中国联通对家庭基站进行Femtocell部署

　中国联通和中国网通合并后，成为同时拥有移动和固定网络的全业务运营商，这就使得新联通在Femtocell的部署方面拥有非常便利的条件。在WCDMA网络部署完成后，中国联通将具备Femtocell部署的核心网条件;而中国网通的IP宽带网络已经覆盖北方绝大部分城市，南方也有一定的覆盖网络。因此，无论从网络承载还是网络架构来看条件都已经具备。

　　Femtocell概念及特点

　　Femtocell被称为毫微微小区(也称飞蜂窝)，是一种小型、低功率蜂窝基站，主要用于家庭及办公室等室内场所，因此也被称为家庭基站(homebasestation)。它的作用是作为蜂窝网在室内覆盖的补充，为用户提供话音及数据服务。它的外形通常和Wi-FiAP类似，既可以单独使用，也可以集成在家庭网关中作为家庭网络的一部分。

　　Femtocell概念最早由英国Ubiquisys公司提出，源于3G初期覆盖的不足以及Wi-Fi技术的挑战。3G发展初期的网络建设重点主要是室外覆盖，用户在室内的通信需求往往无法很好地满足。尤其是近年来Wi-Fi技术的迅速普及以及Wi-Fi/蜂窝网双模手机的不断增多，3G话音及数据业务都有被分流的危险。在这种情况下，Femtocell概念一经推出，就受到移动运营商的追捧。利用这种新技术及终端，移动运营商可以进入原来被固定网络和Wi-Fi网络所控制的家庭及办公场所市场。

　　Femtocell具有以下特点：

　　1.低成本

　　Femtocell结构简单，与传统基站相比，价格低廉，用户可以自己购买。

　　2.用户安装

　　支持即插即用，用户可以自行安装Femtocell终端，只需要运营商进行激活。

　　3.宽带接入

　　Femtocell是基于IP协议的，采用扁平化的基站架构，可以通过现有的DSL、cable或光纤等宽带手段接入移动运营商的网络。

　　4.低功率

　　Femtocell的发射功率为10～100mW，与Wi-Fi接入点类似。

　　5.基于蜂窝移动网络标准

　　Femtocell可以基于任何移动蜂窝通信技术，包括现有的3G标准及即将成熟的UMB、LTE。

　　6.使用单模终端

　　与UMA技术不同，Femtocell不需要双模终端支持。

　　7.支持多种标准化协议

　　Femtocell独立于网络连接方式，支持连接运营商核心网的多种接口(如UMA和SIP/IMS协议等)(如图1)。

　Femtocell使用IP协议，通过用户已有的ADSL、LAN等宽带电路连接，远端由专用网关实现从IP网到移动网的连接。它的大小与ADSL调制解调器相似，具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。Femtocell适用于CDMA、GSM、UMTS等各种标准和支持2G、2.5G、3G的产品，与运营商的其它移动基站同制式、同频段，因此手机等移动终端可以通用。它具有1个载波，发射功率为10～100mW(与Wi-Fi的AP差不多)，覆盖半径为50～200m，支持4～6个活动用户，允许的最大用户运动速度为10km/h。

　　图1 Femtocell网络实现架构图

　　Femtocell关键技术

　　1.即插即用

　　Femtocell所扮演的角色类似于终端设备，因此其使用方法必须简单明确，用户从运营商获取Femtocell基站后，只要接通电源和网络，必须能自动完成IP连接和IP分配，进行远程的自动软件升级、自动网络规划(包括最小干扰频点的选择、扰码的自动分配、邻区列表的自动创建及发射功率的自动调整)。

　　2.接入控制

　　接入控制主要有三个层面。第一，接入层的UE接入鉴权。用户必须可以设置Femtocell的接入模式，是否允许所有用户接入?能否设置不同的接入用户?Femtocell信号是否可以独享?因此Femtocell必须设置一个白名单编辑功能，以满足对Femtocell接入终端的控制。第二，Femtocell基站设备的接入控制。运营商要能够监控Femtocell基站的使用，并控制其IP是否允许接入。目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备，在用户获取Femtocell基站时，运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。第三，核心网3GPP标准的UE接入鉴权。Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定。

　　3.切换控制

　　Femtocell必须与宏峰窝之间实现无缝切换，以提高用户的感知度，切换主要包括三个方面：Femtocell和Femtocell之间的切换;Femtocell向宏峰窝的切换;宏峰窝向Femtocell的切换(如图2)。

　　图2 Femtocell和宏峰窝之间无缝切换

Femtocell和Femtocell之间的切换及Femtocell向宏峰窝小区的切换不存在问题，只要在Femtocell中设置相应的邻区列表即可。

　　但宏峰窝小区向Femtocell的切换中，由于Femtocell小区众多，宏峰窝邻区列表有限，同时还有相当一部分用于宏峰窝小区之间的邻区列表，因此宏峰窝向Femtocell方向的切换目前还在讨论当中。由于运算的复杂度及成本问题，大部分运营商已经同意可以放弃宏峰窝小区向Femtocell的切换。但有少数设备商也提出了逻辑小区的概念，将多个Femtocell归为一个逻辑小区，宏峰窝只关心逻辑小区的设置，而无需了解Femtocell的真实小区，以此来解决邻区列表有限的难题。

　　4.IP传输网络质量要求

　　因为Femtocell是完全通过IP网络实现与核心网的连接，因此如何保证业务的QoS服务等级，特别是语音业务的QoS要求非常关键，因此对于IP传输网络需要有一定的性能要求，一般要求如下。

　　满足语音业务QoS最低要求：

　　a.时延：上行<200ms;下行<2.5s

　　b.抖动：<100ms

　　c.丢包率：<20%

　　d.带宽：>100kbit/s

　　满足视频电话及PS384K业务QoS最低要求：

　　a.时延：<100ms

　　b.抖动：<70ms

　　c.丢包率：<5%

　　d.带宽：>200kbit/s

　　5.时钟同步技术

　　Femtocell主要通过接收周围宏基站信号来提取同步时钟信号，如果Femtocell完全处于孤岛环境，就需要通过自身的时钟振荡器来获取时钟。当然GPS也可以应用到Femtocell，但由于成本较高，目前仅在CDMAFemtocell中有少量应用。