ANDREWSet al.:WHATWILL5GBE? 1067bee

ANDREWSet al.:WHATWILL5GBE? 1067
been demonstrated over several cellular generations [24], [25].
The first such generation, in the early 1980s, had cell sizes on
the order of hundreds of square kms. Since then, those sizes
have been progressively shrinking and by now they are often
fractions of a square km in urban areas. In Japan, for instance,
the spacing between BSs can be as small as two hundred meters,
giving a coverage area well under a tenth of a square km.
Networks are now rapidly evolving [26] to include nested small
cells such as picocells (range under 100 meters) and femtocells
(WiFi-like range) [27], as well as distributed antenna systems
[28] that are functionally similar to picocells from a capacity
and coverage standpoint but have all their baseband processing
at a central site and share cell IDs.
Cell shrinking has numerous benefits, the most important
being the reuse of spectrum across a geographic area and
the ensuing reduction in the number of users competing for
resources at each BS. Contrary to widespread belief, as long
as power-law pathloss models hold the signal-to-interference
ratio (SIR) is preserved as the network densifies [29].
1
Thus, in
principle, cells can shrink almost indefinitely without a sacrifice
in SIR, until nearly every BS serves a single user (or is idle).
This allows each BS to devote its resources, as well as its
backhaul connection, to an ever-smaller number of users.
As the densification becomes extreme, some challenges
arise:
• Preserving the expected cell-splitting gains as each BS becomes more lightly loaded, particularly low-power nodes.
• Determining appropriate associations between users and
BSs across multiple radio access technologies (RATs),
which is crucial for optimizing the edge rate.
• Supporting mobility through such a highly heterogeneous
network.
• Affording the rising costs of installation, maintenance and
backhaul.
We next briefly discuss these challenges, particularly in view
of the other technologies raised in this article.
1) Base Station Densification Gains:We define the BS densification gainρ(λ1,λ2)>0as theeffectiveincrease in data
rate relative to the increase in network density, which is a proxy
here for cost. Specifically, if we achieve a data rateR1(could
be any measure thereof, e.g., edge rate or aggregate) when the
BS density isλ1BSs/km
2
and then we consider a higher BS
densityλ2, with corresponding rate R2, then the densification
gain is the slope of the rate increase over that destiny range:
ρ(λ1,λ2)=
(R2−R1)/R1
(λ2−λ1)/λ1
. (1)
For example, if the network density is doubled, and the edge
data rate increases by 50% (for example since some of the
added BSs were lightly loaded), then the densification gain is
ρ=0.5. In some applications with channel access protocols
1
The power-law pathloss model ceases to apply in the near field, very close
to the transmitter [30].

Kết quả (Việt) 1:

ANDREWSet al.:WHATWILL5GBE? 1067được chứng minh qua nhiều di động thế hệ [24] [25].Lần đầu tiên thế hệ như vậy, trong những năm 1980, có kích thước tế bàoThứ tự của hàng trăm km vuông. Kể từ đó, những kích thướccó dần dần thu hẹp lại và bây giờ họ đang thường xuyênphân số của một km vuông ở khu vực đô thị. Tại Nhật bản, ví dụ,khoảng cách giữa BSs có thể làm nhỏ như là hai trăm mét,cung cấp cho một khu vực bảo hiểm cũng nhỏ hơn một phần mười của một km vuông.Mạng đang nhanh chóng phát triển [26] bao gồm lồng nhỏCác tế bào như picocells (khoảng dưới 100 mét) và femtocells(Giống như WiFi range) [27], cũng như hệ thống phân phối các ăng-ten[28] có chức năng tương tự như picocells từ công suấtvà quan điểm của vùng phủ sóng nhưng có tất cả các xử lý baseband của họtại một trung tâm trang web và chia sẻ cell ID.Di động thu hẹp lại có nhiều lợi ích, quan trọng nhấtđang là tái sử dụng quang phổ trên một khu vực địa lý vàsau đó giảm số lượng người sử dụng cạnh tranh chotài nguyên tại mỗi BS. Trái với niềm tin phổ biến rộng rãi, như lâu dàinhư pháp luật điện pathloss mô hình tổ chức tín hiệu để can thiệptỷ lệ (SIR) được bảo tồn như mạng densifies [29].1Như vậy, trongvề nguyên tắc, các tế bào có thể co lại hầu như vô thời hạn mà không có một sự hy sinhtrong thưa NGÀI, cho đến khi gần như mỗi BS phục vụ một người dùng (hoặc là nhàn rỗi).Điều này cho phép mỗi BS để cống hiến nguồn tài nguyên của nó, cũng như của nóbackhaul kết nối, một số lượng nhỏ hơn bao giờ hết của người dùng.Khi densification trở nên cực kỳ, một số những thách thứcphát sinh:• Bảo quản dự kiến phân chia tế bào tăng như mỗi BS sẽ trở thành các nút tải nhẹ hơn, đặc biệt là năng lượng thấp.• Xác định thích hợp Hiệp hội giữa người dùng vàBSs trên nhiều đài phát thanh truy cập vào các công nghệ (chuột),đó là rất quan trọng để tối ưu hóa tỷ lệ cạnh.• Hỗ trợ di động qua như vậy một cao không đồng nhấtmạng.• Affording tăng chi phí lắp đặt, bảo trì vàbackhaul.Chúng tôi tiếp theo một thời gian ngắn thảo luận về những thách thức, đặc biệt là trong chế độ xemCác công nghệ khác nêu ra trong bài viết này.1) cơ sở trạm Densification tăng: chúng tôi xác định BS densification gainρ(λ1,λ2) > 0as theeffectiveincrease trong dữ liệutỷ lệ tương ứng với việc tăng mật độ mạng là một proxyở đây cho các chi phí. Cụ thể, nếu chúng tôi đạt được một rateR1 dữ liệu (có thểcó bất kỳ biện pháp nào đó, ví dụ, cạnh tỷ lệ hoặc tổng hợp) khi cácBS mật độ isλ1BSs/km2và sau đó chúng tôi xem xét một BS caodensityλ2, với tỷ lệ tương ứng R2, sau đó densificationđạt được là độ dốc của sự gia tăng tỷ lệ trong phạm vi số phận đó:Ρ(Λ1,Λ2) =(R2−R1) / R1(Λ2−Λ1) / Λ1. (1)Cho ví dụ, nếu mật độ mạng tăng gấp đôi, và các cạnhtốc độ dữ liệu tăng lên 50% (ví dụ như từ một số cácThêm BSs nhẹ đã được nạp), sau đó đạt được densification làΡ = 0,5. Trong một số ứng dụng với giao thức truy cập kênh1Mô hình điện-pháp luật pathloss không còn áp dụng trong các lĩnh vực gần, rất gầnđể phát [30].

