Fifth-generation (5G) systems are increasingly studied as shared communication and computing infrastructure for connected vehicles, roadside edge platforms, and future unmanned-system applications. Yet results from simulators, host-OS emulators, digital twins, and hardware-in-the-loop testbeds are often compared as if timing, input/output (I/O), and control-loop behavior were equivalent across them. They are not. Consequently, apparent limits in throughput, latency, scalability, or real-time behavior may reflect the execution harness rather than the wireless design itself. This paper presents \textit{AtlasRAN}, a capability-oriented framework for modeling and performance evaluation of 5G Open Radio Access Network (O-RAN) platforms. It introduces two reference architectures, terminology that separates functional compatibility from timing fidelity, and a capability matrix that maps research questions to evaluation environments that can support them credibly. O-RAN is used here as an experimental coordinate system spanning Centralized Unit (CU)/Distributed Unit (DU) partitioning, fronthaul transport, control exposure, and core-network anchoring. We validate \textit{AtlasRAN} through a CU-DU uplink load study on a coherent CPU-GPU edge platform. For both a CPU-only baseline and a GPU-accelerated low-density parity-check decoding variant, aggregate goodput drops sharply as user count rises from 1 to 12, while fairness remains near ideal and compute utilization decreases rather than increases. This pattern indicates time-scale dilation and online I/O starvation in the emulation harness, not decoder saturation, as the dominant scaling limit. The key lesson is that timing, memory, and transport semantics must be reported as first-class experimental variables when evaluating ubiquitous 5G infrastructure.


翻译:第五代(5G)系统正日益被视为车联网、路侧边缘平台及未来无人系统应用的共享通信与计算基础设施进行研究。然而,来自模拟器、主机操作系统仿真器、数字孪生以及硬件在环测试平台的结果常被直接比较,仿佛它们在时序、输入/输出(I/O)及控制回路行为上是等效的。事实并非如此。因此,在吞吐量、时延、可扩展性或实时行为方面表现出的明显限制,可能反映的是执行框架而非无线设计本身的问题。本文提出\textit{AtlasRAN},一种面向能力的5G开放式无线接入网(O-RAN)平台建模与性能评估框架。该框架引入两种参考架构、一套区分功能兼容性与时序保真度的术语体系,以及一个将研究问题映射至能够可靠支持这些问题的评估环境的能力矩阵。本文以O-RAN作为实验坐标系,涵盖集中单元(CU)/分布单元(DU)划分、前传传输、控制开放及核心网锚定等维度。我们通过在一致的CPU-GPU边缘平台上进行CU-DU上行链路负载研究来验证\textit{AtlasRAN}。无论是纯CPU基线方案还是GPU加速的低密度奇偶校验解码变体方案,当用户数从1增至12时,聚合有效吞吐量均急剧下降,而公平性保持接近理想状态,计算利用率不升反降。该模式表明仿真框架中的时间尺度膨胀与在线I/O资源匮乏是主导的可扩展性瓶颈,而非解码器饱和。关键启示在于:评估泛在5G基础设施时,必须将时序、内存及传输语义作为首要实验变量进行报告。

0
下载
关闭预览

相关内容

《5G测试平台:探索5G在军事场景中的赋能平台》
专知会员服务
18+阅读 · 2025年11月1日
《5G/6G毫米波测试技术白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
17+阅读 · 2022年4月15日
中国“5G+工业互联网”发展报告(附下载),49页pdf
专知会员服务
80+阅读 · 2022年1月21日
专知会员服务
44+阅读 · 2021年8月10日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年3月21日
专知会员服务
60+阅读 · 2021年2月27日
【AIOT】2020年中国智能物联网(AIoT)白皮书|附下载
产业智能官
32+阅读 · 2020年3月13日
DARPA | 世界上最大的“5G+AI+仿真”探索项目
走向智能论坛
32+阅读 · 2019年7月29日
史上最完整的5G介绍PPT
网易智能菌
25+阅读 · 2019年7月12日
5G全产业链发展分析报告
行业研究报告
12+阅读 · 2019年6月7日
报告 | 5G十大细分应用场景研究报告(附PPT图片)
走向智能论坛
19+阅读 · 2019年4月24日
5GAA:C-V2X和DSRC的性能对比分析报告
智能交通技术
11+阅读 · 2019年3月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关资讯
【AIOT】2020年中国智能物联网(AIoT)白皮书|附下载
产业智能官
32+阅读 · 2020年3月13日
DARPA | 世界上最大的“5G+AI+仿真”探索项目
走向智能论坛
32+阅读 · 2019年7月29日
史上最完整的5G介绍PPT
网易智能菌
25+阅读 · 2019年7月12日
5G全产业链发展分析报告
行业研究报告
12+阅读 · 2019年6月7日
报告 | 5G十大细分应用场景研究报告(附PPT图片)
走向智能论坛
19+阅读 · 2019年4月24日
5GAA:C-V2X和DSRC的性能对比分析报告
智能交通技术
11+阅读 · 2019年3月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员