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飛蜂窩開(kāi)辟FMC新境界

2008/12/22

　　固定移動(dòng)融合(FMC)，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)發(fā)展了數(shù)年時(shí)間。一方面，F(xiàn)MC作為融合型業(yè)務(wù)，契合了運(yùn)營(yíng)商的全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，因此全球的運(yùn)營(yíng)商都將其作為重要的發(fā)展方向；另一方面，此前實(shí)現(xiàn)FMC的技術(shù)主要是Wi-Fi，其技術(shù)特點(diǎn)決定了在推廣中存在一些不利因素�，F(xiàn)在，F(xiàn)emtocell(飛蜂窩)的興起，則讓FMC市場(chǎng)再度升溫。

　　移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的新寵

　　Femtocell概念最早由英國(guó)Ubiquisys公司提出，源于3G初期覆蓋的不足以及Wi-Fi技術(shù)的挑戰(zhàn)。3G發(fā)展初期的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)主要是室外覆蓋，用戶在室內(nèi)的通信需求往往無(wú)法被很好地滿足。尤其是近年來(lái)Wi-Fi技術(shù)的迅速普及以及Wi-Fi/蜂窩網(wǎng)雙模手機(jī)的不斷增多，使3G話音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都面臨著被分流的危險(xiǎn)。在這種情況下，F(xiàn)emtocell概念一經(jīng)推出，就受到移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的追捧。利用這種新技術(shù)及終端，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可以進(jìn)入原來(lái)被固定網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所控制的家庭及辦公市場(chǎng)。

　　Femtocell是一種小型、低功率蜂窩基站，主要用于家庭及辦公室等室內(nèi)場(chǎng)所，因此也被稱為家庭基站。它的作用是作為蜂窩網(wǎng)在室內(nèi)覆蓋的補(bǔ)充，為用戶提供話音及數(shù)據(jù)服務(wù)。它的外形通常和Wi-Fi接入點(diǎn)類似，既可以單獨(dú)使用，也可以集成在家庭網(wǎng)關(guān)中作為家庭網(wǎng)絡(luò)的一部分。

　　Femtocell具有的低成本、低功率、單模終端以及易于使用等諸多優(yōu)點(diǎn)，是其得到移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商普遍歡迎的原因所在。 　　從總體上來(lái)看，F(xiàn)emtocell使用IP協(xié)議，通過(guò)用戶已有的ADSL、LAN等寬帶電路連接，遠(yuǎn)端由專用網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)從IP網(wǎng)到移動(dòng)網(wǎng)的連接。它的大小與ADSL調(diào)制解調(diào)器相似，具有安裝方便、自動(dòng)配置、自動(dòng)網(wǎng)規(guī)、即插即用的特點(diǎn)。Femtocell適用于CDMA、GSM、UMTS等各種標(biāo)準(zhǔn)和支持2G、2.5G、3G的產(chǎn)品，與運(yùn)營(yíng)商的其它移動(dòng)基站同制式、同頻段，因此手機(jī)等移動(dòng)終端可以通用。它具有1個(gè)載波，發(fā)射功率為10mW～100mW(與Wi-Fi的AP差不多)，覆蓋半徑為50m～200m，支持4～6個(gè)活動(dòng)用戶，允許的最大用戶運(yùn)動(dòng)速度為10km/h。

關(guān)鍵技術(shù)成就競(jìng)爭(zhēng)力

　　Femtocell所采用的一系列關(guān)鍵技術(shù)，使其相比Wi-Fi更具競(jìng)爭(zhēng)力。

　　即插即用

　　Femtocell所扮演的角色類似于終端設(shè)備，因此其使用方法相應(yīng)簡(jiǎn)單明確。用戶從運(yùn)營(yíng)商處獲取Femtocell基站后，只要接通電源和網(wǎng)絡(luò)，就能自動(dòng)完成IP連接和IP分配，進(jìn)行遠(yuǎn)程的自動(dòng)軟件升級(jí)、自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，包括最小干擾頻點(diǎn)的選擇、擾碼的自動(dòng)分配、鄰區(qū)列表的自動(dòng)創(chuàng)建及發(fā)射功率的自動(dòng)調(diào)整。

　　接入控制

　　接入控制主要有三個(gè)層面。第一，接入層的UE接入鑒權(quán)。用戶必須可以設(shè)置Femtocell的接入模式：是否允許所有用戶接入？能否設(shè)置不同的接入用戶？Fem-tocell信號(hào)是否可以獨(dú)享？因此Femtocell必須設(shè)置一個(gè)白名單編輯功能，以滿足對(duì)Femtocell接入終端的控制。第二，F(xiàn)emtocell基站設(shè)備的接入控制。運(yùn)營(yíng)商要監(jiān)控Femtocell基站的使用，并控制其IP是否允許接入。目前主要采用在Femtocell基站內(nèi)置一張類似于SIM卡的信息鑒權(quán)設(shè)備，在用戶獲取Femtocell基站時(shí)，運(yùn)營(yíng)商可以在SIM卡上設(shè)置相應(yīng)的鑒權(quán)信息。第三，核心網(wǎng)3GPP標(biāo)準(zhǔn)的UE接入鑒權(quán)。Femtocell對(duì)用戶的接入必須滿足3GPP對(duì)3G的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

