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飛蜂窩開辟FMC新境界

2008/12/22

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

  移動運營商的新寵

  Femtocell概念最早由英國Ubiquisys公司提出,源于3G初期覆蓋的不足以及Wi-Fi技術的挑戰(zhàn)。3G發(fā)展初期的網(wǎng)絡建設重點主要是室外覆蓋,用戶在室內(nèi)的通信需求往往無法被很好地滿足。尤其是近年來Wi-Fi技術的迅速普及以及Wi-Fi/蜂窩網(wǎng)雙模手機的不斷增多,使3G話音及數(shù)據(jù)業(yè)務都面臨著被分流的危險。在這種情況下,F(xiàn)emtocell概念一經(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網(wǎng)絡所控制的家庭及辦公市場。

  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)覆蓋的補充,為用戶提供話音及數(shù)據(jù)服務。它的外形通常和Wi-Fi接入點類似,既可以單獨使用,也可以集成在家庭網(wǎng)關中作為家庭網(wǎng)絡的一部分。

  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,是其得到移動運營商普遍歡迎的原因所在。   從總體上來看,F(xiàn)emtocell使用IP協(xié)議,通過用戶已有的ADSL、LAN等寬帶電路連接,遠端由專用網(wǎng)關實現(xiàn)從IP網(wǎng)到移動網(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、自動配置、自動網(wǎng)規(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(chǎn)品,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,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個活動用戶,允許的最大用戶運動速度為10km/h。

關鍵技術成就競爭力

  Femtocell所采用的一系列關鍵技術,使其相比Wi-Fi更具競爭力。

  即插即用

  Femtocell所扮演的角色類似于終端設備,因此其使用方法相應簡單明確。用戶從運營商處獲取Femtocell基站后,只要接通電源和網(wǎng)絡,就能自動完成IP連接和IP分配,進行遠程的自動軟件升級、自動網(wǎng)絡規(guī)劃,包括最小干擾頻點的選擇、擾碼的自動分配、鄰區(qū)列表的自動創(chuàng)建及發(fā)射功率的自動調(diào)整。

  接入控制

  接入控制主要有三個層面。第一,接入層的UE接入鑒權(quán)。用戶必須可以設置Femtocell的接入模式:是否允許所有用戶接入?能否設置不同的接入用戶?Fem-tocell信號是否可以獨享?因此Femtocell必須設置一個白名單編輯功能,以滿足對Femtocell接入終端的控制。第二,F(xiàn)emtocell基站設備的接入控制。運營商要監(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)設備,在用戶獲取Femtocell基站時,運營商可以在SIM卡上設置相應的鑒權(quán)信息。第三,核心網(wǎng)3GPP標準的UE接入鑒權(quán)。Femtocell對用戶的接入必須滿足3GPP對3G的各項標準規(guī)定。

  切換控制

  Femtocell必須與宏蜂窩之間實現(xiàn)無縫切換,以提高用戶的感知度。切換主要包括三個方面: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)的切換不存在問題,只要在Femtocell中設置相應的鄰區(qū)列表即可。

Femtocell和宏蜂窩之間無縫切換

  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,同時還有相當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。由于運算的復雜度及成本問題,大部分運營商已經(jīng)同意可以放棄宏蜂窩小區(qū)向Femtocell的切換。但有少數(shù)設備商也提出了邏輯小區(qū)的概念,將多個Femtocell歸為一個邏輯小區(qū),宏蜂窩只關心邏輯小區(qū)的設置,而無需了解Femtocell的真實小區(qū),以此來解決鄰區(qū)列表有限的難題。

  IP傳輸網(wǎng)絡質(zhì)量要求

  因為Femtocell是完全通過IP網(wǎng)絡實現(xiàn)與核心網(wǎng)的連接,因此如何保證業(yè)務的QoS服務等級,特別是語音業(yè)務的QoS要求非常關鍵,因此對于IP傳輸網(wǎng)絡需要有一定的性能要求,包括滿足語音業(yè)務QoS最低要求、滿足視頻電話及PS域384k業(yè)務QoS最低要求等。

  時鐘同步技術

  Femtocell主要通過接收周圍宏基站信號來提取同步時鐘信號,如果Femtocell完全處于孤島環(huán)境,就需要通過自身的時鐘振蕩器來獲取時鐘。當然,GPS也可以應用到Femtocell,但由于成本較高,目前僅在CDMAFemtocell中有少量應用。

  締造FMC的新思路

  Femtocell的出現(xiàn)將給移動通信在家庭市場帶來前所未有的機會。2006年,沃達豐對用戶消費習慣進行調(diào)查。調(diào)查顯示,在家庭環(huán)境里,4%的用戶只使用移動通信,只有1.1%的潛在用戶可能在未來只使用移動通信,而94.9%的用戶則需要多種接入方式。面對如此巨大的市場,移動運營商及全業(yè)務運營商紛紛利用固定移動融合業(yè)務來切入這個市場,但現(xiàn)有的技術手段主要是依靠基于Wi-Fi的UMA技術。這種方式在實現(xiàn)FMC方面有其一定的優(yōu)勢,如Wi-Fi接入點成本低廉、用戶使用簡便,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給移動運營商進入家庭市場帶來新的技術選擇。

  固定和移動融合主要包括業(yè)務融合與技術融合兩個層面。Femtocell將家庭有線寬帶業(yè)務和移動電話業(yè)務進行了有效融合,F(xiàn)emtocell基站可以與運營商的原有網(wǎng)絡設備無縫連接,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。

  隨著技術的發(fā)展,F(xiàn)emtocell不僅可以提供3G網(wǎng)絡的接入,還將集成Wi-Fi、Modem等功能,成為真正意義上的家庭網(wǎng)關融合設備,用戶可以通過這樣一臺Femtocell設備實現(xiàn)移動電話、寬帶上網(wǎng)、IPTV等固定移動業(yè)務的融合。

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



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