SCOPUS
SCIE
SDN-Based Self-Organizing Energy Efficient Downlink/Uplink Scheduling in Heterogeneous Cellular Networks
저자
MOON, Seungil ; OO, Thant Zin ; KAZMI, S. M. Ahsan ; PARK, Bang Ju ; HONG, Choong Seon
발행기관
'Institute of Electronics, Information and Communications Engineers'
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
939-947(9쪽)
제공처
<P>The increase in network access devices and demand for high quality of service (QoS) by the users have led to insufficient capacity for the network operators. Moreover, the existing control equipment and mechanisms are not flexible and agile enough for the dynamically changing environment of heterogeneous cellular networks (HetNets). This non-agile control plane is hard to scale with ever increasing traffic demand and has become the performance bottleneck. Furthermore, the new HetNet architecture requires tight coordination and cooperation for the densely deployed small cell base stations, particularly for interference mitigation and dynamic frequency reuse and sharing. These issues further complicate the existing control plane and can cause serious inefficiencies in terms of users' quality of experience and network performance. This article presents an SDN control framework for energy efficient downlink/uplink scheduling in HetNets. The framework decouples the control plane from data plane by means of a logically centralized controller with distributed agents implemented in separate entities of the network (users and base stations). The scheduling problem consists of three sub-problems: (i) user association, (ii) power control, (iii) resource allocation and (iv) interference mitigation. Moreover, these sub-problems are coupled and must be solved simultaneously. We formulate the DL/UL scheduling in HetNet as an optimization problem and use the Markov approximation framework to propose a distributed economical algorithm. Then, we divide the algorithm into three sub-routines for (i) user association, (ii) power control, (iii) resource allocation and (iv) interference mitigation. These sub-routines are then implemented on different agents of the SDN framework. We run extensive simulation to validate our proposal and finally, present the performance analysis.</P>
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