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Femtocell
閱讀�7215時間�2011-04-18 10:26:02

  Femtocell是近年來根據(jù)3G�(fā)展和移動寬帶化趨勢推出的低功率無線接入點,超小型化移�基站。其�(fā)展的驅動力主要來自于移動運營�,產品初衷主要是在不改變�(xiàn)有移動通信空口技術的前提下(既對移動終端不需要做任何改變),更好地解決室內信號覆蓋弱、室內分布系�(tǒng)布線難等�(wǎng)絡運營實際中存在的具體優(yōu)化問�。Femtocell的出�(xiàn)使得用戶在室內使用移動電話獲得和固定電話一樣的通信體驗及資費水�,實�(xiàn)了通信終端的融��

由來

  Femtocell概念最早由英國Ubiquisys公司提出,源�3G 初期覆蓋的不足以及Wi-Fi技術的挑戰(zhàn)�

  3G�(fā)展初期的�(wǎng)絡建設重點主要是室外覆蓋,用戶在室內的通信需求往往無法很好地滿��

  尤其是近年來Wi-Fi技術的迅速普及以及Wi-Fi/蜂窩�(wǎng)雙模手機的不斷增多,3G話音及數(shù)�(jù)�(yè)務都有被分流的危��

  在這種情況下,F(xiàn)emtocell概念一�(jīng)推出,就受到移動運營商的追捧。利用這種新技術及終端,移動運營商可以進入原來被固定網(wǎng)絡和Wi-Fi�(wǎng)絡所控制的家庭及辦公場所市場�

�(yōu)�

  1、低成本

  Femtocell結構簡單,與傳統(tǒng)基站相比,價格低�,用戶可以自己購��

  2、用戶安�

  支持即插即用,用戶可以自行安裝Femtocell終端,只需要運營商進行激��

  3、寬帶服�

  Femtocell是基于IP�(xié)議的,采用扁平化的基站架構,可以通過�(xiàn)有的DSL、LAN或光纖等寬帶手段接入移動運營商的�(wǎng)絡�

  4、低功率

  Femtocell的發(fā)射功率為10�100mW,與Wi-Fi接入點類似�

  5、基于蜂窩移動網(wǎng)絡標�

  Femtocell可以基于任何移動蜂窩通信技術,包括�(xiàn)有的3G標準及即將成熟的LTE�

  6、使用單模終�

  與UMA技術不同,F(xiàn)emtocell不需要雙模終端支��

  7、支持多種標準化�(xié)�

  Femtocell獨立于網(wǎng)絡連接方式,支持連接運營商核心網(wǎng)的多種接口(如UMA和SIP/IMS�(xié)議等��

  Femtocell使用IP�(xié)議,通過用戶已有的ADSL、LAN等寬帶電路連接,遠端由專用�(wǎng)關實�(xiàn)從IP�(wǎng)到移動網(wǎng)的連接。它的大小與ADSL調制解調器相�,具有安裝方便、自動配�、自動網(wǎng)�(guī)、即插即用的特點。Femtocell適用于CDMA、GSM、UMTS等各種標準和支持2G�2.5G�3G的產�,與運營商的其它移動基站同制式、同頻段,因此手機等移動終端可以通用。它具有1個載波,�(fā)射功率為10�100mW(與Wi-Fi的AP差不多),覆蓋半徑為50�200m,支�4�6個活動用�,允許的用戶運動速度�10km/h�

接入方式

  Femtocell設備的引入原則上不對移動核心�(wǎng)產生任何影響,設備集成的功能越多,其�(wǎng)絡結構就越扁平化,當Femtocell設備集成了NodeB、RNC、SGSN與GGSN功能的時�,用戶通過Femtocell設備就可以直接接入Internet�(wǎng)�,無須經(jīng)過移動分組域核心�(wǎng)� Femtocell設備功能集成度與其接入到核心�(wǎng)的方式是相對應的。本文總結了近些年來提出的Femtocell的各種接入方式,主要可以歸納�3��

  �1)Iu-boverIP方式

  Femtocell設備只具備NodeB部分功能,是最早提出的Femtocell接入方案,此方案需要的初期投資�,F(xiàn)emtocell可以與宏蜂窩共用RNC設備,網(wǎng)絡結構清�。其缺點是經(jīng)濟性能較差,由于RNC具有容量與端口的限制,理想情況是由大容量宏蜂窩基站占用端�,F(xiàn)emtocell恰恰是端口消耗型的低容量配置設備,數(shù)目眾多且同時在線用戶很少,造成RNC設備端口與容量的浪費。核心網(wǎng)與RNC都把Femtocell設備看做普通NodeB來處理,其網(wǎng)絡結構與傳統(tǒng)3G�(wǎng)相同。此方式可實施性差�

 ?�?)RAN�(wǎng)關方�

  Femtocell設備集成了NodeB和RNC的部分功能,提出的Femtocell接入方案是在核心�(wǎng)與IP接入�(wǎng)之間引入一個新的網(wǎng)元即RAN�(wǎng)�。RAN�(wǎng)關在IuOverIP接口收集來自Femtocell的業(yè)�,然后通過標準Iu-CS、Iu-PS端口分送到核心�(wǎng)。RANGateWay(RGW)方式初期投資小,對核心�(wǎng)影響�。核心網(wǎng)將RGW當成普通RNC設備處理,RGW負責�(wǎng)絡安�、業(yè)務匯聚、協(xié)議轉�、Femtocell設備管理與配置及Femtocell設備的接入控��

 ?�?)SIP/IMS方式

  Femtocell設備集成了NodeB和RNC的功�,是在Femtocell與核心網(wǎng)之間采用基于SIP�(xié)議的連接方式,運營商同時建設一張基于SIP�(xié)議的核心�(wǎng),與�(xiàn)有分組、數(shù)�(jù)核心�(wǎng)絡同步運�,F(xiàn)emtocell用戶由新的核心網(wǎng)提供服務。其缺點是需要將宏蜂窩網(wǎng)絡的�(xiàn)有的�(yè)務復制到SIP�(wǎng)絡上,加上建設新核心�(wǎng)的費�,其初期投資比較��

  SIP/IMS方式是網(wǎng)絡發(fā)展的最終目標,但在核心�(wǎng)升級到IMS全IP�(wǎng)絡之�,此方式投資比較大,維護成本�。運營商可能更傾向于選用具有平滑升級能力的RGW設備�

  由于具備�(yè)務透明度高、成本低、對�(wǎng)絡影響小的優(yōu)點,目前多數(shù)廠家選擇了RGW實現(xiàn)方式?,F(xiàn)實中,各廠家提供的Femtocell設備�(jīng)常是集成了WiFi、ADSL家庭�(wǎng)關等功能的綜合性產�,有的還提供了Gi接口,這使得移動用戶可以通過Femtocell設備直接接入Internet�(wǎng)�,而不需要接入移動分組域核心�(wǎng)�

中國電信部署分析

  Femtocell提供了一種的室內覆蓋、數(shù)�(jù)�(yè)務分流和�(wǎng)絡容量提升的綜合解決方案,以滿足家庭用戶及商�(yè)用戶對業(yè)務質量的高標準要�。同時由于運營商能夠通過Femtocell部署豐富的增值業(yè)務和選擇靈活的商�(yè)模式,可滿足用戶對個性化�(yè)務體驗的旺盛需�,極大地提升移動寬帶�(wǎng)絡的盈利能力�

  1、中國電信Femtocell部署必要�

  中國電信3G�(wǎng)絡已�(jīng)覆蓋了全國的所有地、縣級城市和�(xiāng)�(zhèn),天�3G的用戶規(guī)模正在快速增�。室外宏蜂窩基站建設已經(jīng)達到完全滿足覆蓋需求的�(guī)�,但�,在高速數(shù)�(jù)�(yè)務使用比較集中的時段,在某些熱點區(qū)域會因容量消耗過大造成覆蓋空洞,從而影響到天翼3G的整體服務質量與品牌形象。此時Femtocell的引入方案不可能減少宏蜂窩數(shù)�,其的作用將是分流話務量,保證室外基站能夠達到理想的覆蓋范圍�

  目前,在上海、北京等特大型城市高層導頻污染現(xiàn)象特別嚴�,另外隨�3G�(yè)務的�(fā)�,宏�(wǎng)容量不足,頻點不足等問題也已呈現(xiàn)。用Femtocell進行導頻覆蓋是解決家庭導頻污染和負荷分擔的一種有效方法,需要使用獨立頻點是關鍵,可為室內覆蓋單獨分配頻�,有利于Femtocell�(fā)揮作�,甚至呈�(xiàn)為一個疊加網(wǎng)形式,用做負荷分��

  尤其是在密集的居民區(qū)用戶家里,粗放型�3G宏覆蓋投資成本高,投資效率低�,用戶感知度較低,因此需要考慮容量和覆蓋進一步深入的Femtocell解決方案�

  因此,中國電信在用戶逐步�(fā)展及�(wǎng)絡覆蓋逐步深入的時�,要開始考慮用Femtocell來解決部署高速數(shù)�(jù)�(yè)務時面臨的室內覆蓋問�。密切跟蹤Femtocell的相關技術及海外應用進展,加入Femto論壇開展與產�(yè)鏈合作伙伴緊密合作,共同促進Femtocell技術的成熟與商�,以及共同探索新的商�(yè)模式,幫助運營商部署可盈利的移動寬帶�(wǎng)��

