Маленькая ячейка
Малые соты — это маломощные узлы сотового радиодоступа , работающие в диапазоне от 10 метров до нескольких километров. Это базовые станции с низким энергопотреблением и дешевой стоимостью. Они могут обеспечить высокую скорость передачи данных за счет плотного развертывания для достижения высокой эффективности использования пространственного спектра. [1]
Недавние распоряжения FCC предоставили рекомендации по размеру и высоте, чтобы помочь более четко определить оборудование малых сот. [2] [3] Они «маленькие» по сравнению с мобильной макросотой , отчасти потому, что у них меньший радиус действия, а отчасти потому, что они обычно обрабатывают меньше одновременных вызовов или сеансов. Поскольку операторы беспроводной связи стремятся «уплотнить» существующие беспроводные сети, чтобы обеспечить требования к пропускной способности данных 5G, малые соты в настоящее время рассматриваются как решение, позволяющее повторно использовать одни и те же частоты. [4] [5] [6] и как важный метод повышения пропускной способности, качества и устойчивости сотовой сети с растущим вниманием к использованию LTE Advanced .
Типы мелких клеток
[ редактировать ]Малые соты могут включать фемтосоты , пикосоты и микроячейки . Сети малых сот также могут быть реализованы с помощью технологии распределенной радиосвязи с использованием централизованных модулей основной полосы частот и удаленных радиоголовок . Технология формирования луча (фокусировка радиосигнала на очень конкретной области) может еще больше улучшить или сфокусировать покрытие малых сот. Все эти подходы к малым сотам предусматривают централизованное управление со стороны операторов мобильных сетей .
Маленькие соты обеспечивают небольшой радиозонд, который может варьироваться от 10 метров в городах и внутри зданий до 2 км в сельской местности. Пикоячейки и микроячейки также могут иметь радиус действия от нескольких сотен метров до нескольких километров, но они отличаются от фемтосот тем, что не всегда обладают возможностями самоорганизации и самоуправления.
Малые соты доступны для широкого спектра радиоинтерфейсов, включая GSM , CDMA2000 , TD-SCDMA , W-CDMA , LTE и 5G . В 3GPP терминологии домашний узел B (HNB) представляет собой фемтосоту 3G. Домашний eNode B (HeNB) — это фемтосота LTE. Wi-Fi — это небольшая сота, но она не работает в лицензированном диапазоне и, следовательно, не может управляться так же эффективно, как малые соты, использующие лицензированный спектр. Развертывание малых сот варьируется в зависимости от варианта использования и используемой радиотехнологии.
Зонтичный термин
[ редактировать ]Наиболее распространенной формой малых ячеек являются фемтоячейки. Первоначально они были разработаны для использования в жилых домах и на малых предприятиях, с небольшим радиусом действия и ограниченным количеством каналов. Фемтосоты с увеличенным радиусом действия и емкостью породили множество терминов: метросоты, городские фемтосоты, фемтосоты общего доступа, корпоративные фемтосоты, суперфемтосоты, фемтокласса 3, большие фемтосоты и микросоты. Термин «малые соты» часто используется аналитиками и в отрасли как общий термин для описания различных реализаций фемтосот и для устранения любой путаницы, связанной с тем, что фемтосоты предназначены только для жилых помещений. Маленькие соты иногда ошибочно также используются для описания систем с распределенными антеннами (DAS), которые не являются узлами доступа с низким энергопотреблением.
Цель
[ редактировать ]Маленькие соты могут использоваться для предоставления услуг беспроводной связи внутри зданий и вне помещений. Операторы мобильной связи используют их для расширения зоны покрытия своих услуг и/или увеличения пропускной способности сети .
ABI Research утверждает, что малые соты также помогают поставщикам услуг открывать новые возможности получения дохода благодаря информации о своем местоположении и присутствии . Если зарегистрированный пользователь попадает в фемтозону, сеть уведомляется об его местонахождении. Поставщик услуг, с разрешения пользователя, может поделиться этой информацией о местоположении, например, для обновления статуса пользователя в социальных сетях. Открытие API малых сот для более широкой мобильной экосистемы может привести к эффекту «длинного хвоста» .
Покрытие в сельской местности также является ключевым рынком, который развился, поскольку операторы мобильной связи начали устанавливать городские соты общего доступа в отдаленных и сельских районах, которые либо имеют только покрытие 2G, либо не имеют покрытия вообще. Экономические преимущества малых сот по сравнению с макросотами делают экономически целесообразным обеспечить покрытие гораздо меньших сообществ – от нескольких десятков до нескольких сотен. Форум Small Cell опубликовал официальный документ, в котором излагаются аспекты технологии и экономического обоснования. [7] Мобильные операторы как в развивающихся, так и в развитых странах либо тестируют, либо устанавливают такие системы. Пионером в обеспечении покрытия сельской местности с использованием малых сот стал SoftBank Mobile – японский оператор мобильной связи – который установил более 3000 малых сот 3G общего доступа в почтовых отделениях по всей сельской Японии. В Великобритании программа Rural Open Sure Signal компании Vodafone и схема 3G/4G компании EE в сельской местности увеличивают географическое покрытие.
