Trong mạng thông tin di động tế bào, sóng radio đƣợc phủ nhờ vào các trạm phát sóng BTS. Mỗi một BTS sẽ phủ một vùng gọi là cell (tế bào). Nhiều cell đƣợc thiết kế cận kề nhau để phủ sóng trên diện rộng. Chính vì cấu trúc này mà mạng thông tin di động còn đƣợc gọi là mạng tế bào hay mạng tổ ong. Trong mạng thông tin di động tế bào truyền thống, chúng ta thƣờng nghe nhắc đến macrocell (tế bào vĩ mô, có bán kính phủ lớn tầm km), microcell (tế bào vi mô, có bán kính phủ giới hạn vài trăm mét). Với sự phát triển của mạng thông tin di động tế bào, ngƣời ta còn thiết kế các picocell (vùng phủ tƣơng tự nhƣ một AP WiFi) để tăng khả năng của hệ thống và tăng tốc độ truyền thông.
Hình 2.1. Sơ đồ mô hình ứng dụng Femtocell
Điểm nổi bật của femtocell là nó sẽ đƣợc kết nối trực tiếp vào mạng chuyển mạch gói công cộng xDSL. Các dịch vụ lúc đó sẽ truyền tải trên nền mạng cố định chứ không phải trên mạng lõi riêng của mạng thông tin di động truyền thống. Giải pháp này cung cấp kết nối di động tốc độ cao bên trong các tòa nhà, và đặc biệt là
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
giảm chi phí lắp đặt và triển khai mạng di động. Chính sự hội tụ cố định - di động (FMC) cũng nhƣ những tiềm năng về những dịch vụ đa phƣơng tiện multimedia trong tƣơng lai chính là đòn bẩy cho việc triển khai femtocell. Femtocell là một giải pháp thay thế cho giải pháp điện thoại Twin/Unik dùng công nghệ UMA mà có vẻ gặp không ít khó khăn để xâm nhập thị trƣờng tính đến thời điểm này.
Femtocell là một giải pháp cho hội tụ cố định - di động, cung cấp kết nối tốc độ cao cho ngƣời dùng trong nhà. Những tiềm năng về dịch vụ đa phƣơng tiện trong tƣơng lai chính là đòn bẩy cho việc triển khai femtocell. Đây là một giải pháp thay thế cho giải pháp hội tụ cố định-di động UMA (Unlicensed Mobile Access) hiện gặp không ít khó khăn trong việc thu hút ngƣời dùng. Sự khác biệt lớn nhất giữa UMA và femtocell là femtocell sử dụng cùng giao diện vô tuyến nhƣ mạng thông tin di động thay vì dùng WiFi. Do vậy, ngƣời dùng femtocell không nhất thiết phải trang bị điện thoại dual-mode (có thể kết nối với WiFi và GSM/UMTS).
Gần đây, khái niệm femtocell mới đƣợc ra đời. Một cách dễ hiểu femtocell chính là một dạng picocell trong đó nó đƣợc tích hợp nhiều chức năng của BSC (Base Station Controller) và vài chức năng của MSC (Mobile Switching Center). Mục đích của các femtocell là dùng để phủ sóng bên trong các tòa nhà, bên trong các công ty. Station Controller) và vài chức năng của MSC (Mobile Switching Center Do vậy, femtocell nhƣ là một cổng kết nối của mạng thông tin di động tế bào đặt tại nhà khách hàng
Femtocell có thể đƣợc triển khai tại các hộ gia đình, công ty hoặc tại các khu vực công cộng nhƣ nhà ga sân bay
Tại gia đình: Các femtocell ở các hộ gia đình có thể bao phủ với bán kính tới 25m. Các nhà cung cấp dịch vụ hoặc các khách hàng có thể sử dụng nhiều thiết bị plug- and-play trong phạm vi này. Đƣờng truyền xDSL và xPON đã đƣợc cài đặt trong nhà sẽ kết nối các thiết bị với mạng lõi. Nó hoạt động chủ yếu ở chế độ truy cập đóng và hỗn hợp (hybrid). Chỉ có các thiết bị ngƣời dùng trong nhóm ngƣời dùng hữu hạn mới đƣợc quyền truy cập famtocell ở chế độ đóng. Với những hộ gia đình có 4 hoặc 8 ngƣời sử dụng máy tính (khi ở chế độ kết nối có thể đạt tới 20 máy), các femtocell đƣợc quản lý bởi một hệ thống dựa trên giao thức TR069, đƣợc kết nối với hệ thống quản lý mạng truy cập vô tuyến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Tại công sở: Các femtocell ở doanh nghiệp cần phải kết nối để đảm bảo dịch vụ đƣợc thông suốt và liên tục, có thể cần đến giao diện X2. Nó cũng sẽ có thể cần lập ra những mạng quy mô nhỏ để triển khai các thiết bị plug- and-play. Các công ty muốn những dịch vụ đơn giản và bảo mật ngay tại đơn vị mình. Trong khi đó, các nhà cung cấp dịch vụ muốn tránh lƣu lƣợng tải dữ liệu lớn của các doanh nghiệp làm nghẽn hệ thống mạng trung tâm. Việc phá vỡ tắc nghẽn ở mức cục bộ sẽ thỏa mãn cả hai yêu cầu trên. Trong một doanh nghiệp có từ 32 đến 64 ngƣời dùng đồng thời, các femtocell đƣợc quản lý bởi hệ thống quản lý mạng, có thể là TR069
Tại khu vực công cộng: Các femtocell tại khu vực công cộng bao phủ các khoảng không gian lớn nhƣ sân bay, nhà ga xe lửa, các trung tâm mua sắm, các nhà máy lớn hay các điểm hotspot công cộng. Nó cần những đƣờng truyền riêng từ phía nhà cung cấp dịch vụ, để thỏa mãn nhu cầu của hàng trăm ngƣời dùng đồng thời. Hệ thống quản lý mạng vĩ mô nhƣ vậy thƣờng đƣợc gọi là picocell.
Mặc dù có nhiều ƣu điểm nhƣ vậy song khi triển khai thực tế, femtocell gặp nhiều vấn đề nhiễu và vùng phủ. Khi phủ sóng trong một tòa nhà bằng các trạm femtocell, sẽ xuất hiện hai loại nhiễu: nhiễu giữa femtocell - femtocell và nhiễu giữa tín hiệu từ femtocell - macrocell. Điều này làm giảm chất lƣợng tín hiệu và thậm chí còn ảnh hƣởng xấu tới chất lƣợng tín hiệu của macrocell, vì vậy cần có kỹ lƣỡng giải pháp kỹ lƣỡng cho vấn đề này.