  2、中國電信Femtocell部署可行�

  中國電信作為同時擁有移動和固定網(wǎng)絡的全業(yè)務運營商,在Femtocell的部署方面擁有非常便利的條件。在CDMA EV-DO�(wǎng)絡部署完成后,中國電信已具備部署Femtocell的核心網(wǎng)條件;無論從�(wǎng)絡承載還是網(wǎng)絡架構來看條件都已經(jīng)具備�

  Femtocell倍受全業(yè)務運營商的推�,它一般很少與移動�(wǎng)絡同步建設,而是作為室外宏蜂窩網(wǎng)絡有效補充的手段使用。因�,未來中國電信可以通過Femtocell的部署來實現(xiàn)對CDMA EV-DO�(wǎng)絡覆蓋的補充和完�,并通過Femtocell提供一種移動固定融合的思路,為用戶的發(fā)展及�(yè)務的提升提供較為有利的條件�

  中國電信Femtocell�(wǎng)絡架構建議采取“兩個不變原�,即C�(wǎng)核心側不做改動和用戶終端不做改動”,試驗�(wǎng)采取“BSC架構�,一套接入網(wǎng)關FAG,多個Femto AP,通過標準的A1/A2接口接入C�(wǎng)MSC及A10/A11接口介入C�(wǎng)EVDO的PDSN。另�,CDMA Femto回傳方式采用多種IP回傳方式,如ADSL、FTTB+、LAN、PON、衛(wèi)星等鏈路;測試場景也采取多種類型的用戶,如家庭、中小企�(yè)、賓館酒�、地下車庫等�

  CDMA Femtocell采用先技術驗證試�、應用示范推廣模�,有效地探索Femto應用。中國電信Femtocell�(fā)展可分為兩個階段:階段,主要內容是利用Femtocell作為弱覆蓋的一種有效手段,�(xiàn)�(wǎng)中一些地下室等區(qū)域無覆蓋或弱覆蓋,可使用Femto(GPS Free)這種即插即用、無需GPS同步的產品來解決,這是一種非常節(jié)省的方案。解�3G室內覆蓋問題,以家庭�(shù)�(jù)�(yè)務優(yōu)惠為�,突出天�3G用戶歸家后的流量�(yōu)�;第二階�,利用Femtocell解決高層導頻污染和宏�(wǎng)負荷分擔,緩�3G�(wǎng)絡壓�,探索新的應用和商業(yè)模式(如FMC融合�(yè)務),推出Femtocell的特色業(yè)�,基于用戶規(guī)模疊加Femtocell特有的多媒體信息化產品及應用,比如位置服�、內容推送等�

  3、Femtocell對現(xiàn)�(wǎng)�(guī)劃的影響

  CDMA�(wǎng)絡中,同一小區(qū)中的用戶共享下行功率,對于室內的用戶,無線信號要穿透墻體才能到達終端,故這部分用戶消耗了一大部分功�,造成宏蜂窩小區(qū)的容量下降,甚至造成小區(qū)中所有用戶業(yè)務質量惡�。Femtocell能夠分流宏蜂窩小區(qū)的話�,這樣可以降低室外宏蜂窩網(wǎng)絡的容量壓力,或者等效為擴大基站覆蓋范圍。因此,建設Femtocell會對移動�(wǎng)絡規(guī)劃產生影�,鑒于CDMA�(wǎng)絡的容量和覆蓋可以相互轉化的特點,這種影響可以等效為同樣情況下減少基站的數(shù)量或者等效為降低系統(tǒng)擴容壓力�

  Femtocell引入�,網(wǎng)絡話務將會呈�(xiàn)出動�(tài)流動的特�,這對�(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化工作人員提出了更高的要�。網(wǎng)絡規(guī)劃與�(yōu)化工作要緊密結合�(xiàn)�(wǎng)實際話務量進行,運維與�(yōu)化工作人員要密切關注�(wǎng)絡運行狀�(tài),保證容量配置滿足峰值話務需�,同時嚴格控制基站覆蓋范圍,及時對相關網(wǎng)絡參�(shù)進行合理調整,避免出�(xiàn)嚴重導頻污染�(xiàn)象�

  但因為Femtocell完全通過IP承載,要保證一定的QoS等級,可以考慮對現(xiàn)有的IP承載�(wǎng)絡進行Femtocell的實際環(huán)境驗證性測�,為未來Femtocell�(guī)模部署提供詳細的�(wǎng)絡數(shù)�(jù)�

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