Small cells là node truy nhập vô tuyến công suất thấp dùng băng tần cấp phép hoặc không cần cấp phép với vùng phủ sóng từ 10 mét đến 2 km, trong khi các macrocell phủ sóng trên 10 km. Với nhà cung cấp dịch vụ di động đang khó khăn trong việc tăng trưởng quá mức của dữ liệu di động, việc sử dụng biện pháp giảm tải dữ liệu di động (Mobile data offloading) hiệu quả hơn nhờ việc sử dụng hiệu quả phổ tần số. Small cells là biện pháp quan trọng cho việc giảm tải dữ liệu 3G, và rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động dùng Small cells như biện pháp duy nhất để nâng cao hiệu quả phổ tần số LTE hơn so với macrocells. ARCchart dự báo đến năm 2017 sẽ có khoảng 5 triệu thiết bị Small cells đưa vào sử dụng hàng năm.
Các loại small cells
Small cells bao gồm femtocells, picocell và microcell. Mạng Small cells bao gồm bộ phát tập trung và bộ phát phân tán. Công nghệ Beamforming (tập trung sóng vô tuyến vào vùng nhất định) áp dụng để nâng cao hiệu quả vùng phủ sóng. Yếu tổ nổi trội của công nghệ Small cells là nhà cung cấp di động quản lý tập trung.
Small cells phủ sóng trong khoảng từ 10 m trong khu đô thị và tòa nhà đến 2 km tại vùng nông thôn. Picocells và microcells phủ sóng từ vài trăm mét đến vài km, tuy nhiên chúng khác với femtocell là không phái lúc nào thiết bị cũng có khả năng tự tổ chức và tự quản lý.
Công nghệ tương thích
Smallcell hỗ trợ các công nghệ vô tuyến gồm GSM, CDMA2000, TD-SCDMA, W-CDMA, LTE và WiMax. Trong thuật ngữ 3GPP, một Home Node B (HNB) là một femtocell 3G. Một Home eNode B (HeNB) là một femtocell LTE. Wi-Fi là một dạng smallcell hoạt động dùng phổ không cấp phép và không cần quản lý.
Chức năng
Small cells dùng phủ sóng chủ yếu trong nhà (in-building) và ngoài trời. Nhà cung cấp dịch vụ di động dùng small cells để mở rộng vùng phủ sóng và tăng cường năng lực mạng lưới. Với small cells, nhà cung cấp dịch vụ di động tăng được dữ liệu di động lên 80% trong giờ cao điểm. ABI Research dự kiến đến năm 2015, 48% dữ liệu di động được chuyển tải từ các small cell.
Phủ sóng vùng nông thôn cũng là thị trường ứng dụng khi nhà khai thác dịch vụ di động hiện chỉ có trạm 2G ở khu vực này. Chi phí đầu tư thấp của small cell so với macro cells là yếu tổ quan trọng cho việc phủ sóng cộng đồng dân cư chỉ có vài chục đến vài trăm người. Nhà cung cấp dịch vụ di động tại các nước đang phát triển áp dụng small cell cho các trường hợp này. Tiên phong là SoftBank Mobile của Nhật Bản, đã lắp đặt 3000 small cell tại các bưu điện nông thôn trên cả đất nước Nhật. Nhà cung cấp này đã dùng VSAT kết nối trạm small cell về trung tâm.
Khái niệm phổ biến
Dạng phổ biến nhất của small cells là femtocells. Femtocells được thiết kế dùng cho hộ gia đình và doanh nghiệp nhỏ, với khoảng cách phủ sóng ngắn và giới hạn kênh. Femtocells khi mở rộng vùng phủ sóng lên sẽ thành: metrocells, metro femtocells, public access femtocells, enterprise femtocells, super femtos, Class 3 femto, greater femtos và microcells.
Mạng di động tương lai
Small cells là một phần của mạng tương lai LTE. Trong mạng 3G, small cells dùng để giảm tải dữ liệu di động. Với mạng 4G, mạng heterogeneous network (HetNet) được đưa ra giúp nhà cung cấp dịch vụ di động xây dựng nên các lớp tế bào nhỏ hoặc lớn. Trong LTE, tất cả các tế bào đều tự tổ chức. Home NodeB (HNB), khái niệm 3GPP hiện nay sẽ là femtocells hộ gia đình.
Trong tương lai thiết kế truy nhập sóng vô tuyến sẽ bao gồm nhiều small cell và macrocell chồng lên nhau. Với sóng vô tuyến điều khiển bằng phần mềm, một trạm có thể là 2G, 3G hoặc 4G qua lựa chọn và điều chỉnh hướng phát sóng rất dễ dàng.