DEVICE-CENTRIC ARCHITECTURES
Cellular designs have historically relied on the axiomatic role of “cells” as fundamental units
within the radio access network. Under such a design postulate, a device obtains service by
establishing a downlink and an uplink connection,carrying both control and data traffic, with
the base station commanding the cell where the device is located. Over the last few years, different trends have been pointing to a disruption of this cell-centric structure:
•The base station density is increasing rapidly, driven by the rise of heterogeneous networks.
While heterogeneous networks were already standardized in 4G, the architecture was not natively designed to support them. Network densification could require some major changes in 5G. The deployment of base stations with vastly different transmit powers and coverage areas, for instance, calls for a decoupling of downlink and uplink in a way that allows the corresponding
information to flow through different sets of nodes [5].
•The need for additional spectrum will inevitably lead to the coexistence of frequency bands with radically different propagation characteristics within the same system. In this context,[6] proposes the concept of a phantom cell where the data and control planes are separated: the control information is sent by high-power nodes at microwave frequencies, whereas the payload data is conveyed by low-power nodes at mmWave frequencies.
•A new concept called centralized baseband related to the concept of cloud radio access networks
is emerging ([7]), where virtualization leads to a decoupling between a node and the hardware allocated to handle the processing associated with this node. Hardware resources in a pool, for instance, could be dynamically allocated to different nodes depending on metrics defined by the network operator.
•Emerg service classes, described later in this article, could require a complete redefinition of the architecture. Current works are looking at architectural designs ranging from centralization or partial centralization (e.g., via aggregators) to full distribution (e.g., via compressed sensing and/or multihop).
•Cooperative communications paradigms such as cooperative multipoint (CoMP) or relaying,
which despite falling short of their initial hype are nonetheless beneficial [8], could require
a redefinition of the functions of the different nodes. In the context of relaying, for instance,recent developments in wireless network coding [9] suggest transmission principles that would allow recovering some of the losses associated with half-duplex relays. Moreover, recent
research points to the plausibility of full-duplex nodes for short-range communication in the notso-distant future.
•The use of smarter devices could impact the radio access network. In particular, both D2D
and smart caching call for an architectural redefinition where the center of gravity moves from
the network core to the periphery (devices, local wireless proxies, relays).
Based on these trends, our vision is that the cell-centric architecture should evolve into a
device-centric one: a given device (human or machine) should be able to communicate by
exchanging multiple information flows through several possible sets of heterogeneous nodes. In
other words, the set of network nodes providing connectivity to a given device and the functions
of these nodes in a particular communication session should be tailored to that specific device
and session. Under this vision, the concepts of uplink/downlink and control/data channel should
