Femto技術(shù)與組網(wǎng)應用

0 前言

Femto技術(shù)在3GPP R8中被引入，并成為R8的研究熱點(diǎn)。因為Femto具有發(fā)射功率低、覆蓋范圍小、部署方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，所以受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。Femto以固定寬帶接入網(wǎng)絡(luò )為回程，同時(shí)向用戶(hù)提供移動(dòng)業(yè)務(wù)，是一種典型的固定移動(dòng)融合技術(shù)，Femto將是全業(yè)務(wù)運營(yíng)商提供差異化服務(wù)的重要手段。

對運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，Femto技術(shù)的應用可以提高室內覆蓋質(zhì)量、提升用戶(hù)體驗、減少用戶(hù)離網(wǎng)率，同時(shí)可以在空口分流宏網(wǎng)絡(luò )流量、緩解宏網(wǎng)絡(luò )擴容壓力、降低3G建網(wǎng)的CAPEX和OPEX。對用戶(hù)來(lái)說(shuō)，因為Femto部署的成本低，運營(yíng)商可以為用戶(hù)提供更低的通信資費，另外Femto用戶(hù)可以獨享無(wú)線(xiàn)資源和傳輸資源，獲得更好的信號質(zhì)量和接入速率，能夠促進(jìn)用戶(hù)數據業(yè)務(wù)使用習慣的培養?？傊?，Femto技術(shù)的出現為運營(yíng)商提供了室內覆蓋的新思路。

1 Femto技術(shù)概述

1.1 Femto標準進(jìn)展

3GPP稱(chēng)Femto為Home Node B（HNB），即家庭基站。3GPP于2007年3月啟動(dòng)HNB的相關(guān)研究工作，其目標是試圖形成家庭基站的標準應用場(chǎng)景，找到標準的解決方案。2008年5月3GPP完成了這個(gè)研究工作，形成了技術(shù)報告：TR 25.820“3G Home Node B Study Item Technical Report（R8）”。

R8規范了HNB架構、Iuh接口、CSG相關(guān)標識、測量規則、小區選擇與重選規則、HNB網(wǎng)管南向接口等方面的內容。R9將繼續完善HNB的標準，工作目標主要涉及以下幾部分：從宏小區到HNB小區的連接態(tài)的切換、從HNB小區到HNB小區的連接態(tài)的切換、支持OPEN模式和hybrid模式的HNB小區、Iuh接口上CS業(yè)務(wù)的上行復用。

行業(yè)標準方面，2009年4月CCSA開(kāi)始了HNB系列行業(yè)標準的制定。該系列標準包括家庭基站設備技術(shù)要求和測試方法、家庭基站網(wǎng)關(guān)設備技術(shù)要求和測試方法、家庭基站管理系統設備技術(shù)要求和測試方法、家庭基站與家庭基站管理系統之間接口測試方法、家庭基站Iuh接口技術(shù)要求和測試方法。目前該系列標準已經(jīng)陸續完成報批，處于待發(fā)布階段。

1.2 Femto產(chǎn)業(yè)鏈狀況

在Femto標準制定的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)界也迅速跟進(jìn)，華為、阿朗、諾西在2009年年初第一批推出了Femto解決方案，到2009年下半年思科、NEC、新郵通等廠(chǎng)家都推出了自己的Femto產(chǎn)品。從設備產(chǎn)業(yè)鏈的角度講，Femto技術(shù)已經(jīng)成熟，具備了規模商用的條件。

商用方面，NTT Docomo、Vodafone、T-mobile等主流運營(yíng)商已開(kāi)展相關(guān)試驗，Sprint、Verzion、ATT 也在著(zhù)手Femto的試驗和商用籌備，但是目前尚未有真正大規模商用的Femto網(wǎng)絡(luò )。

2 Femto關(guān)鍵問(wèn)題

2.1 網(wǎng)絡(luò )架構

Femto接入網(wǎng)絡(luò )主要由HNB、家庭基站網(wǎng)關(guān)（HNB GW）、安全網(wǎng)關(guān)（SeGW）和家庭基站網(wǎng)管系統（HMS）構成（見(jiàn)圖1）。HNB為用戶(hù)私有設備，通過(guò)公共IP網(wǎng)絡(luò )連接到HNB GW，HNB GW通過(guò)Iu接口連接到核心網(wǎng)。從核心網(wǎng)來(lái)看，HNB接入網(wǎng)是RNC，HNB GW通過(guò)標準的Iu接口接入到核心網(wǎng)；從UE側來(lái)看，HNB接入網(wǎng)是Node B，HNB與UE采用標準的Uu接口進(jìn)行通信。

圖1 Femto 我網(wǎng)絡(luò )結構