Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ技術簡介

本刊編輯部

隨著Femtocell技術的日趨成熟，Femtocell已被諸多的運營商、設備廠商所看好，如果說2008年是Femtocell產品的測試年，那么2009年將是Femtocell商用的關鍵性一年，預計規模商用在2010年后。

Femtocell的基本概念

由于移動通信面臨室內覆蓋的嚴峻挑戰，一種新的技術被推上臺面——Femtocell，毫微微蜂窩基站，也被稱作家庭基站或3G接入點。它是一種超小型手機基站設備，外觀上與Wi-Fi的接入設備相似，大小差不多，適用于家庭及辦公室環境。如果在家庭里設置Femtocell，連接有線寬帶后，用戶使用手機撥打電話時，可以采用更便宜的有線通信。其發射功率較小，一般為毫瓦級，因此覆蓋半徑也較小，一般為20米～50米。一個femtocell的接入設備一般最多可支持4～6個移動用戶，其空中接口符合3GPP/3GPP2標準，因此適用于任何現有的移動終端。

Femtocell可在3G網絡上提供Wi-Fi功能，從而在建筑物內實現可靠的3G連通。該技術通過在建筑物內布置一個小型的低功率發射器/接收器，從而允許3G手機連接到本地蜂窩基站，并通過ADSL線路進行路由呼叫。Femtocell還能夠連接到家庭網絡，將電話上的內容分發到家中的各個設備，比如電視和立體聲系統，并讓用戶以7.2Mbps的速度接入到所有常規3G服務。一但設備普及，更多的應用也會隨之而來，例如家庭安全監控等。

盡管Femtocell誕生不久，但是已經得到運營商和設備制造商的追捧，歐洲通過Femtocell技術增強手機信號。到2010年，Femtocell技術將走向繁榮，而全球主要的運營商將引入新的計費和業務捆綁策略，從而提高有線傳輸的業務量，同時也有利于提高無線信號在家庭與辦公場所的覆蓋。

Femtocell的關鍵技術

●即插即用

Femtocell所扮演的角色類似于終端設備，因此其使用方法必須簡單明確，用戶從運營商獲取Femtocell基站后，只要接通電源和網絡，必須能自動完成IP連接和IP分配，進行遠程的自動軟件升級、自動網絡規劃，包括最小干擾頻點的選擇、擾碼的自動分配、鄰區列表的自動創建及發射功率的自動調整。

●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。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？Femtocell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，Femtocell基站設備的接入控制。運營商要能夠監控Femtocell基站的使用，并控制其IP是否允許接入。第三，核心網3GPP標準的UE接入鑒權。Femtocell對用戶的接入必須滿足3GPP對3G的各項標準規定。

●切換控制

Femtocell必須與宏峰窩之間實現無縫切換，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；Femtocell向宏峰窩的切換；宏峰窩向Femtocell的切換。

●IP傳輸網絡質量要求

因為Femtocell是完全通過IP網絡實現與核心網的連接，因此如何保證業務的QoS服務等級，特別是語音業務的QoS要求非常關鍵，因此對于IP傳輸網絡需要有一定的性能要求。

