Heterogeneous  Cloud  Radio    

Access  Networks    

Cris6ano  Bonato  Both  UFCSPA  e  UFRGS  

Outline  

•  Data  Communica6on  Group  •  The  Future  of  Mobile  Networks  •  H-­‐CRAN  

–  Challenges  •  Current  Research  •  Research  project  

2  

Data  Communica6on  Group  Juergen  Rochol  Full  Professor  at  UFRGS    PhD  in  Computer  Science  (UFRGS,  2001)    www.inf.ufrgs.br/~juergen  

 Lisandro  Zambenede5  Granville  Associate  Professor  at  UFRGS  PhD  in  Computer  Science  (UFRGS,  2001)    www.inf.ufrgs.br/granville  

Marcelo  Antonio  Maro;a  Ph.D.  candidate  at  UFRGS  M.Sc.  degree  in  Computer  Science  (UFRGS,  2013)    www.inf.ufrgs.br/~mamaroSa  

Cris=ano  Bonato  Both  Associate  Professor  at  UFCSPA  PhD  in  Computer  Science    (UFRGS,  2012)    www.inf.ufrgs.br/~cbboth  

Maicon  Kist  Ph.D.  candidate  at  UFRGS  M.Sc.  degree  in  Computer  Science    (UFRGS,  2014)    www.inf.ufrgs.br/~maicon.kist  

Ma=as  Kla@e  Schimuneck  M.Sc.  student  at  UFRGS  B.  Sc.  degree  in  Computer  Science    (UNISC,  2014)    www.schimuneck.com    

Jean  Cerrillo  Fernandez  M.Sc.  student  at  UFRGS  B.  Sc.  degree  in  Computer  Science  (2014)  www.inf.ufrgs.br/~jcfernandez    

Leonardo  Roveda  Faganello  M.  Sc.  student  at  UFRGS  B.Sc.  degree  in  Computer  Engineering  (UFRGS,  2013)    www.inf.ufrgs.br/~lrfaganello    

3  

The  Future  of  Mobile  Networks  

•  In  2020  is  expected  that  the  next  genera6on  of  cellular  network  will  need  to:  –  1000  6mes  larger  data  volume    –  10  to  100  6mes  higher  data  rate    –  5  6mes  lower  latency  –  10  6mes  longer  baSery    

•  The  current  cellular  networks  are  far  from  sa6sfying  the  significant  traffic  increasing    

4  

The  Future  of  Mobile  Networks  

•  Main  characteris6cs  – Very  dense  deployment  of  antennas  

•  Higher  interference  – Centralized  processing  power  

•  Higher  delay  – Op6cal  backhauls  

•  Need  beSer  planning  – Massive  MIMO  communica6on  

•  Processing  hunger  

Data traffic  

Heterogeneity  

Density  

5  

H-­‐CRAN  

Dense  deployment  of  small  cell  

Cheaper  antennas  with    centralized  processing  power  

Heterogeneous  Cloud  Radio  Access  Networks  

6  

H-­‐CRAN  

7  

H-­‐CRAN  Challenges  

•  Virtualiza6on  –  Spectrum  

•  Algorithms  to  aggregate  non-­‐con6guous  por6ons  of  spectrum  into  a  single  high  bandwidth  channel  

–  Infrastructure  •  Base  sta6ons  (WiFi,  3G,  4G,)  and  Legacy  en66es  

(MME,  S-­‐GW)  –  Network  

•  Enables  Virtual  Mobile  Network  Operator  (VMNO)  

•  High  bandwidth  backhaul  –  Transmission  in  TD-­‐LTE  with  20  MHz  channel  and  1  RRH  

with  8  antennas  requires  a  downlink  of  9.8  Gbps  8  

H-­‐CRAN  Challenges  

•  Development  of  a  new  BBU  virtualiza6on  plaform  –  Must  run  on  top  of  modern  data  center  hardware  –  Op6mized  to  process  huge  amounts  of  data  with  

stringent  delay  requirements  

•  Development  of  mechanisms  to  reduce  the  power  consump6on  –  Unused  RRHs  to  idle  mode  –  Handover  users  to  “create”  unused  RRH  

•  Quality-­‐of-­‐service  must  be  maintained  

9  

Current  Research  

•  Resources  sharing  in  H-­‐CRAN  

10  

Current  Research  

•   Orchestra6ng  radio  resources  in  H-­‐CRAN  –  Op6mizing  perfect,  semi-­‐perfect,  and  imperfect  informa6on  

retrieving  scenarios  –  Considering  radio  resources  availability  and  collocated  cells  

11  

Current  Research  

•   Offloading  data  communica6ons  with  D2D  

12  

Research  Project  

•  CoLisEU:  a  management  applica6on  used  to  collect  and  analyze  QoS  and  QoE  in  wireless  environment  

13  

Thank  you  for  your  aSen6on  !!