　　切換控制

　　Femtocell必須與宏蜂窩之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，以提高用戶的感知度。切換主要包括三個(gè)方面：Femtocell和Femtocell之間的切換，F(xiàn)emtocell向宏蜂窩的切換，宏蜂窩向Femtocell的切換(如圖所示)。其中Femtocell和Femtocell之間的切換及Femtocell向宏蜂窩小區(qū)的切換不存在問(wèn)題，只要在Femtocell中設(shè)置相應(yīng)的鄰區(qū)列表即可。

Femtocell和宏蜂窩之間無(wú)縫切換

　　在宏蜂窩小區(qū)向Femtocell的切換中，由于Femtocell小區(qū)眾多，宏蜂窩鄰區(qū)列表有限，同時(shí)還有相當(dāng)一部分用于宏蜂窩小區(qū)之間的鄰區(qū)列表，因此宏蜂窩向Femtocell方向的切換目前還在討論中。由于運(yùn)算的復(fù)雜度及成本問(wèn)題，大部分運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)同意可以放棄宏蜂窩小區(qū)向Femtocell的切換。但有少數(shù)設(shè)備商也提出了邏輯小區(qū)的概念，將多個(gè)Femtocell歸為一個(gè)邏輯小區(qū)，宏蜂窩只關(guān)心邏輯小區(qū)的設(shè)置，而無(wú)需了解Femtocell的真實(shí)小區(qū)，以此來(lái)解決鄰區(qū)列表有限的難題。

　　IP傳輸網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求

　　因?yàn)镕emtocell是完全通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與核心網(wǎng)的連接，因此如何保證業(yè)務(wù)的QoS服務(wù)等級(jí)，特別是語(yǔ)音業(yè)務(wù)的QoS要求非常關(guān)鍵，因此對(duì)于IP傳輸網(wǎng)絡(luò)需要有一定的性能要求，包括滿足語(yǔ)音業(yè)務(wù)QoS最低要求、滿足視頻電話及PS域384k業(yè)務(wù)QoS最低要求等。

　　時(shí)鐘同步技術(shù)

　　Femtocell主要通過(guò)接收周圍宏基站信號(hào)來(lái)提取同步時(shí)鐘信號(hào)，如果Femtocell完全處于孤島環(huán)境，就需要通過(guò)自身的時(shí)鐘振蕩器來(lái)獲取時(shí)鐘。當(dāng)然，GPS也可以應(yīng)用到Femtocell，但由于成本較高，目前僅在CDMAFemtocell中有少量應(yīng)用。

　　締造FMC的新思路

　　Femtocell的出現(xiàn)將給移動(dòng)通信在家庭市場(chǎng)帶來(lái)前所未有的機(jī)會(huì)。2006年，沃達(dá)豐對(duì)用戶消費(fèi)習(xí)慣進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查顯示，在家庭環(huán)境里，4%的用戶只使用移動(dòng)通信，只有1.1%的潛在用戶可能在未來(lái)只使用移動(dòng)通信，而94.9%的用戶則需要多種接入方式。面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商及全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商紛紛利用固定移動(dòng)融合業(yè)務(wù)來(lái)切入這個(gè)市場(chǎng)，但現(xiàn)有的技術(shù)手段主要是依靠基于Wi-Fi的UMA技術(shù)。這種方式在實(shí)現(xiàn)FMC方面有其一定的優(yōu)勢(shì)，如Wi-Fi接入點(diǎn)成本低廉、用戶使用簡(jiǎn)便，但用戶必須使用Wi-Fi/蜂窩網(wǎng)雙模終端，這就增加了用戶的替換成本。Femtocell給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)入家庭市場(chǎng)帶來(lái)新的技術(shù)選擇。

　　固定和移動(dòng)融合主要包括業(yè)務(wù)融合與技術(shù)融合兩個(gè)層面。Femtocell將家庭有線寬帶業(yè)務(wù)和移動(dòng)電話業(yè)務(wù)進(jìn)行了有效融合，F(xiàn)emtocell基站可以與運(yùn)營(yíng)商的原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無(wú)縫連接，可以充分利用用戶已有的寬帶接入資源，為最終用戶提供FMC業(yè)務(wù)。

　　隨著技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)emtocell不僅可以提供3G網(wǎng)絡(luò)的接入，還將集成Wi-Fi、Modem等功能，成為真正意義上的家庭網(wǎng)關(guān)融合設(shè)備，用戶可以通過(guò)這樣一臺(tái)Femtocell設(shè)備實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話、寬帶上網(wǎng)、IPTV等固定移動(dòng)業(yè)務(wù)的融合。

中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)


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