Femto技術(shù)與組網(wǎng)應(yīng)用

0 前言

Femto技術(shù)在3GPP R8中被引入，并成為R8的研究熱點。因為Femto具有發(fā)射功率低、覆蓋范圍小、部署方便、價格低廉等特點，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，同時向用戶提供移動業(yè)務(wù)，是一種典型的固定移動融合技術(shù)，F(xiàn)emto將是全業(yè)務(wù)運營商提供差異化服務(wù)的重要手段。

對運營商來說，F(xiàn)emto技術(shù)的應(yīng)用可以提高室內(nèi)覆蓋質(zhì)量、提升用戶體驗、減少用戶離網(wǎng)率，同時可以在空口分流宏網(wǎng)絡(luò)流量、緩解宏網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容壓力、降低3G建網(wǎng)的CAPEX和OPEX。對用戶來說，因為Femto部署的成本低，運營商可以為用戶提供更低的通信資費，另外Femto用戶可以獨享無線資源和傳輸資源，獲得更好的信號質(zhì)量和接入速率，能夠促進(jìn)用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用習(xí)慣的培養(yǎng)?？傊?，F(xiàn)emto技術(shù)的出現(xiàn)為運營商提供了室內(nèi)覆蓋的新思路。

1 Femto技術(shù)概述

1.1 Femto標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

3GPP稱Femto為Home Node B（HNB），即家庭基站。3GPP于2007年3月啟動HNB的相關(guān)研究工作，其目標(biāo)是試圖形成家庭基站的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場景，找到標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。2008年5月3GPP完成了這個研究工作，形成了技術(shù)報告：TR 25.820“3G Home Node B Study Item Technical Report（R8）”。

R8規(guī)范了HNB架構(gòu)、Iuh接口、CSG相關(guān)標(biāo)識、測量規(guī)則、小區(qū)選擇與重選規(guī)則、HNB網(wǎng)管南向接口等方面的內(nèi)容。R9將繼續(xù)完善HNB的標(biāo)準(zhǔn)，工作目標(biāo)主要涉及以下幾部分：從宏小區(qū)到HNB小區(qū)的連接態(tài)的切換、從HNB小區(qū)到HNB小區(qū)的連接態(tài)的切換、支持OPEN模式和hybrid模式的HNB小區(qū)、Iuh接口上CS業(yè)務(wù)的上行復(fù)用。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，2009年4月CCSA開始了HNB系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。該系列標(biāo)準(zhǔn)包括家庭基站設(shè)備技術(shù)要求和測試方法、家庭基站網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求和測試方法、家庭基站管理系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求和測試方法、家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)陸續(xù)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(biāo)準(zhǔn)制定的同時，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、新郵通等廠家都推出了自己的Femto產(chǎn)品。從設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的角度講，F(xiàn)emto技術(shù)已經(jīng)成熟，具備了規(guī)模商用的條件。

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

2 Femto關(guān)鍵問題

2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

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(tǒng)（HMS）構(gòu)成（見圖1）。HNB為用戶私有設(shè)備，通過公共IP網(wǎng)絡(luò)連接到HNB GW，HNB GW通過Iu接口連接到核心網(wǎng)。從核心網(wǎng)來看，HNB接入網(wǎng)是RNC，HNB GW通過標(biāo)準(zhǔn)的Iu接口接入到核心網(wǎng)；從UE側(cè)來看，HNB接入網(wǎng)是Node B，HNB與UE采用標(biāo)準(zhǔn)的Uu接口進(jìn)行通信。

圖1 Femto 我網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)