be rethought (Fig. 2). While the need for a disruptive change in architectural design appears clear, major research efforts are still needed to transform the resulting vision into a coherent and realistic proposition. Since the history of innovations [1] indicates that architectural changes are often the drivers of major technological discontinuities, we believe that the trends above might have a major influence on the development of 5G
device-centric สถาปัตยกรรมการออกแบบโทรศัพท์มือถือในอดีตอาศัยบทบาทเชิงสัจพจน์ของ " เซลล์ " เป็นหน่วยพื้นฐานในวิทยุ การเข้าถึงเครือข่าย เช่นการออกแบบภายใต้สมมุติฐาน เป็นอุปกรณ์รับบริการโดยการสร้างและการดาวน์ลิงค์เชื่อมต่อ แบกทั้งควบคุมและข้อมูลจราจรด้วยสถานีฐานควบคุมเซลล์ที่อุปกรณ์อยู่ กว่าไม่กี่ปีล่าสุด แนวโน้มที่แตกต่างกันได้รับการชี้ไปที่การหยุดชะงักของโครงสร้างเซลล์ศูนย์กลาง- สถานีฐาน ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผลักดันโดยการเพิ่มขึ้นของเครือข่ายที่แตกต่างกันในขณะที่เครือข่ายเดียวกันได้มาตรฐานใน 4G , สถาปัตยกรรมที่ถูกออกแบบ แทบที่จะสนับสนุนพวกเขา หนาแน่น อาจต้องเปลี่ยนแปลงบางอย่างที่สำคัญในเครือข่าย 5 จี การใช้งานของสถานีฐานกับแตกต่างกันเป็นอย่างมาก ส่งพลังและพื้นที่ที่ครอบคลุมสำหรับอินสแตนซ์ โทรสำหรับ decoupling ของโลกอนาคตที่กรุงโตเกียว และในวิธีที่ช่วยให้สอดคล้องกันข้อมูลไหลผ่านชุดของโหนดที่แตกต่างกัน [ 5 ]- ต้องการคลื่นความถี่เพิ่มเติม ย่อมจะนำไปสู่การอยู่ร่วมกันของแถบความถี่ที่มีลักษณะการขยายพันธุ์แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงภายในระบบเดียวกัน ในบริบทนี้ [ 6 ] เสนอแนวคิดของมือถือผีซึ่งข้อมูลและการควบคุมเครื่องบินจะแยก : ข้อมูลการควบคุมจะถูกส่งโดยจุดสูงที่ความถี่ไมโครเวฟ ในขณะที่ข้อมูล payload คือถ่ายทอดโดยโหนด - พลังงานต่ำที่ความถี่ mmwave .- แนวคิดใหม่ที่เรียกว่าส่วนกลาง baseband ที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดของเมฆการเข้าถึงเครือข่ายวิทยุนวย ( [ 7 ] ) ซึ่งสามารถนำไปสู่ decoupling ระหว่างโหนดและฮาร์ดแวร์ที่จัดสรรเพื่อจัดการกับการประมวลผลที่เกี่ยวข้องกับโหนดนี้ ฮาร์ดแวร์ทรัพยากรในสระว่ายน้ำ , ตัวอย่างเช่นสามารถจัดสรรแบบไดนามิกกับโหนดที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับตัวชี้วัดที่กำหนด โดยผู้ให้บริการเครือข่าย- คลาสบริการภาวะฉุกเฉิน , อธิบายในภายหลังในบทความนี้ อาจต้องมีการนิยามความหมายใหม่ที่สมบูรณ์ของสถาปัตยกรรม ผลงานปัจจุบันมองการออกแบบสถาปัตยกรรมตั้งแต่การรวมอำนาจ หรือบางส่วน ( เช่น ผ่านการรวบรวม ) เพื่อกระจายเต็ม ( เช่น ผ่านการอัดและ / หรือ multihop )สหกรณ์ เช่น สหกรณ์บริการสื่อสารกระบวนทัศน์แบบหรือการถ่ายทอด ( คอมพ์ ) ,ซึ่งแม้จะล้มสั้นของ hype เริ่มต้นของพวกเขากระนั้นประโยชน์ [ 8 ] , ต้องการมีการนิยามความหมายใหม่ของการทำงานของโหนดที่แตกต่างกัน ในบริบทของการถ่ายทอด เช่น การพัฒนาล่าสุดในเครือข่ายไร้สายการเข้ารหัส [ 9 ] แนะนำให้ส่งหลักที่จะช่วยให้การกู้คืนบางส่วนของการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดข้อมูลแบบครึ่งดูเพล็กซ์ นอกจากนี้ ล่าสุดวิจัยชี้เหตุผลของโหนดเพล็กซ์เต็มรูปแบบสำหรับการสื่อสารระยะสั้นใน notso ไกลในอนาคต- การใช้อุปกรณ์อย่างชาญฉลาดสามารถส่งผลกระทบต่อวิทยุการเข้าถึงเครือข่าย โดยเฉพาะ ทั้ง คอร์ปอเรชั่นและสมาร์ทแคชหาการนิยามความหมายใหม่สถาปัตยกรรมที่จุดศูนย์ถ่วงย้ายจากเครือข่ายหลักเพื่อรอบนอก ( อุปกรณ์ท้องถิ่นไร้สายผู้รับมอบฉันทะ , รีเลย์ )ตามแนวโน้มเหล่านี้ วิสัยทัศน์ของเราคือเซลล์ศูนย์กลาง สถาปัตยกรรม ควรพัฒนาเป็นอุปกรณ์ : อุปกรณ์ศูนย์กลางให้มนุษย์ ( หรือเครื่อง ) ควรจะสามารถสื่อสารการไหลข้อมูลต่างๆผ่านทางชุดเป็นไปได้หลายจุดที่แตกต่างกัน ในคำอื่น ๆที่ชุดของโหนดเครือข่ายให้การเชื่อมต่อเพื่อให้อุปกรณ์และฟังก์ชั่นโหนดเหล่านี้ในเซสชันการสื่อสารโดยเฉพาะควรจะเหมาะกับอุปกรณ์ที่เฉพาะเจาะจงและเซสชั่น . ภายใต้วิสัยทัศน์นี้ แนวคิดของการดาวน์ลิงค์ / ควบคุม / ช่องทางข้อมูลควรจะทบทวน ( รูปที่ 2 ) ในขณะที่ความต้องการเปลี่ยนแปลงก่อกวนในการออกแบบสถาปัตยกรรมที่ปรากฏขึ้นชัดเจน ความพยายามวิจัยหลักยังเป็นแปลงผลวิสัยทัศน์เป็นข้อเสนอที่สอดคล้อง และสมจริง ตั้งแต่ประวัติความเป็นมาของนวัตกรรม [ 1 ] บ่งชี้ว่า การเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมมักเป็นไดรเวอร์ของเทคโนโลยีหลักต่างๆ เราเชื่อว่า แนวโน้มดังกล่าวอาจเป็นอิทธิพลหลักในการพัฒนา 5
การแปล กรุณารอสักครู่..
