The centralized radio access network (C-RAN) is an effective architecture to promote CAPEX/OPEX reduction and cell cooperation derived from its centralized baseband processing. However, there is a contradiction between centralization gain and transport resource saving, which hinders the vision of a resource-efficient and cost-effective RAN deployment. Advanced RAN architectures with functional splits are then introduced to cope with this challenge. Distinguished with other studies, we are intended to investigate whether a fine-grained functional split architecture could benefit to the RAN evolution, and how it impacts on the converged optical-wireless access networks. To this end, we establish a quantitative model to analyze the performance of this architecture. With the fine-grained split, baseband unit (BBU) is divided into a set of fine-grained units (FU) to be placed in desired processing pools (PP) as a service chain. To analyze the placement performance, we propose a mixed-integer linear programming model (MILP) considering the PP selection, routing, wavelength and bandwidth assignment, as well as latency control to minimize the number of PPs, bandwidth, latency, and functions deployment cost. We compare its performance with other two coarse-grained split architectures, i.e., SBBU (adopt low-PHY split like BBU in 4G) and recently emerged DU-CU in both small-scale and large-scale network scenarios. Our analyses provide insights into the modeling and design of efficient converged optical-wireless access networks in 5G and beyond.

中文翻译：

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细粒度功能拆分能否在 5G 及以后的融合光无线接入网络中受益？

集中式无线接入网 (C-RAN) 是一种有效的架构，可通过其集中式基带处理促进 CAPEX/OPEX 降低和小区合作。然而，集中化增益和传输资源节省之间存在矛盾，阻碍了资源高效和成本有效的 RAN 部署的愿景。然后引入具有功能拆分的高级 RAN 架构来应对这一挑战。与其他研究不同，我们旨在研究细粒度的功能拆分架构是否有利于 RAN 的演进，以及它如何影响融合的光无线接入网络。为此，我们建立了一个量化模型来分析该架构的性能。随着细粒度的分裂，基带单元 (BBU) 分为一组细粒度单元 (FU)，作为服务链放置在所需的处理池 (PP) 中。为了分析放置性能，我们提出了一个混合整数线性规划模型（MILP），考虑了 PP 选择、路由、波长和带宽分配，以及延迟控制，以最小化 PP 数量、带宽、延迟和功能部署成本. 我们将其性能与其他两种粗粒度拆分架构，即 SBBU（采用低 PHY 拆分，如 4G 中的 BBU）和最近在小规模和大规模网络场景中出现的 DU-CU 进行比较。我们的分析为 5G 及以后的高效融合光无线接入网络的建模和设计提供了见解。为了分析放置性能，我们提出了一个混合整数线性规划模型（MILP），考虑了 PP 选择、路由、波长和带宽分配，以及延迟控制，以最小化 PP 数量、带宽、延迟和功能部署成本. 我们将其性能与其他两种粗粒度拆分架构，即 SBBU（采用低 PHY 拆分，如 4G 中的 BBU）和最近在小规模和大规模网络场景中出现的 DU-CU 进行比较。我们的分析为 5G 及以后的高效融合光无线接入网络的建模和设计提供了见解。为了分析放置性能，我们提出了一个混合整数线性规划模型（MILP），考虑了 PP 选择、路由、波长和带宽分配，以及延迟控制，以最小化 PP 数量、带宽、延迟和功能部署成本. 我们将其性能与其他两种粗粒度拆分架构，即 SBBU（采用低 PHY 拆分，如 4G 中的 BBU）和最近在小规模和大规模网络场景中出现的 DU-CU 进行比较。我们的分析为 5G 及以后的高效融合光无线接入网络的建模和设计提供了见解。和功能部署成本。我们将其性能与其他两种粗粒度拆分架构，即 SBBU（采用低 PHY 拆分，如 4G 中的 BBU）和最近在小规模和大规模网络场景中出现的 DU-CU 进行比较。我们的分析为 5G 及以后的高效融合光无线接入网络的建模和设计提供了见解。和功能部署成本。我们将其性能与其他两种粗粒度拆分架构，即 SBBU（采用低 PHY 拆分，如 4G 中的 BBU）和最近在小规模和大规模网络场景中出现的 DU-CU 进行比较。我们的分析为 5G 及以后的高效融合光无线接入网络的建模和设计提供了见解。