异构云无线接入网(彭木根)

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1、异构云无线接入网络：原理、架构、技术和挑战彭木根，艾元（1.北京邮电大学，北京100876）摘要：为了缓解密集异构无线网络节点间严重的干扰以及提高节点间分布式协作处理增益，同时解决云无线接入网络控制信息传输复杂，无法和已有移动通信网络融合问题，提出了异构云无线接入网络（H-CRAN）作为第五代宽带移动通信系统的接入网解决方案。所提H-CRAN的核心是将云无线接入网络与密集异构无线网络融合，把控制平面功能从云无线接入网络中抽离，通过已存的异构大功率节点实现控制平面功能和全网的无线覆盖，利用无线射频单元实现热点区域海量业务的大容量传输。本论文介绍了H-CRAN的系统构架、关键技术组织，

2、和研究技术挑战等。关键词：异构云无线接入网（H-CRAN）；第五代移动通信系统(5G)；云无线接入网络(C-RAN)；云计算HeterogeneousCloudRadioAccessNetworks:Principle,Architecture,TechniquesandChallengesMugenPeng,YuanAi（BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing,100876)Abstract:Tomitigatethesevereinter-tierinterferenceandenhancelimitedcoo

3、perativegainsresultingfromtheconstrainedandnon-idealtransmissionsbetweenadjacentbasestationsinheterogeneousnetworks(HetNets),andsolvetheemergingproblemsincludingthecomplexdeliveryofcontrolsignalinganddifficultconvergencewiththeexistingmobilecellularnetworksincloudradioaccessnetworks(C-RAN),het

4、erogeneouscloudradioaccessnetworks(H-CRAN)areproposedasthepromisingsolutionforthefifthgenerationradioaccessnetwork.ThecorecharacteristicsofH-CRANaretocombinetheadvantagesofHetNetsandC-RAN,decouplethecontrolplanefromC-RANintotheexistingheterogeneoushighpowernodes(HPN),anddeploydensesimpleremote

5、radioheads(RRH)toabsorbhugetrafficinsomehotspots.Inthisarticle,theissuesofsystemarchitectures,promisingkeytechniques,andresearchingchallengesarediscussed.Keywords:Heterogeneouscloudradioaccessnetworks(H-CRAN),thefifthgenerationmobilecommunicationsystems(5G),cloudradioaccessnetworks(C-RAN),clou

6、dcomputing1引言在过去20年，高质量的无线视频流，社交网络和机器对机器等业务和智能应用呈爆炸式增长，可以预见未来移动互联网和物联网应用还将进一步增加，如何为这些按指数递增的无线多媒体业务提供非对称数字用户线路（ADSL）类似的有线通信的用户体验，是第五代移动通信系统（5G）亟需解决的难题。相比较于当前的第四代移动通信系统（4G），5G单条链路的数据业务传输速率将达10Gbps，频谱及功率效率将提升10倍，网络覆盖的单位面积吞吐率将提升25倍，单节点接入用户数提升10至100倍，端到端业务时延缩短至1ms，和终端电池使用寿命延长10倍等。传统蜂窝移动通信系统的接入网架构自从

7、第一代移动通信系统使用以来，寿命已超过了40年，最初设计的目的是实现基站服务区域重叠尽可能少的无缝覆盖，因此提出了简单高效的六边形蜂窝组网架构，但其规则蜂窝组网在简化网络设计的同时，也阻碍了网络性能的进一步提升。为了实现5G的性能目标要求，需要从组网架构上进行改进，打破传统规则蜂窝组网架构，提出新型的5G和后5G的无线接入网络架构和先进的信号处理技术。密集分层异构网络（HetNet）在后4G已经提出，通过增加异构的小功率节点（LPN）实现热点地区的海量业务吸收，理论上