Femtocell的優點

●低成本：Femtocell結構簡單，與傳統基站相比價格低廉，用戶可以自己購買。

●用戶安裝：支持即插即用，用戶可以自行安裝Femtocell終端，只需運營商進行激活。

●寬帶接入：Femtocell是基于IP協議的，采用扁平化的基站架構，可以通過現有的DSL、cable或光纖等寬帶手段接入移動運營商的網絡。

●低功率：Femtocell的發射功率為10mW～100mW，與Wi-Fi接入點類似。

●基于蜂窩移動網絡標準：Femtocell可以基于任何移動蜂窩通信技術，包括現有的3G標準及即將成熟的UMB、LTE。

●使用單模終端：與UMA技術不同，Femtocell不需要雙模終端支持。

●支持多種標準化協議：Femtocell獨立于網絡連接方式，支持連接運營商核心網的多種接口，如UMA和SIP/IMS協議等。

Femtocell對發展3G意義非凡

Femtocell不僅僅是一個提高網絡容量及覆蓋率的方法，其對快速發展3G用戶也起到十分積極的作用。用戶的發展

是3G發展的基礎，因此Femtocell將會對3G的發展做出重要貢獻。

●快速增加3G用戶群

Femtocell對3G用戶群增加的拉動體現在兩個方面：一方面Femtocell具有良好的寬帶用戶資源，Femtocell必須依靠寬帶接口或者DSL連接，這將會提高寬帶的利用率。而集成的Femtocell家庭網關將使用戶無需添加新設備就可以使用Femtocell服務，這將進一步提高其滲透率。Femtocell能夠有效解決3G在室內覆蓋方面的不足，使3G的應用得到擴展，并贏得很多寬帶用戶。另一方面，Femtocell以家庭或小型辦公室為單位，這使得捆綁多個用戶成為可能，運營商可以通過設計優惠的家庭套餐來滿足個性化業務需求。

Femtocell的優點不僅僅在于網絡覆蓋及網絡容量的提高上，它很可能演變出新的商業及業務模式。運營商通過Femtocell收集用戶的信息，整合內容及服務資源，向用戶提供個性化的服務，打造出豐富多彩的數字化家庭應用。

●降低用戶流失率

對用戶流失率的降低表現在兩個方面，一方面通過Femtocell更好的了解用戶消費方式（Femtocell由運營商遠程管理），了解用戶的需求及習慣，并推出滿足不同需求的個性化服務；另一方面，Femtocell提供的融合服務是多個家庭成員共同簽約，這無疑抬高了其轉移成本。

●提高對固網寬帶接入的依賴性

隨著語音業務的逐漸飽和，未來市場的增長點將會在數據業務及寬帶業務上，而兩者也呈現融合趨勢。Femtocell的直接價值是體現在移動運營商方面，但是Femtocell業務是離不開固網運營商的寬帶業務的。Femtocell可以提高寬帶增值服務價值，擴展固網數據業務的應用范圍，使用戶加大對寬帶接入的依賴性。

Femtocell在各國的運用

Femtocell這一超小型移動電話基站，目前已成功開發出字典大小的產品，并且價格低廉，可在家用電器大賣場銷售。像Modem一樣，它可由用戶自主安裝。Femtocell中的femto意為毫微微，其為10的負15次方，即1億分之一的1000萬分之一，數量超乎想象的微小。該網關可接收極其微小的電波信號進行相應處理，在家庭內可支持4人同時通信，能夠提高用戶通信質量和降低通信費用，最大使用距離幾十米。尤為突出的是，它支持固定電話和移動電話的融合(FMC)，因而在歐美和日本等發達國家受到運營商和用戶的廣泛青睞。

Sprint在美國領先開展這項業務，T-Mobile公司也開始提供這一業務。歐洲的一些電信運營商也準備積極參與，美國摩托羅拉開始在歐洲測試支持3G標準的毫微微蜂窩家用網關技術。除此之外，諾基亞-西門子網絡公司也正在開發3GFemtocell家庭接入系統。

日本政府對這一新興技術大力支持。總務省認為，其可安裝在高層建筑的室內、地下室和山區等偏僻地帶，可支持高速大容量的無線通信。特別適用于有需要的家庭和地下商業街的中小型店鋪。這將有利于盡早實現日本政府所提倡的無所不連的寬帶通信發展計劃，并且減輕日本官方的相應負擔。

