Red de acceso de radio en la nube (C-RAN)

Las arquitecturas tradicionales de redes celulares se enfrentan a enormes desafíos debido al rápido aumento en el tráfico de datos móviles. La disponibilidad limitada del espectro hace que el tráfico de datos consuma mucha energía. Debido a tales deméritos, las industrias, así como las comunidades de investigación, buscan constantemente desarrollar arquitecturas de red novedosas para respaldar la creciente demanda de los usuarios, con una reducción en los gastos operativos y de capital para los operadores de red. Por lo tanto, los operadores de red satisfacen dicha demanda mediante la adopción de redes de acceso centralizado/nube (C-RAN)

Este enfoque de red C-RAN tiene dos ventajas principales:

1. Gastos de Capital Reducidos (CAPEX) o Gastos Operativos (OPEX)
2. Experiencia de usuario mejorada a través de menos interferencia

Solución C-RAN:
área donde la concentración de usuarios de la red es alta, como estaciones de transporte o grandes complejos comerciales, ejercen una gran presión sobre la estación transceptora base (BTS) que los atiende. Con la adición de más estaciones base aumenta el costo y aumenta las inferencias de señal si el Node B de E-UTRAN (eNB) no está coordinado adecuadamente.

Si la red se separa en dos partes de la siguiente manera:

1. Baseband Unit (BBU) 
2. Remote Radio Head (RRH) 

Luego, los operadores de red pueden aumentar la cantidad de puntos de acceso a la red mientras centralizan las funciones de procesamiento de banda base en una «estación base maestra».

Estructura del sistema C-RAN: La estructura del sistema
C-RAN se divide en 3 partes:-

1. Completamente centralizado:
   una estructura completamente centralizada movería todas las capas físicas, MAC y de red a la unidad de banda base. Esta unidad de banda base es capaz de manejar todas las funciones de gestión y procesamiento de recursos y, por lo tanto, dicha estructura puede beneficiarse significativamente de una fácil operación y mantenimiento.
2. Parcialmente centralizado:
   en esta estructura parcialmente centralizada, el funcionamiento de la capa física se logra en la unidad de banda base BBU, mientras que la capa MAC se realiza en la unidad de radio remota RRU. Esto simplemente reducirá la sobrecarga de la comunicación RRU-BBU debido a que la capa física asume una mayor carga de cálculo de C-RAN.
3. Híbrido centralizado:
   en este sistema centralizado, el funcionamiento de la capa física se realiza en RRU, mientras que otros se realizan en la capa BBU. La Unidad de radio remota (RRU) asume la mayor responsabilidad de los usuarios, que se ocupa principalmente del procesamiento de la señal.

Concepto de virtualización:
en la red C-RAN, la visualización se realiza a nivel de grupo de unidades de banda base (BBU). BBU actuará como un Node virtual y el enlace entre ellos es Virtual Link. El grupo operará en una CPU compartida de máquina virtual física. La Unidad de radio remota (RRU) se conectará a BBU, que los distribuirá a través de la máquina virtual. Esta tecnología ofrecerá muchas ventajas, como la reducción de costes y la minimización de los requisitos de tiempo, y lo más importante es la escalabilidad.

La adición y eliminación es más fácil ya que las BBU son máquinas virtuales, que son mucho más fáciles de apagar y encender que las máquinas físicas.

La siguiente figura muestra la virtualización de BBU en C-RAN:

Ventajas de C-RAN:

• Posibilidad de implementar tecnologías avanzadas.
• virtualización de recursos
• Implementación de servicios en la facilitación del borde
• El intercambio de recursos puede volverse factible y, por lo tanto, la asignación puede ser más flexible y bajo demanda a diferencia de las redes tradicionales.
• Mejora la utilización de recursos y reduce la presión del servidor troncal.
• Más satisfacción del usuario debido a la mayor cantidad de recursos.