen av effektiva trådlösa fronthaul-anslutningar för framtida heterogena nätverk med framväxande paradigm som molnradioanslutningsnät (C-RAN) har blivit en utmanande uppgift som kräver det mest effektiva utnyttjandet av fronthaul-nätverksresurser. I detta dokument föreslår vi att distribuerad kompression används för att minska fronthaultrafiken i upplänken Samordnad Multi-Point (CoMP) för C-RAN. Till skillnad från det konventionella tillvägagångssättet, där varje samordningspunkt kvantifierar och vidarebefordrar sin egen observation till bearbetningscentralen, komprimeras dessa observationer innan vidarebefordran. Vid bearbetningscentralen sker dekompressionen av observationerna och avkodningen av användarmeddelandet på ett successivt sätt. Kärnan i detta tillvägagångssätt är optimeringen av den distribuerade kompressionen med hjälp av en iterativ algoritm för att uppnå maximal användarhastighet med en given fronthaulhastighet. Med andra ord, för en målanvändare hastighet den genererade fronthaul trafiken minimeras. Dessutom studeras gemensam dekompression och avkodning och en iterativ optimeringsalgoritm utformas därefter. Slutligen utsträcks analysen till fleranvändarfall och våra resultat visar att i både täta och ultratäta urbana driftsättningsscenarier kan användningen av distribuerad kompression effektivt minska den nödvändiga fronthaulhastigheten och en ytterligare minskning uppnås med gemensam drift. Heterogeneous network (HetNet), fronthaul, uplink Coordinated Multi-Point (CoMP), cloud radio access network (C-RAN), distribuerad komprimering. Den astronomiska ökningen av den mobila datatrafiken gör det allt svårare för operatörerna att möta trafikkraven med tillgängliga resurser och nätverksarkitektur. Detta anmärkningsvärda växande momentum när det gäller att förbättra användarnas erfarenhet kommer med största sannolikhet att fortsätta på grund av de växande behoven av att koppla samman människor, maskiner och tillämpningar genom mobil infrastruktur. Extrapolering av den nuvarande tillväxttrenden förutsäger att de framtida näten måste vara beredda att stödja upp till en tusenfaldig ökning av den totala mobila bredbandstrafiken fram till 2020 [1]. Mot bakgrund av denna trend planeras heterogena nät (HetNet), där små celler används för att ge förbättrad täckning och kapacitet till starkt koncentrerade användare, som en av de viktigaste lösningarna på ekonomiska och hållbara framtida nät [2]–[4]. Varje tillsatt liten cell har dock en djupgående effekt på den totala nätverksprestandan, både med den ökade kapacitet som den ger och den stora mängd samkanalsinterferens den genererar när den delar samma frekvens [5]. Ett av sätten att förbättra systemets spektraleffektivitet och mildra den negativa effekten av den enorma störningen är att använda avancerade samordnade multipunktstopologier (CoMP) bland SC-länderna för att bekämpa den genererade störningen med hjälp av störningshantering eller störningsjusteringsbaserade överföringslösningar [6]–[8]. Jag tänkte väl det. 1 A C-RAN Architecture with wireless front/fronthaul links Som en av de mest lovande potentiella lösningarna för effektiv samordning mellan celler har Cloud Radio Access Network (C-RAN) nyligen fått stor uppmärksamhet [7]-[13]. C-RAN består av ett stort antal rumsligt separerade SC och ett centraliserat datacenter enligt bild. 1, där SCs förenklas och aktiveras var och när efterfrågan uppstår och vissa eller alla andra funktioner, t.ex. digital basbandsbearbetning, är centraliserade [9]- [11]. I detta paradigm är CoMP nyckeln för att möjliggöra ökad spektral resursanvändning som visas i Bild. 1 [12] - [13]............................................................................................... Denna vinst förväntas dock skördas till priset av fiberfronthaullänkar med hög kapacitet (även trådlös fronthaul Interfering SC Coordinating Area C-RAN Coordinating SC kallas fronthaul) som