有專家指出，由于該技術的多種優越性和進入門檻相對低，值得作為近距離無線通信的另一種重要手段，應引起國內信息通信主管部門和相關廠商的密切關注。

Femtocell在中國的推廣

從技術角度看：

●與宏蜂窩（Macrocell）的區分

可以采用與外網使用不同的系統/網絡標識使用獨立頻點等方式實現。

●規避與宏蜂窩網絡的相互干擾

針對中國市區建筑密集的國情，干擾問題是Femtocell必須克服的一個難題，尤其在基站附近室內信號也比較強的區域，避免出現乒乓切換等影響網絡質量的問題。

●實現與宏蜂窩網絡的切換

Femtocell技術的初衷是要實現與宏蜂窩網絡的無縫切換，但由于Femtocell設備數量龐大，基站鄰小區列表配置不具備可實施性，目前宏蜂窩到Femtocell的切換尚存在難度。

●運營商需要制定合理的用戶接入策略

這一方面可以很大程度上規避Femtocell信號對非Femtocell用戶產生的強干擾；另一方面有利于保證Femtocell與宏蜂窩網絡的服務質量，保護運營商的品牌形象。

從商業模式角度看：

●3G數據業務形成主流

當數據業務量和3G用戶滲透率都比較高的時候，運營商可以從Femtocell獲得可觀的收益。如果3G市場沒有得到充分發展，Femtocell經濟效益不明顯，其所節省的宏蜂窩網絡建設成本可能遠遠低于Femtocell所需的投入。

●宏蜂窩網絡容量或覆蓋存在不足

如果宏蜂窩小區間距滿足要求且容量配置充足，那么依靠宏蜂窩基站完全可以解決室內外覆蓋需求，Femtocell對運營商也就失去了意義。

結束語

對于一種新技術的出現，技術的完善、產品與服務的推廣最終使產業鏈走向成熟是整個技術發展過程中最重要的環節，而作為一種新興的技術，Femtocell同樣避免不了這個階段。

從技術層面上，Femtocell作為蜂窩網在室內覆蓋的補充，能夠為用戶提供話音及數據服務。在當前3G在室內覆蓋不足的情況下，Femtocell能夠分流宏蜂窩小區的話務，降低室外宏蜂窩網絡的容量壓力，或者等效為擴大基站覆蓋范圍，同時，通過緩解3G網絡空中接口頻率有限，為實現3G網絡下的高速數據連接提供了良好的保障。除此以外，Femtocell還可以實現完全的融合網絡，Femtocell設備可以集成Wi-Fi、ADSL路由交換等功能成為家庭中唯一的綜合性家庭網關產品等等。技術上的優勢，決定了其未來發展潛力，無可厚非Femtocell已經受到了來自運營商與設備供應商的青睞。

正如802.11n技術，雖然大量的設備廠商與芯片廠商推出了大量的產品，但在企業市場依舊發展緩慢。Femtocell也面臨著同樣的問題，更為嚴重的是，Wi-Fi產業鏈已經相當完善，相應的芯片廠商，設備廠商數量眾多，產品較為成熟，而Femtocell技術剛剛起步，產業鏈還處于襁褓期。正因此，Femtocell技術在發展過程中，在所面臨的設備信號干擾、軟件開發、安全防患、成本控制等多個環節上，缺乏更多的支持。尤其在成本控制上，Femtocell作為一個客戶端產品，價格要在客戶接受的范圍內。

同時，從目前市場上來看，除了運營商提及的少數的幾個服務以及設備供應商提供的一些基站產品以外，很少能看到如Wi-Fi產業鏈中那么全面的產品，而過于單一的產品線也將導致用戶對Femtocell技術的熱情。更重要的是，由于產品的缺乏直接導致應用市場停滯不前，運營商業務難以得到更好的推廣，更別提商業模式能有所創新。

在家庭網絡中，Femtocell技術具有更多優勢，雖然運營商表示對Femtocell的熱情，但由于Femtocell產業鏈還不成熟，客戶端成本高等，使得近期市場化存在一定難度，而在Femtocell技術的推廣過程中，如果更好的完善產業鏈將是最大的挑戰。