Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorBjørnstad, Steinar
dc.contributor.authorSultana, Kazi Afroza
dc.date.accessioned2019-10-09T14:00:13Z
dc.date.available2019-10-09T14:00:13Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2621237
dc.description.abstractPå grunn av økt etterspørsel av mobil datatrafikk og applikasjonsbaserte tjenester, tenker telekomoperatører å forbedre nettverksarkitekturen. Femte generasjon (5G) er den nyeste mobile generasjonen som har som mål å støtte et stort utvalg av nye tjenester med høye krav til båndbredde og lav ventetid. Etter hvert som kravene til båndbredde i mobilnett øker, øker behovet for høyere celletetthet tilsvarende. Derfor blir balansen mellom kostnadene for båndbredde og gir effektiv service utfordrende. I denne sammenheng er Cloud eller Centralized-Radio Access Network (C-RAN) innført som en arkitektur for å holde kostnadene på moderat nivå ved å dele prosessorenheten fra radioenheten. Men det forutgående kravet om spesiell latenskrav for 5G fornthaul er veldig streng; lavere enn 100 μs. Gjeldende C-RAN fronthaul bruker Time Divsion Multiplexed (TDM) -basert protokoll CPRI / OBSAI, som ikke er kostnadseffektiv løsning for5Grosenhetenskretsbryternatur. Derfor trenger du en pakkebasert løsning for å implementere i mobil fronthaul som Ethernet. Utfordringen med Ethernet fronthaul er at Ethernet er designet for tidsfølsomt nettverk, og den asynkrone ankomst av rammen skaper Packet Delay Variation (PDV). Ethernet kan heller ikke samle fronthaul trafikk på en enkelt bølgelengde. Mot å løse dette problemet Transpacket As, et Oslo-basert oppstartsselskap oppfunnet et integrert hybridoptisk nettverk (IHON) -basert node kalt 'Fusion' som muliggjør statistisk multiplexering av backhaul trafikk uten noen effekt på fronthaul trafikk. Denne noden kan også samle flere fronthaul-strømmer i en enkelt bølgelengde med lav og fi xed forsinkelse. Derfor er arbeidet i dette arbeidet å undersøke hvordan bruk av IHON-noden i transportnettverket kan forbedre ytelsen til Cloud Radio Access Network (C-RAN) og hvordan den kan hjelpe til med å transportere flere fronthaul trafikk i svært enkeltwolflengden. Relatedliteraturegivesthebasictomake analytisk og simuleringsmodell av IHON noden. I analysemodell utføres matematisk representasjon av beregning av enveis latens og separasjonsavstand mellom Radio Remote Head (RRH) og Base Band Unit (BBU) for flere transportalternativer som dedikert fiber, Wavelength Division Multiplexing (WDM), Optisk Transport Network (OTN) ) og Ethernet. Simuleringsarbeidet presenterer utførelsen av IHON-noden når det gjelder fronthaul krav-latens, PDV og Packet Loss Ratio (PLR). Simuleringsresultat viser at Garantert Service Transport (GST) (fronthaul) trafikk transporteres gjennom nettverket med absolutt prioritet og hverken PLRnordelayisaffectedbytheStatisticalMultiplexing (SM) -innsetting uansett nettverksbelastning. Gjennomsnittlig latens av GST er alltid 1,2 μsek. For SM (backhaul) trafikk med (L1GE SM = 0.3) viser det opptil 89% utnyttelse av bølgelengden. Simuleringsresultatet for GST-trafikk viser at bruk av IHON-noden i fronthaul kan øke latensytelsen i henhold til skumkravene. Overføring av SM trafikk ved siden av GST trafikk forbedrer ressursutnyttelsen uten noen effekt av tidsfølsom fronthul trafikk. I tillegg kan den foreslåtte aggregeringsevnen muliggjøre at IHON transporterer flere fronthaul-strømmer med få bølgelengder selv i en enkelt bølgelengde.
dc.description.abstractDue to increase demand of mobile data traffic and application based services, telecom operators are thinking to improve the network architecture. Fifth Generation (5G) is the latest mobile generation that aims to support a large range of new services with high demands on bandwidth and low latency. As the requirements for bandwidth in mobile networks are growing, the need for higher cell-density is increasing correspondingly. Therefore, balancing between the cost of bandwidth and providing efficient service becomes challenging. In this context, Cloud or centralized- Radio Access Network (C-RAN) has been introduced as an architecture towards keeping cost at moderate level, by splitting the processing unit from the radio unit. However the fronthual requirements specially latency requirement of 5G fornthaul is very strict; lower than 100 µs. Current C-RAN fronthaul uses Time Divsion Multiplexed (TDM) based protocol CPRI/OBSAI which is not cost efficient solution for5Gbecauseoftheircircuitswitchingnature. Thereforeapacketbased solution is needed to implement in mobile fronthaul such as Ethernet. The challenge with Ethernet fronthaul is that Ethernet is designed for time sensitive network and the asynchronous arrival of frame creates Packet Delay Variation (PDV). Ethernet also can not aggregate fronthaul traffic on a single wavelength. Towards solving these problem Transpacket As, a Oslo based start-up company invented an Integrated Hybrid Optical Network (IHON) based node called ’Fusion’ which enables statistical multiplexing of backhaul traffic without any effect on fronthaul traffic. This node also can aggregate several fronthaul streams in a single wavelength with low and fixed delay. Therefore in this thesis work the goal is to investigate how applying IHON node in transport network can improve the performance of Cloud Radio Access Network (C-RAN) and how it can assist to transport several fronthaul traffic in veryfeworsinglewavelength. Relatedliteraturegivesthebasictomake analytical and simulation model of IHON node. In analytical model, mathematical representation of calculating one way latency and separation distance between Radio Remote Head (RRH) and Base Band Unit (BBU) are performed for several transport option like dedicated fiber, Wavelength Division Multiplexing (WDM) , Optical Transport Network ( OTN) and Ethernet. The simulation work presents the performance of IHON node in terms of fronthaul requirements- latency, PDV and Packet Loss Ratio (PLR). Simulation result shows that Guaranteed Service Transport (GST) (fronthaul) traffic transports through the network with absolute priority andneitherPLRnordelayisaffectedbytheStatisticalMultiplexing(SM) insertion regardless of network congestion. Average latency of GST is always 1.2 µsec. For SM (backhaul) traffic with (L1GE SM = 0.3) it shows up to 89% utilization of wavelength. The simulation result for GST traffic proves that using IHON node in fronthaul can increase the latency performance according to frothual requirements. Transferring SM traffic alongside of GST traffic improves resource utilization without any effect of time sensitive fronthul traffic. In addition, the proposed aggregation capability may enable IHON transporting several fronthaul streams in few wavelengths even in a single wavelength.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleCloud Radio Access Networks (C-RAN) and Optical Mobile Fronthaul and Backhaul Networks-1
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail
Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel