The rapid adoption of 5G New Radio (NR), particularly in the millimeter-wave (mmWave) spectrum, imposes stringent demands on the flexibility, scalability, and efficiency of baseband processing. While virtualized Radio Access Networks (vRANs) enable dynamic spectrum sharing across cells, compute resource allocation for baseband processing, especially in multi-cell deployments with heterogeneous workloads, remains underexplored. In this paper, we present NEXUS, the first system to realize real-time, virtualized multi-cell mmWave baseband processing on a single server with heterogeneous compute resources. NEXUS integrates software-based digital signal processing pipelines with hardware-accelerated LDPC decoding, and introduces a novel framework for sharing Intel's ACC100 eASIC across multiple CPU cores via virtual functions (VFs). For single-cell operation, NEXUS employs a random forest (RAF)-based model that predicts the most energy-efficient resource allocation for the given cell configuration with microsecond-level inference latency and high accuracy. For multi-cell scenarios, NEXUS introduces a power-aware scheduler that incorporates a lightweight contention model to adjust resource allocation strategies under concurrent execution. Through extensive evaluation across various Frequency Range 2 (FR2) cell configurations, we show that NEXUS supports up to 16 concurrent cells under full load, achieving 5.37Gbps aggregate throughput, while reducing the multi-cell scheduling search space by orders of magnitude. These results demonstrate that virtualized, resource-aware baseband processing is both practical and efficient for next-generation vRAN systems.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Processing 是一门开源编程语言和与之配套的集成开发环境(IDE)的名称。Processing 在电子艺术和视觉设计社区被用来教授编程基础,并运用于大量的新媒体和互动艺术作品中。
《基于机器学习的无人机系统联网》256页博士论文
专知会员服务
34+阅读 · 2024年3月24日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
谷歌EfficientNet缩放模型,PyTorch实现登热榜
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2019年6月4日
【学界】DeepMind论文:深度压缩感知,新框架提升GAN性能
GAN生成式对抗网络
14+阅读 · 2019年5月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
0+阅读 · 2017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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
37+阅读 · 2019年11月7日
VIP会员
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
0+阅读 · 2017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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员