Las celdas pequeñas [1] son nodos de acceso de radio celular de baja potencia que operan en un espectro con licencia y sin licencia que tienen un alcance de 10 metros a unos pocos kilómetros. Los pedidos recientes de la FCC han proporcionado pautas de tamaño y elevación para ayudar a definir más claramente los equipos de celda pequeña. [2] [3] Son "pequeñas" en comparación con una macrocélula móvil , en parte porque tienen un rango más corto y en parte porque normalmente manejan menos llamadas o sesiones simultáneas. Dado que los operadores inalámbricos buscan 'densificar' las redes inalámbricas existentes para satisfacer las demandas de capacidad de datos de "5G"; Las celdas pequeñas se ven actualmente como una solución para permitir la reutilización de las mismas frecuencias y [4] [5] [6]como un método importante para aumentar la capacidad, la calidad y la resistencia de la red celular con un enfoque creciente utilizando LTE Advanced . [7]
Tipos de células pequeñas
Las células pequeñas pueden incluir femtocélulas , picocélulas y microcélulas . Las redes de células pequeñas también se pueden realizar mediante tecnología de radio distribuida utilizando unidades de banda base centralizadas y cabezales de radio remotos . La tecnología Beamforming (enfocar una señal de radio en un área muy específica) puede mejorar o enfocar aún más la cobertura de células pequeñas. Todos estos enfoques de células pequeñas cuentan con una gestión centralizada por parte de operadores de redes móviles .
Las celdas pequeñas proporcionan una huella de radio pequeña, que puede variar desde 10 metros en ubicaciones urbanas y dentro de edificios hasta 2 km para una ubicación rural. Picocélulas y los microelementos también pueden tener un alcance de unos pocos cientos de metros a unos pocos kilómetros, pero difieren de las femtoceldas en cuanto a que no siempre tienen auto-organización de las capacidades y de autogestión.
Las celdas pequeñas están disponibles para una amplia gama de interfaces aéreas, incluidas GSM , CDMA2000 , TD-SCDMA , W-CDMA , LTE y WiMax . En la terminología 3GPP , un Nodo B doméstico (HNB) es una femtocélula 3G. Un eNodo B doméstico (HeNB) es una femtocélula LTE. Wi-Fi es una celda pequeña pero no funciona en un espectro con licencia y, por lo tanto, no se puede administrar con tanta eficacia como las celdas pequeñas que utilizan un espectro con licencia. Las implementaciones de celdas pequeñas varían según el caso de uso y la tecnología de radio empleada.
Término paraguas
La forma más común de células pequeñas son las femtocélulas. Fueron diseñados inicialmente para uso residencial y de pequeñas empresas, [8] con un alcance corto y un número limitado de canales. Las femtocélulas con mayor alcance y capacidad generaron una proliferación de términos: metrocélulas, femtocélulas de metro, femtocélulas de acceso público, femtocélulas empresariales, superfemtos, femto de clase 3, femtos mayores y microcélulas. El término "células pequeñas" es utilizado con frecuencia por los analistas y la industria como un paraguas para describir las diferentes implementaciones de femtocélulas y para aclarar cualquier confusión de que las femtocélulas se limitan a usos residenciales. A veces, las celdas pequeñas también se utilizan incorrectamente para describir sistemas de antenas distribuidas (DAS) que no son nodos de acceso de baja potencia.
Propósito
Las celdas pequeñas se pueden utilizar para proporcionar un servicio inalámbrico en el interior y en el exterior. Los operadores móviles los utilizan para ampliar su cobertura de servicio y / o aumentar la capacidad de la red .
ABI Research sostiene que las celdas pequeñas también ayudan a los proveedores de servicios a descubrir nuevas oportunidades de ingresos a través de su información de ubicación y presencia . Si un usuario registrado ingresa a una femtozona, se notifica a la red su ubicación. El proveedor de servicios, con el permiso del usuario, podría compartir esta información de ubicación para actualizar el estado de las redes sociales del usuario, por ejemplo. La apertura de las API de células pequeñas al ecosistema móvil más amplio podría permitir un efecto de cola larga .
La cobertura rural también es un mercado clave que se ha desarrollado a medida que los operadores móviles han comenzado a instalar metrocélulas de acceso público en áreas remotas y rurales que tienen solo cobertura 2G o ninguna cobertura. Las ventajas de costo de las celdas pequeñas en comparación con las macrocélulas hacen que sea económicamente viable proporcionar cobertura a comunidades mucho más pequeñas, desde unas pocas diez hasta unos pocos cientos. El Small Cell Forum ha publicado un documento técnico en el que se describen los aspectos de la tecnología y los casos de negocio. [9] Los operadores móviles de países desarrollados y en desarrollo están probando o instalando estos sistemas. El pionero en proporcionar cobertura rural usando celdas pequeñas fue SoftBank Mobile , el operador móvil japonés, que ha instalado más de 3000 celdas pequeñas 3G de acceso público en oficinas de correos en todo Japón rural. En el Reino Unido, el programa Rural Open Sure Signal de Vodafone [10] y el esquema 3G / 4G rural de EE [11] aumentan la cobertura geográfica.
