Joint Functional Splitting and Content Placement for Green Hybrid CRAN

A hybrid cloud radio access network (H-CRAN) architecture has been proposed to alleviate the midhaul capacity limitation in C-RAN. In this architecture, functional splitting is utilized to distribute the processing functions between a central cloud and edge clouds. The flexibility of selecting speci...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Sriram, Ajay
Format: Others
Language:English
Published: KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) 2019
Subjects:
Online Access:http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-247923
Description
Summary:A hybrid cloud radio access network (H-CRAN) architecture has been proposed to alleviate the midhaul capacity limitation in C-RAN. In this architecture, functional splitting is utilized to distribute the processing functions between a central cloud and edge clouds. The flexibility of selecting specific split point enables the H-CRAN designer to reduce midhaul bandwidth, or reduce latency, or save energy, or distribute the computation task depending on equipment availability. Meanwhile, techniques for caching are proposed to reduce the content delivery latency and the required bandwidth. However, caching imposes new constraints on the functional splitting. In this study, considering H-CRAN, a constraint programming problem is formulated to minimize the overall power consumption by selecting the optimal functional split point and content placement, taking into account the content access delay constraint. We also investigate the trade-off between the overall power consumption and occupied midhaul bandwidth in the network. Our results demonstrate that functional splitting together with enabling caching at edge clouds reduces not only content access delays but also fronthaul bandwidth consumption but at the expense of higher power consumption. === En hybrid-grönåtkomstnätverk (H-CRAN) -arkitektur har föreslagits för att lindra kapacitetsbegränsningen i C-RAN. I denna arkitektur används funktionell uppdelning för att distribuera bearbetningsfunktionerna mellan en central moln och kantmoln. Flexibiliteten att välja specifika delningspunkter gör det möjligt för H-CRANkonstruktören att minska bandbredden för midhaul eller minska latens eller spara energi eller distribuera beräkningsuppgiften beroende på tillgången till utrustning. Samtidigt föreslås tekniker för cachning för att minska innehållsfördröjningslatet och den nödvändiga bandbredden. Emellertid ställer caching nya hinder på funktionell uppdelning. I den här studien, med tanke på H-CRAN, formuleras ett begränsningsprogrammeringsproblem för att minimera den totala effektförbrukningen genom att välja den optimala funktionella splitpunkten och innehållsplaceringen, med hänsyn till begränsningen av innehållsfördröjningsbegränsningen. Vi undersöker också avvägningen mellan den totala strömförbrukningen och den upptagna midhaulbandbredden i nätverket. Våra resultat visar att funktionell splittring tillsammans med att möjliggöra cachning vid kantmoln minskar inte bara innehållsåtgångsfördröjningar utan även förbrukning av bandbredd, men på bekostnad av högre strömförbrukning.