Будущие мобильные сети
[ редактировать ]Малые соты являются неотъемлемой частью сетей LTE. В сетях 3G малые соты рассматриваются как метод разгрузки. [8] В сетях 4G реализован принцип гетерогенной сети (HetNet), при котором мобильная сеть строится из слоев малых и больших ячеек. [9] В LTE все соты будут самоорганизующимися, опираясь на принципы, заложенные в текущем Home NodeB (HNB), термине 3GPP для домашних фемтосот.
Будущие инновации в проектировании радиодоступа привносят идею почти плоской архитектуры, в которой разница между маленькой сотой и макроячейкой зависит от того, сколько кубов сложено вместе.
Сигнал передачи от базовой станции Macro (MBS) быстро ослабевает, как только сигнал MBS достигает помещения. Фемтосоты обеспечивают решение трудностей, существующих в системах на основе макросот. Таким образом, покрытие сети фемтобазовой станции (FBS) является одной из главных задач в помещении для получения хорошего качества обслуживания (QoS). [10]
Развертывания на рынке на сегодняшний день
[ редактировать ]К декабрю 2017 года во всем мире было развернуто в общей сложности более 12 миллионов малых сот, а к 2025 году прогнозируется, что их число достигнет 70 миллионов. [11]
Малая сотовая транспортная связь
[ редактировать ]Транспортная сеть необходима для подключения небольших сот к базовой сети, Интернету и другим службам. Для использования внутри здания можно использовать существующий широкополосный доступ в Интернет. В городских условиях операторы мобильной связи считают, что это более сложная задача, чем транзитная связь макросот, потому что а) малые соты обычно располагаются в труднодоступных местах, расположенных вблизи улиц, а не в более открытых местах, расположенных над крышами, и б) операторского уровня необходимо подключение . быть предоставлены по гораздо более низкой цене за бит. В качестве решений было предложено множество различных беспроводных и проводных технологий, и решено, что для решения ряда сценариев развертывания потребуется их набор инструментов. Консенсусное мнение отрасли о том, как различные характеристики решения соответствуют требованиям, публикуется Форумом малых сот. [12] На решение транзитной связи влияет ряд факторов, в том числе первоначальная мотивация оператора развертывать небольшие соты, которые могут обеспечивать целевую пропускную способность, покрытие внутри или вне помещений. [13]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Афанасиаду, Грузия; фитампанис, панайотис; Зарбути, Димитра; Цулос, Г.В.; Гконис, Панайотис; Какламани, Димитра (2020). «Планирование радиосети в направлении автономного малого класса 5G mmWave» . Электроника . 9 (2): 399. doi : 10.3390/electronics9020339 .
- ^ «FCC облегчает развертывание беспроводной инфраструктуры для 5G» . Федеральная комиссия по связи. 27 сентября 2018 года . Проверено 30 января 2020 г.
- ^ «Что такое маленькая клетка и почему это важно» . Ганнерсон Консалтинг. 28 января 2020 г.
- ^ «Технологии | Малые соты | Qualcomm» . Квалкомм . 13 мая 2014 года . Проверено 19 февраля 2018 г.
- ^ «Маленькие клетки» . Сети Нокиа . 26 апреля 2016 года . Проверено 5 апреля 2023 г.
- ^ «Внутренние малые соты 5G» . Эрикссон . 9 февраля 2023 года. Архивировано из оригинала 5 апреля 2023 года . Проверено 29 июня 2023 г.
- ^ «Расширение покрытия в сельских и отдаленных районах с использованием малых сот» . Проверено 19 февраля 2018 г.
- ^ Кан, Синь; Чиа, Йеу-Кианг; Солнце, Сумей; Чонг, Хон Фа (октябрь 2014 г.). «Выгрузка мобильных данных через стороннюю точку доступа Wi-Fi: взгляд оператора». Транзакции IEEE по беспроводной связи . 13 (10): 5340–5351. arXiv : 1408.5245 . дои : 10.1109/TWC.2014.2353057 . ISSN 1536-1276 . S2CID 18395548 .
- ^ «Гетерогенная сеть (HetNet) – легкое чтение» . Проверено 5 апреля 2023 г.
- ^ Гош, Джойдев; Рой, Санджай Дхар (2017). «Последствия когнитивного распределения спектра на основе фемтосот в сетях макросот». Беспроводная персональная связь . 92 (3): 1125–1143. дои : 10.1007/s11277-016-3597-x . S2CID 32573085 .
- ^ «Статистика состояния рынка малых сотовых телефонов за декабрь 2017 г.» . scf.io. Проверено 5 апреля 2023 г.
- ^ «Технологии транзитной связи для малых сот, варианты использования, требования и решения» . scf.io. Проверено 19 февраля 2018 г.
- ^ «Пять способов развертывания малых сот и последствия для транспортной связи» . КБНЛ. 2012 . Проверено 5 апреля 2023 г.