arXiv 1708.025972017-08-08cs.NI

用于多小区协调的虚拟化5G空口协议栈

Virtualized 5G Air Interface Protocol Stack for Multi-Cell Coordination

Óscar Carrasco, Salva Díaz, Jordi Calabug

摘要：

本文提出了一种新的虚拟化的空中接口协议栈的下一代无线网络，原生支持多种无线接入技术和多点传输。利用空中接口的软件化和虚拟化的概念，该设计提供了针对无线电接入的未来发展的灵活性和可扩展性，同时向后兼容传统技术。该提议使得能够聚合多个频带和多个技术，而不需要修改每个所支持的技术的操作过程或协议。最后，提出了今后工作中需要解决的一些问题。

英文摘要：

This article proposes a novel virtualized air interface protocol stack for next-generation wireless networks, that natively supports multiple radio access technologies and multi-point transmissions. Leveraging upon the concepts of softwarization of the air interface and virtualization, this design provides flexibility and scalability towards future advances in the radio access, whilst at the same time being backwards compatible with legacy technologies. This proposal enables the aggregation of multiple frequency bands and multiple technologies, without the need of modifying the operating procedures or the protocol of each supported technology. In the end, some challenges that have still to be addressed in future works are provided.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

阅读原文

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

本文内容

摘要英文摘要相关论文

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

继续探索

相关论文

NetKernel：使网络堆栈成为虚拟化基础架构的一部分

NetKernel: Making Network Stack Part of the Virtualized Infrastructure

本文提出了一种称为NetKernel的系统，它从客户虚拟机中分离出网络堆栈，并将其作为一个独立的模块提供。NetKernel代表了一种新的范例，其中网络堆栈可以作为虚拟化基础设施的一部分进行管理。它提供了重要的效率优势：通过获得对网络堆栈的控制和可见性，运营商可以更直接和灵活地执行网络管理，例如将运行不同应用程序的VM多路复用到同一网络堆栈模块以节省CPU内核，并通过分布式拥塞控制强制执行公平带宽共享。用户还可以从简化的堆栈部署和更好的性能中受益。例如，可以在不更改API的情况下部署mTCP以支持nginx，并且可以轻松启用共享内存网络以提高托管VM的性能。使用100G以太网的测试床评估表明，NetKernel保留了内核和用户空间网络堆栈的性能和可扩展性，并提供了与当前架构相同的隔离。

2019-03-19cs.NI

PlaceRAN：下一代无线接入网中虚拟化网络功能的优化配置

PlaceRAN: Optimal Placement of Virtualized Network Functions in the Next-generation Radio Access Networks

第五代移动演进实现了下一代无线电接入网络（NG-RAN）上的若干转换。RAN协议栈被分成八个可能的分解选项，其被组合成三个网络单元，即，中央、分布式和无线电。除此之外，进一步的进步允许RAN软件在通用供应商中立硬件之上虚拟化，处理虚拟化RAN（vRAN）的概念。分散的网络单元倡议基于开放RAN（O-RAN）实现完全的互操作性。NG-RAN和vRAN的结合产生了vNG-RAN，从而能够将分散的单元和协议作为一组无线电功能进行管理。这些功能的放置是具有挑战性的，因为最好的决策可以基于多个约束，如RAN协议栈分割，传输网络的路由路径与有限的带宽和延迟要求，不同的拓扑结构和链路能力，不对称的计算资源，本文提出了第一个精确的模型，用于无线电功能的放置优化的vNG-RAN规划，命名为PlaceRAN。主要目标是最小化计算资源，最大化无线电功能的聚合。PlaceRAN评估考虑了两种现实的网络拓扑。我们的研究结果表明，PlaceRAN模型实现了优化的高性能聚合水平，它是灵活的RAN部署克服网络限制，它是最先进的vNG-RAN设计和开发的最新。

2021-03-29cs.NI

分布式深度强化学习在能量收集虚拟化小小区中的功能分割控制

Distributed Deep Reinforcement Learning for Functional Split Control in Energy Harvesting Virtualized Small Cells

