Compared with fourth generation cellular systems, fifth generation wireless communication systems are anticipated to provide spectral and energy efficiency growth by a factor of at least 10, and the area throughput growth by a factor of at least 25. To achieve these goals, a H-CRAN is presented in this article as the advanced wireless access network paradigm, where cloud computing is used to fulfill the centralized large-scale cooperative processing for suppressing co-channel interferences. The state-of-the-art research achievements in the areas of system architecture and key technologies for H-CRANs are surveyed. Particularly, Node C as a new communication entity is defined to converge the existing ancestral base stations and act as the base band unit pool to manage all accessed remote radio heads. Also, the software-defined H-CRAN system architecture is presented to be compatible with software-defined networks. The principles, performance gains, and open issues of key technologies, including adaptive large-scale cooperative spatial signal processing, cooperative radio resource management, network function virtualization, and self-organization, are summarized. The major challenges in terms of fronthaul constrained resource allocation optimization and energy harvesting that may affect the promotion of H-CRANs are discussed as well

چکیده

 پیش بینی می شود که سیستم های ارتباط بیسیم نسل پنجم درمقایسه با سیستم های سلولی نسل چهارم رشد بهره وری انرژی و طیفی با ضریب حداقل 10 و رشد توان عملیاتی منطقه ای با ضریب حداق 25 را فراهم آورند. برای دستیابی به این اهداف یک H-CRAN بعنوان یک الگوی پیشرفته شبکه دسترسی بیسیم در این مقاله معرفی می شود، که درآن پردازش ابر برای انجام پردازش متمرکز مشترک درمقیاس بزرگ به منظور پشتیبانی از تداخل هم-کانال مورد استفاده قرار می گیرد. آخرین دستاوردهای تحقیقاتی در زمینه ی معماری سیستم و فناوری های کلیدی برای H-CRANها بررسی می شوند. بویژه گره C بعنوان یک ماهیت ارتباطی جدید برای همگرا شدن ایستگاه های پایه قدیمی موجود تعریف می شود و بعنوان یک مخزن واحد باند پایه برای مدیریت تمام سرهای دردسترس رادیویی از راه دور عمل می کند. معماری سیستم H-CRAN تعریف شده-نرم افزاری همچنین برای سازگار بودن با شبکه های تعریف شده-نرم افزاری ارائه می شوند. اصول، دستاوردهای عملکرد، و مسائل باز فناوری های کلیدی نظیر پردازش سازگار سیگنال فضایی مشترک با مقیاس بزرگ، مدیریت منابع رادیویی مشترک، مجازی سازی عملکرد شبکه، و خود-سازمانی بطور خلاصه بیان می شوند. چالش های اصلی مربوط به بهینه سازی تخصیص منابع محدود فرانت هال و برداشت انرژی که ممکن است ارتقای H-CRANها را تحت تأثیر قرار دهند نیز مورد بحث قرار می دهیم.

1-مقدمه

با پیشرفت سریع اینترنت همراه و اینترنت همه چیز (IoT) تقاضا برای کاربردهای پرسرعت داده ها نظیر جریان باکیفیت ویدیویی بیسیم، شبکه های اجتماعی، ارتباط ماشین-به-ماشین اخیرا بصورا نمایی رشد داشته اند. انتظار می رود که کل ترافیک روزانه تلفن همراه در کشورهای اروپای غربی 67 برابر یعنی از 186 ترابایت (TB) به 12540 ترابایت از سال 2010 تا 2020 رشد خواهد کرد...