Kết quả (Việt) 2:

ANDREWSet al.:WHATWILL5GBE? 1067
được chứng minh qua nhiều thế hệ tế bào [24], [25].
Thế hệ đầu tiên như vậy, trong những năm đầu thập niên 1980, có kích thước tế bào trên
thứ tự của hàng trăm km vuông. Kể từ đó, những kích thước
đã được dần dần thu hẹp lại và bây giờ họ thường là
các phần phân đoạn của một km vuông ở các khu vực đô thị. Tại Nhật Bản, ví dụ,
khoảng cách giữa các BSS có thể được làm nhỏ như hai trăm mét,
cho một vùng phủ sóng tốt dưới một phần mười của một km vuông.
Networks đang nhanh chóng phát triển [26] để bao gồm lồng nhỏ
tế bào như picocells (phạm vi dưới 100 mét) và femtocell
(phạm vi WiFi-like) [27], cũng như các hệ thống anten phân phối
[28] rằng có chức năng tương tự như picocells từ một dung lượng
và vùng phủ sóng quan điểm nhưng có tất cả các xử lý baseband của họ
tại một địa điểm trung tâm và chia sẻ di động ID.
di co lại có nhiều lợi ích, quan trọng nhất
là việc tái sử dụng của quang phổ trên một khu vực địa lý và
giảm tiếp theo trong số người sử dụng cạnh tranh cho
các nguồn lực tại mỗi BS. Trái ngược với niềm tin phổ biến, miễn
là các mô hình pathloss điện rể giữ tín hiệu trên nhiễu
tỷ lệ (SIR) được lưu giữ như là densifies mạng [29].
1
Như vậy, trong
nguyên tắc, các tế bào có thể co lại gần như vô thời hạn mà không có một sự hy sinh
trong SIR ., cho đến khi gần như tất cả BS phục vụ một người dùng duy nhất (hoặc là nhàn rỗi)
này cho phép mỗi BS dành nhiều nguồn lực của mình, cũng như nó
kết nối backhaul, với một số lượng ngày càng nhỏ hơn của người sử dụng.
khi đầm nén trở nên khắc nghiệt, một số thách thức
phát sinh:
• Bảo vệ sự tăng tế bào tách dự kiến vì mỗi BS trở nên tải nhẹ hơn, đặc biệt là các nút công suất thấp.
• Xác định các hiệp hội thích hợp giữa người sử dụng và
BSS trên nhiều công nghệ truy cập vô tuyến (chuột),
mà là rất quan trọng để tối ưu hóa tỷ lệ cạnh.
• Hỗ trợ di động thông qua một cao không đồng nhất như
mạng.
• có đủ khả năng chi phí tăng lắp đặt, bảo trì và
backhaul.
tiếp theo chúng ta thảo luận ngắn gọn những thách thức này, đặc biệt trong quan điểm
của các công nghệ khác được nêu ra trong bài viết này.
1) Lãi Base Station đầm nén: Chúng tôi xác định BS gainρ đầm nén (λ1, λ2)> 0as theeffectiveincrease trong dữ liệu
tốc độ tương đối so với sự gia tăng mật độ mạng lưới, mà là một proxy
vào đây để chi phí. Cụ thể, nếu chúng ta đạt được một dữ liệu rateR1 (có thể
có bất kỳ biện pháp của chúng, ví dụ, tỷ lệ cạnh hoặc tổng hợp) khi
mật độ BS isλ1BSs / km
2
và sau đó chúng ta xem xét một BS cao
densityλ2, tương ứng với tỷ lệ R2, sau đó các đầm nén
đạt được là các độ dốc của sự gia tăng tỷ lệ trên phạm vi mệnh:
ρ (λ1, λ2) =
(R2-R1) / R1
(λ2-λ1) / λ1
. (1)
Ví dụ, nếu mật độ mạng được tăng gấp đôi, và cạnh
tốc độ dữ liệu tăng 50% (ví dụ như từ một số các
BSS thêm được tải nhẹ), sau đó được đầm nén là
ρ = 0,5. Trong một số ứng dụng với các giao thức truy cập kênh
1
Mô hình pathloss điện-pháp luật không còn được áp dụng trong trường gần, rất gần
để truyền [30].