De ständigt ökande kraven på mobila data har inneburit stora utmaningar i de nuvarande radioaccessnätverken, medan de framväxande beräkningstunga sakernas Internet-tillämpningarna med varierande krav kräver mer flexibilitet och motståndskraft från moln-/kärndatorarkitekturen. I denna artikel, för att ta itu med frågorna, föreslår vi en ny luft-mark integrerade mobila kantnät (AGMEN), där UAVs är flexibelt utplacerade och schemalagda, och hjälpa kommunikation, caching, och beräkning av kantnätet. I synnerhet presenterar vi den detaljerade arkitekturen hos AGMEN, och undersöker fördelarna och tillämpningsscenarierna för drönarceller, och UAV-stödd kant caching och computing. Vidare diskuteras de utmanande frågorna i AGMEN och potentiella forskningsinriktningar lyfts fram. I och med den snabba utvecklingen av mobilt Internet har datatrafiken ökat exponentiellt under de senaste åren. I synnerhet kommer de framväxande datahanteringstillämpningarna, såsom högkvalitativ videoströmning, virtuell verklighet (VR), förstärkt verklighet (AR) och fjärrstyrd körning, att ställa stränga krav på nätverkets kommunikations- och beräkningskapacitet. Samtidigt, den dramatiskt ökande mobila enheter och massiva anslutningar av maskin-typ kommunikation (MTC) i Internet of Things (IoT) kräver fullt stöd av massiva anslutningar med låg latens, hög tillförlitlighet och låg strömförbrukning. Många ansträngningar har gjorts i avancerade cellulära nätverk och molntjänster för att uppfylla sådana krav. I den senaste standardiseringen av femte generationen (5G) cellulära nätverk, för att uppnå extremt höga datahastigheter och massiva MTC, har avancerade teknologier föreslagits, inklusive polarkoder, massiva multipel-ingång multipel-utgång (MIMO), full-duplex radio, millimeter-våg (mmWave) kommunikation, strålformning, och så vidare. Med mobila molntjänster (MCC) kan de trådlösa enheterna avlasta de beräkningsintensiva uppgifterna till molnservrarna med rikliga beräkningsresurser för att förbättra uppgiftsbehandlingens effektivitet och minska kostnaderna för användarens hårdvara, med hänsyn tagen till energiförbrukning, användarens rörlighet och kontextinformation samt kommunikationsfördröjning och kostnader. Men basstationer-centrerade cellulära nätverk kan fortfarande drabbas av överbelastning av trafiken, och kan knappast tillfredsställa den exponentiellt växande mobiltrafiken och de olika nya kraven i de nya applikationerna. Dessutom står traditionella molntjänster inför problemen med lång reaktionsfördröjning och begränsad backhaul bandbredd. I tillämpningar för bildbehandling bör till exempel en stor mängd högkvalitativa bilder eller bilder laddas upp från användarenheter till avlägsna molnservrar. Detta skulle kunna innebära en stor börda för backhaul-nätet och medföra alltför stora förseningar på grund av den långa kommunikationssträckan. Det mobila kantnätet (MEN) är en lovande lösning för att ta itu med ovanstående frågor. Genom att flytta nätverksfunktionerna och resurserna närmare slutanvändarna (dvs. nätkanten) kan många fördelar uppnås, t.ex. höga datahastigheter, låg fördröjning, förbättrad energieffektivitet och flexibel nätdistribution och nätförvaltning [1]. När det gäller MÄN:s funktioner (dvs. kommunikation, cachelagring och databehandling) omfattar de viktigaste MÄN-teknikerna nätförtätning, mobil kantcachelagring och beräkning av mobila kanter. Nätverksförtätning: Ultra-dense-nätverket är en nyckelkomponent i 5G-nätet. Kommunikationsresurserna flyttas till små celler som är tätt utplacerade och närmare nätverkskanten, såsom picocells, femtocells, och högeffektiva WiFi-nätverk, bildar heterogena nätverk (HetNets). Det ultradense nätet kan inte bara dra nytta av högkvalitativa länkar så att högfrekventa spektrumband, såsom mmWave kommunikation, kan användas, men också utnyttja mer rumslig återanvändning vinst för att öka nätkapaciteten [3]. Trots fördelarna som hög datahastighet och nätkapacitet, och låg energiförbrukning, medför nättätning också en del utmanande frågor (t.ex. störningar och hantering av överlämnanden). Dessutom kan backhaul bandbredd begränsningar begränsa prestanda för HetNets. Mobile Edge Caching: På grund av den ökade kapaciteten och de minskade kostnaderna för lagringsenheter, nätverkscachesystem används i stor utsträckning för att avlasta bördan av backhaul-nätet. Vissa populära innehåll (t.ex. TV-serier i luften och populär musik) är ofta efterfrågade, sådant innehåll kan cachas under off-peak tider i nätverkskanten, såsom vid basstationer (BS) och även användarenheter [3]. Då innehållet är
Därför flyttas resurserna närmare fordonen REF.
Air-Ground Integrated Mobile Edge Networks: Architecture, Challenges, and Opportunities
{'venue': 'IEEE Communications Magazine', 'journal': 'IEEE Communications Magazine', 'mag_field_of_study': ['Engineering', 'Computer Science']}