Il Cloud RAN (C-RAN)

La C-RAN (Centralised o Cloud Radio Access Network) è un'architettura di rete cellulare progettata per l'efficienza e la riduzione dei costi durante l'implementazione di piccole celle ad accesso pubblico. L'architettura C-RAN separa la BBU (Base Band Unit) dalla RRH (Remote Radio Head) utilizzando la CPRI (Common Public Radio Interface). Il collegamento CPRI tra la BBU e l'RRH è noto come "fronthaul" mentre la rete backhaul collega la BBU con la rete centrale. La BBU è responsabile delle funzioni di elaborazione del segnale e l'RRH trasmette il segnale tramite l'interfaccia radio.

Il posizionamento delle BBU in posizioni centrali consente un controllo più preciso dello spettro radio tra gli RRH e il coordinamento delle interferenze; ​​riduce inoltre il consumo energetico, le dimensioni delle apparecchiature radio remote e la complessità dell’implementazione di piccole celle metropolitane. Il C-RAN è stato implementato in ambienti densi come stadi sportivi, centri commerciali e centri urbani. La maggiore flessibilità ed efficienza sul lato dell’accesso radio, tuttavia, va a scapito delle sfide nelle connessioni fronthaul.

CPRI è un'interfaccia digitale con varie capacità fino a 9,6 Gbit/s che viene trasportata al meglio su fibra ottica. Inoltre, CPRI ha requisiti molto severi sul ritardo di trasmissione (latenza) e sulla variazione del ritardo (jitter) per garantire un funzionamento affidabile del sistema. Per il funzionamento LTE, il ritardo sull'interfaccia CPRI deve essere inferiore a 200 microsecondi. CPRI può essere utilizzato tra una BBU e un singolo RRH oppure tra una BBU e più RRH.

Nella sua forma base, la fibra ottica collega gli RRH montati sulla torre alle BBU nella parte inferiore della torre. A differenza dei tradizionali cavi coassiali in rame che alimentano l'antenna, la fibra trasporta una rappresentazione digitale del segnale radio che viene poi convertita in un segnale radio direttamente all'RRH. È necessario collegare un'alimentazione elettrica all'RRH. Questo processo aiuta a fornire maggiore potenza e larghezza di banda ai dispositivi mobili ed è denominato FTTA (Fibre To The Antenna).

Con CPRI il collegamento tra BBU e RRH può essere esteso a molti chilometri. Ciò apre nuove opportunità per l’implementazione di piccole celle per scaricare i dati dalle macrocelle e dai DAS (sistemi distribuiti di antenne). Nelle aree densamente popolate, la domanda di servizi mobili a banda larga sta sovraccaricando le macrocelle e la congestione della rete può essere ridotta posizionando ulteriori RRH in questi punti caldi del traffico.