CTTC/CERCA（加泰罗尼亚电信技术中心）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）

为了满足对增强网络容量的日益增长的需求，移动网络运营商（MNO）正在部署密集的小型小区基础设施。这反过来又增加了移动网络的功耗，从而影响环境。因此，我们已经看到了最近的趋势，即利用收集的环境能源为移动网络供电，以实现环境和成本效益。在本文中，我们考虑了一个由能量收集器供电并配备可充电电池的虚拟化小小区（vsc）网络，该网络可以根据其能量可用性将基带（BB）功能机会性地卸载到并网边缘服务器。我们制定了相应的网格能量和流量丢弃率最小化问题，并提出了分布式深度强化学习（DDRL）解决方案。vSC之间的协调通过交换电池状态信息来实现。根据电网能耗和流量丢弃率对网络性能进行的评估证实，通过知识交换实现vSC之间的协调可以实现接近最佳的性能。数值结果也证实了所提出的DDRL解决方案提供了更高的网络性能，更好地适应不断变化的环境，以及更高的成本节约相对于表格多智能体强化学习（MRL）解决方案用作基准。

2020-08-07cs.AIcs.LGcs.MA

基于OpenAirInterface的虚拟化5G测试平台：教程与基准测试

Virtualized 5G Tesbed using OpenAirInterface: Tutorial and Benchmarking Tests

Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）

本文提供基于OpenAirInterface和USRP平台的虚拟化5G网络教程，涵盖核心网与无线接入网配置及吞吐量基准测试，验证了该方案的可重复性与一致性。

2026-09-14cs.NI

基于深度增强的虚拟化无线接入网功能划分优化

Deep Reinforcement Based Optimization of Function Splitting in Virtualized Radio Access Networks

虚拟化无线接入网络（vRAN）是未来无线网络的关键推动因素之一，因为它为无线接入网络（RAN）架构带来了灵活性，并提供了设计自由度。然而，它也产生了一个具有挑战性的问题，如何设计的功能分离的配置。本文提出了一种深度强化学习方法来优化vRAN中的功能拆分。开发了一种优化RAN中功能位置的学习范式。这些功能可以放置在中央/云单元（CU）或分布式单元（DU）处。这个问题被公式化为约束神经组合强化学习，以最小化总网络成本。在该解决方案中，应用具有拉格朗日松弛的策略梯度方法，该方法使用堆叠的长短期记忆（LSTM）神经网络架构来近似策略。然后，采样技术与温度超参数的推理过程中应用。实验结果表明，该算法能够学习最优函数分割决策，并解决存在$0.4\%$最优性缺口的问题.此外，我们的方法可以降低成本高达$320\%$相比，分布式RAN（D-RAN）。我们还得出结论，改变流量负载和路由成本不会显着降低最优性能。

2021-05-31cs.NI

OPlaceRAN --一种面向虚拟化下一代无线接入网的布局规划器

OPlaceRAN -- a Placement Orchestrator for Virtualized Next-Generation of Radio Access Network

第五代移动演进实现了下一代无线接入网（NG-RAN）的转型。RAN协议栈被划分为组合在三个网络单元中的八个分解选项，即，中央、分布式和无线电。除此之外，进一步的进步允许使用虚拟化RAN（vRAN）的概念在通用硬件之上虚拟化RAN功能。NG-RAN和vRAN的组合产生了vNG-RAN，其使得能够将分散的单元和协议作为一组无线电功能进行管理。然而，这些无线电功能的基于编排的放置是一个具有挑战性的问题，因为最佳决策可以由涉及RAN分解，交叉回传网络要求，计算资源的可用性等多个约束条件确定。本文提出了OPlaceRAN，一个在NFV参考架构内框架的vNG-RAN部署编排器，并与开放RAN计划保持一致。OPlaceRAN支持专注于vNG-RAN规划的无线电功能的动态放置，并且被设计为与放置优化模型无关。为了验证OPlaceRAN，我们基于最新的云原生工具开发了一个原型，使用OpenAirInterface仿真器并考虑两个不同的功能划分（选项2和6），使用容器化虚拟化部署RAN。该评估作为概念验证在一个真正的计算基础设施使用两种不同的放置解决方案进行测试。我们的研究结果表明，OPlaceRAN是一种有效的云原生解决方案，用于容器化网络功能的放置，并且与优化模型无关。此外，OPlaceRAN采用了最先进的vNG-RAN设计和开发方法，为第五代移动网络的发展做出了贡献。

2021-11-10cs.NI

更多相关论文收起更多论文

面向自组织社会协调的全栈平台架构

A Full-Stack Platform Architecture for Self-Organised Social Coordination

本文提出一种开源全栈平台架构，通过元平台实例化基础平台并结合第三方插件与开发者、用户工具链，实现平台民主化，以支持地方社区的自组织社会协调。

2025-07-01cs.NI

分散虚拟开放无线接入网（O-RAN）中的多Agent团队学习

Multi Agent Team Learning in Disaggregated Virtualized Open Radio Access Networks (O-RAN)