Futuras redes móviles
Las celdas pequeñas son una parte integral de las futuras redes LTE. [12] En las redes 3G, las celdas pequeñas se consideran una técnica de descarga. [13] En las redes 4G, se introduce el principio de red heterogénea (HetNet) cuando la red móvil se construye con capas de celdas pequeñas y grandes. [14] En LTE, todas las células se autoorganizarán, basándose en los principios establecidos en el actual Home NodeB (HNB), el término 3GPP para femtocélulas residenciales.
Las innovaciones futuras en el diseño de acceso por radio introducen la idea de una arquitectura casi plana donde la diferencia entre una celda pequeña y una macrocélula depende de cuántos cubos se apilan juntos. [15]
La señal de transmisión de la estación base macro (MBS) se debilita rápidamente una vez que la señal MBS llega al interior. Las femtocélulas proporcionan una solución a las dificultades presentes en los sistemas basados en macrocélulas. Por lo tanto, la cobertura de la red de la estación base Femto (FBS) es una de las principales preocupaciones en el entorno interior para obtener una buena calidad de servicio (QoS). [dieciséis]
Implementaciones de mercado hasta la fecha
En diciembre de 2017, se habían desplegado un total de más de 12 millones de células pequeñas en todo el mundo, con previsiones de hasta 70 millones para 2025 [17].
Backhaul de celda pequeña
Se necesita backhaul para conectar las celdas pequeñas a la red central, Internet y otros servicios. Para uso en edificios, se puede utilizar Internet de banda ancha existente. En exteriores urbanos, los operadores móviles consideran esto más desafiante que el backhaul de macroceldas porque a) las celdas pequeñas generalmente se encuentran en ubicaciones de difícil acceso, cerca del nivel de la calle en lugar de en ubicaciones más abiertas, por encima de la azotea yb) la conectividad de nivel de operador debe se proporcionará a un costo por bit mucho menor. Se han propuesto muchas tecnologías inalámbricas y alámbricas diferentes como soluciones, y se acuerda que se necesitará una 'caja de herramientas' de estas para abordar una variedad de escenarios de implementación. Small Cell Forum publica una opinión consensuada de la industria sobre cómo las diferentes características de la solución coinciden con los requisitos. [18] La solución de backhaul está influenciada por una serie de factores, incluida la motivación original del operador para implementar celdas pequeñas, que podrían ser para capacidad específica, cobertura interior o exterior. [19]
Ver también
- Redes de malla
- Red inalámbrica ad hoc
Referencias
- ^ "Small Cells: Outdoor Pico and Micro Markets: 3G / 4G Solutions for Metro and Rural Deployments" . Investigación ABI . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "FCC facilita la implementación de infraestructura inalámbrica para 5G" . Comisión Federal de Comunicaciones. 2018-09-27 . Consultado el 30 de enero de 2020 .
- ^ "¿Qué es una célula pequeña y por qué es importante?" . Gunnerson Consulting. 28 de enero de 2020.
- ^ "Tecnología | Celdas pequeñas | Qualcomm" . Qualcomm . 2014-05-13 . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Celdas pequeñas" . Nokia Networks . 2016-04-26 . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Celdas pequeñas" . Ericsson.com . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Pronóstico del sitio celular de AT&T" . steelintheair.com . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ Chambers, David. "Historia de las femtocélulas - Preguntas frecuentes - Tecnología" . ThinkSmallCell . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Ampliación de la cobertura rural y remota utilizando celdas pequeñas" . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Presentación del programa Vodafone Rural Open Sure Signal" . www.vodafone.co.uk . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Visita al sitio de una celda pequeña rural en el oeste de Gales" . www.thinksmallcell.com . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Pequeñas células para desempeñar un papel importante en la arquitectura de red del futuro - Tecnología IHS" . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ X. Kang y col. al Descarga de datos móviles a través de un punto de acceso WiFi de terceros: la perspectiva de un operador , en transacciones IEEE sobre comunicaciones inalámbricas, vol. 13, no. 10, págs.5340-5351, octubre de 2014.
- ^ "Red heterogénea (HetNet) - Lectura ligera" . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Alcatel-Lucent pronostica 'muerte de la estación base ' " . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ Ghosh, Joydev; Roy, Sanjay Dhar (2017). "Las implicaciones de la asignación de espectro basado en femtoceldas cognitivas sobre redes de macroceldas". Comunicaciones personales inalámbricas . 92 (3): 1125-1143. doi : 10.1007 / s11277-016-3597-x . S2CID 32573085 .
- ^ "Estadísticas de estado del mercado de células pequeñas, diciembre de 2017" . scf.io . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Tecnologías Backhaul para Small Cells, casos de uso, requisitos y soluciones" . scf.io . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
- ^ "Cinco formas de implementar celdas pequeñas y las implicaciones para el backhaul" . CBNL. 2012 . Consultado el 19 de febrero de 2018 .
enlaces externos
- Foro de células pequeñas
- Programa de lanzamiento de Small Cell Forum
- ThinkSmallCell (blog de células pequeñas)
- [1]
{{| fecha de acceso = 2018-02-19}}