Trang 10 2.1.1 Cấu trúc hệ thống của H-CRAN
Tƣơng tự nhƣ C-RAN truyền thống, nhƣ trong hình 2.2 số lƣợng lớn các thiết bị thu phát vô tuyến (RRH) với sự tiêu thụ năng lƣợng thấp trong hệ thống H- CRAN đƣợc kết hợp với nhau trong bộ xử lý tập trung (BBU). Tuy nhiên, sự khác nhau giữa C-RAN và H-CRAN là BBU thì đƣợc giao tiếp với các nút cơng suất cao để giảm bớt ảnh hƣởng của nhiễu chéo (cross-tier interference) giữa nút công suất thấp và nút công suất cao thơng qua điện tốn đám mây trung tâm dựa trên kỹ thuật xử lý cộng tác. Ngoài ra, dữ liệu và giao diện điều khiển BBU và nút công suất cao đƣợc thêm vào và ký hiệu tƣơng ứng là S1 và X1, toàn bộ những định nghĩa này đƣợc kế thừa từ 3GPP (3rd
generation partnership project). H-CRAN có thể hỗ trợ đồng thời cho cả thoại và dữ liệu. Dịch vụ thoại thì ƣu tiên đƣợc quản lý bới các nút cơng suất cao trong khi những gói lƣu lƣợng dữ liệu cao đƣợc xử lý bởi RRH. Chỉ một phần chức năng trong lớp vật lý (PHY) đƣợc kết hợp chặt chẽ trong RRH và mơ hình với một phần chức năng này đƣợc ký hiệu là PHY_RF trong hình 2.2.
So với cấu trúc C-RAN truyền thống, H-CRAN làm giảm bớt yêu cầu fronthaul với sự tham gia của các nút công suất cao. Nhờ sự kết hợp của các nút cơng suất cao, tín hiệu điều khiển và dữ liệu ký tự đƣợc tách riêng ra trong H- CRAN. Tất cả các tín hiệu điều khiển và hệ thống thông tin quản bá đƣợc chuyển giao bởi các nút công suất cao tới thiết bị ngƣời dùng (UE) để đơn giản hóa dung lƣợng và thời gian trễ bị ràng buộc trong đƣờng fronthaul liên kết giữa RRH và BUU và làm cho RRH hoạt động hoặc chuyển sang trạng thái “sleep” một cách hiệu quả để tiết kiệm năng lƣợng tiêu thụ.
Ngoài ra, lƣu lƣợng truyền hoạt hoặc dịch vụ nhắn tin nhanh với số lƣợng nhỏ dữ liệu có thể đƣợc hỗ trợ hiệu quả bởi các nút cơng suất cao. Tín hiệu điều khiển thích nghi đƣợc hình thành giữa kết nối đƣợc định tuyến và phi kết nối cũng đƣợc hỗ trợ trong H-CRAN, nó có thể đạt đƣợc tiết kiệm chi phí đáng kể trong kết nối vơ tuyến. Các cơng nghệ khác nhau của RRH trong lớp PHY có thể đƣợc sử dụng để cải thiện tốc độ bit nhƣ là IEEE 802.11 ac/ad, sóng milimet và thậm chí ánh sáng
Trang 11
quang học. Với các nút công suất cao MIMO là một cách tiếp cận tiềm năng để mở rộng độ phủ sóng và tăng dung lƣợng.
Bởi vì tất cả các tín hiệu đƣợc xử lý tập trung trong BUU cho các UE liên kết với RRH, điện toán đám mây dựa trên kỹ thuật xử lý cộng tác đƣợc kế thừa từ MIMO ảo có thể đạt đƣợc sự phân tập cao và độ lợi ghép kênh. Cũng giống nhƣ C- RAN, nhiễu liên RRH có thể đƣợc ngăn chặn bằng đám mây điện tốn với kỹ thuật xử lý cộng tác trong BBU. Nhiễu chéo giữa các nút cơng suất lớn và RRH có thể đƣợc giảm bớt thơng qua điện tốn đám mây dựa trên sự cộng tác với RRM (CC- CRRM) thông qua giao diện X2 giữa BBU và các nút công suất cao.
Để cải thiện hiệu suất năng lƣợng của H-CRAN, các RRH tích cực phải đáp ứng đƣợc khối lƣu lƣợng dữ liệu. Khi lƣu lƣợng dữ liệu thấp, một số RRH có thể rơi vào trạng thái “sleep” dƣới sự quản lý của BBU. Tuy nhiên, khi lƣu lƣợng dữ liệu trở nên dày đặc trong một vùng nhỏ gồm cả nút công suất lớn với khối MIMO và các RRH, sẽ làm việc với nhau để đáp ứng đƣợc yêu cầu dung lƣợng lớn và thậm chí các RRH tƣơng ứng có thể mƣợn nguồn sóng vơ tuyến từ các RRH lân cận.