User-plane containerization in cloud RAN

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2017-10-23
Department
Major/Subject
Radio Science and Engineering
Mcode
ELEC3038
Degree programme
NanoRad - Master’s Programme in Nano and Radio Sciences (TS2013)
Language
en
Pages
58 + 6
Series
Abstract
The amount of devices connected through mobile networks has been growing rapidly. This growth will create a demand for network capacity that cannot be met with traditional methods. This problem could be solved by implementing a cloud radio access network (RAN), a new concept, to adapt cloud computing technologies, such as software containers, from the software industry to RANs. This adaptation will also create a need to modify working practices in order to better comply with these new cloud computing technologies. While cloud RAN has recently received much research attention, the actual software implementations have not been widely discussed in the literature. Therefore, this thesis evaluates the feasibility of using software containers in the user-plane applications of cloud RAN in terms of networking and inter-container communications (ICC). This is accomplished by identifying potential approaches for ICC and for container networking as well as measuring the performance of these approaches. Two approaches are proposed for ICC and container networking. The approaches were evaluated in terms of throughput and latency. These approaches were found to be suitable for use in cloud RAN user-plane applications. However, since the measurements were performed in a simplified environment, implementing the approaches into a cloud RAN component will require further work.

Mobiiliverkkoihin liitettävien laitteiden määrä kasvaa nopeasti. Tämä kasvu tulee luomaan verkon kapasiteetille kysynnän, johon ei kyetä vastaamaan perinteisin menetelmin. Tämä ongelma voitaineen ratkaista implementoimalla pilviradioliityntäverkko (Cloud RAN), uusi konsepti, joka sovittaa ohjelmistoalalla vakiintuneita pilvilaskentateknologioita käytettäväksi radioliityntäverkoissa (radio access network, RAN). Tämä sovitusprosessi luo tarpeen mukauttaa myös työskentelytavat yhteensopiviksi uusien pilvilaskentateknologioiden kanssa. Vaikka pilviradioliityntäverkkoa on tutkittu aktiivisesti viime aikoina, käytännön ohjelmistototeutukset eivät juuri ole olleet esillä kirjallisuudessa. Tämä diplomityö arvioi ohjelmistokonttien (software containers) soveltuvuutta käytettäväksi pilviradioliityntäverkon käyttäjätason (user-plane) applikaatioissa verkottamisen (networking) ja ohjelmistokonttien välisen kommunikoinnin (inter-container communications, ICC) suhteen. Tämä arviointi suoritetaan identifioimalla mahdollisia toteutuksia ohjelmistokonttien väliselle kommunikaatiolle ja ohjelmistokonttien verkottamiselle sekä mittaamalla näiden toteutuksien suorituskyky. Tässä diplomityössä ehdotetaan tutkittavaksi kaksi toteutusta ohjelmistokonttien väliselle kommunikaatiolle ja ohjelmistokonttien verkottamiselle. Nämä toteutukset arvioitiin välityskyvyn (throughput) ja latenssin suhteen. Näiden toteutuksien todettiin olevan soveliaita käytettäväksi pilviradioliityntäverkon käyttäjätason applikaatioissa. Kuitenkin, koska mittaukset toteutettiin yksinkertaistetussa ympäristössä, vaatii toteutuksien implementointi pilviradioliityntäverkon komponenttiin lisätyötä.
Description
Supervisor
Viikari, Ville
Thesis advisor
Eskola, Tuomo
Keywords
cloud RAN, container, DPDK, microservice, mobile networks, virtualization
Other note
Citation