从云无线电接入网络（C-RAN）开始，继续虚拟无线电接入网络（vRAN），以及最近的开放无线电接入网络（O-RAN）倡议，无线电接入网络（RAN）架构在过去十年中发生了重大变化。在过去几年中，无线行业见证了分散、虚拟化和开放RAN的强劲趋势，并在全球范围内进行了大量测试和部署。激发本文的一个独特方面是使用机器学习来优化闭环中的RAN（即，没有人为干预）所产生的新机会的可用性，其中解聚和虚拟化的复杂性使得众所周知的自组织网络（SON）解决方案不足。在我们看来，多智能体系统（MAS）与团队学习，可以发挥重要作用的控制和协调控制器的O-RAN，即近实时和非实时RAN智能控制器（RIC）。在这篇文章中，我们首先介绍了多智能体系统和团队学习的最新研究，然后我们概述了RAN解聚和虚拟化的前景，以及O-RAN，它强调了O-RAN联盟引入的开放接口。我们提出了一个案例研究代理的位置和O-RAN中所需的AI反馈，最后，我们确定了挑战和开放的问题，为研究人员提供了一个路线图。

2021-02-23cs.MAcs.NI

意图优先的空中车对车通信用于战术协调与分离：协议与性能在密度和干扰下的表现

Intent-First Aerial V2V for Tactical Coordination and Separation: Protocol and Performance Under Density and Disturbance

Cornell University（康奈尔大学）

本研究提出了一种意图优先的空中车对车（V2V）协议，用于密集的无人机交通管理（UTM）操作，通过部署的邻近通信机制提供新鲜可信的信息以实现局部协调，该协议结合刷新的状态和意图信标，用于局部感知、协同感知和降级模式评估，并通过事件触发的消息进行让行、排序、释放和应急协调。

2026-05-20cs.MAcs.NIcs.RO

DCP与VarDis：一种用于无人机动态集群与编队的自组织协议栈——扩展版

DCP and VarDis: An Ad-Hoc Protocol Stack for Dynamic Swarms and Formations of Drones -- Extended Version

本文提出DCP与VarDis协议栈，通过扩展周期性信标广播原语构建集群共享变量抽象，支持无人机集群的集中式控制与协调，并通过仿真验证其性能。

2024-04-02cs.NI

MORPH：多环境协同强化学习用于O-RAN中PRB处理

MORPH: Multi-Environment Orchestrated Reinforcement Learning for PRB Handling in O-RAN

Holcombe Department of Electrical and Computer Engineering Clemson University（克莱姆森大学霍爾科姆电气与计算机工程系）

本文提出MORPH，基于O-RAN中PRB级频谱分配的多环境协同强化学习框架，结合测量和仿真数据提升切片性能和SLA合规性。

2026-05-01cs.NI

5G NR综合接入和回程的资源管理：一种半集中式方法

Resource Management for 5G NR Integrated Access and Backhaul: a Semi-centralized Approach

下一代移动网络将被部署为超密集网络，以匹配对增加容量的需求以及频谱的较高部分（即，毫米波波段）引入。然而，超密集网络需要普及的高容量回程解决方案，并且将光纤部署到所有基站通常被认为对于网络运营商来说过于昂贵。因此，第三代合作伙伴计划（3GPP）引入了集成接入和回程（IAB），这是一种无线回程解决方案，其中接入和回程链路共享相同的硬件、协议栈以及频谱。然而，相同频带中不同链路的复用引入了干扰和容量共享问题，因此要求引入高级调度和协调方案。本文提出了一种适用于IAB网络的半集中式资源分配方案，该方案设计灵活、复杂度低，符合3GPP IAB规范。我们开发了一个版本的最大加权匹配（MWM）的问题，可以应用于一个生成树，代表IAB网络，其复杂性是线性的IAB节点的数量。所提出的解决方案相比，最先进的分布式方法，通过端到端，全栈系统级仿真与3GPP兼容的信道模型，协议栈，和一组不同的用户应用程序。结果表明，我们的方案可以增加小区边缘用户的吞吐量高达5倍，同时减少整体网络拥塞，端到端延迟减少高达25倍。

2022-01-24cs.ITcs.NImath.IT