förbinder SC och bearbetningscentralen [9]–[10]. För de platser där befintlig fiberaccess inte är tillgänglig och det är svårt eller dyrt att använda ny fiberaccess måste dock trådbundna fronthaullänkar ersättas med trådlösa fronthaullösningar. De trådlösa fronthaullänkarna har dock vanligtvis begränsad kapacitet, och därför är utformningen av fronthaulnät och en effektiv användning av fronthaulresurser av största vikt för att stödja ultradense SC på ett spektrum, kostnads- och energieffektivt sätt. Medan merparten av den tidigare forskningen om upplänk CoMP förutsätter förlustfria fronthaullänkar med oändlig kapacitet och de erhållna resultaten endast är av teoretiskt intresse, har vissa forskare uppmärksammat realistiska fronthaullänkar med kapacitetsgräns [14]-[17]. I dessa arbeten antas emellertid de samordnande SC-enheterna helt enkelt kvantifiera sina egna mottagna signaler innan de vidarebefordras till bearbetningscentralen via fronthaullänkarna. Med tanke på det faktum att observationer av alla samordnande celler faktiskt korreleras eftersom de sänds från samma källa, kan distribuerad Wyner-Ziv komprimering tillämpas för att utnyttja denna korrelation och minska den nödvändiga fronthaul länkhastigheten. Distribuerad Wyner-Ziv komprimering föreslås i [18]- [19] och ytterligare utvidgas till flera källor av Gastpar i [20]. Vid distribuerad kompression komprimerar varje samordnande SC sin egen mottagna signal och vid bearbetningscentret kommer korrelationen mellan mottagningarna för alla samordnande SC att utnyttjas för att dekomprimera och rekonstruera deras observationer som sedan kommer att användas för att avkoda användarmeddelandet. Även om de informations-teoretiska grunderna bakom de tillhörande systemen är välkända, formuleringen av optimeringsproblem för att optimera komprimering vid varje SC har inte behandlats. I [21], distribueras kompression undersöks i en multi-relay scenario, men systemet antaganden är olika eftersom endast en källa beaktas. I [22], flera användare överföra självständigt till en sjungande destination via en relä nod. Emellertid antas endast en relä nod medan vi i vårt arbete fokuserar på flera relänoder noder eller SCs. Sidoinformation utforskas också för dataspridning i [23] men den aktuella systemmodellen och tillämpliga scenarier skiljer sig från våra i den meningen att inga relänoder är inblandade. De viktigaste bidragen av detta arbete kan sammanfattas på följande sätt:  en uplink CoMP ram som innehåller kapacitetsbegränsad flera fronthaul länkar beaktas, som lätt kan användas i C-RAN arkitekturen;  på det föreslagna ramverket, distribueras Wyner-Ziv komprimering används och optimeras för att maximera användarhastigheten med begränsad fronthaul kapacitet. Å andra sidan kan optimeringen tolkas som minimering av nödvändig fronthaulhastighet för en given målanvändarhastighet. En iterativ algoritm är utformad för att utföra optimeringsuppgiften. Dessutom anser vi att gemensam drift av dekompression och avkodning och undersöka dess prestanda;  till skillnad från fallet med en enda användare, analysen utvidgas ytterligare till fleranvändarfall. Ett annat optimeringsproblem bildas och frikopplas till en enklare formation. En ny iterativ optimeringsalgoritm föreslås i enlighet med detta. Två typiska upplänksscenarier med praktisk spridning och buller- och interferensantaganden anses ge insyn i inte bara de föreslagna systemens effektivitet utan också i tillämpligheten av uplink CoMP.
Slutligen, effekten av CoMP utnyttjande och särskilt av den nödvändiga samordningstrafiken på C-RAN undersöks i REF, där Qi et al. utvärdera nyttan av datakompression i samband med trådlös fronthaulering.
Fronthaul data compression for Uplink CoMP in cloud radio access network C-RAN
{'venue': 'Trans. Emerg. Telecommun. Technol.', 'journal': 'Trans. Emerg. Telecommun. Technol.', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}