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Femto技术与组网应用

作者:  时间:2011-03-10 14:24  来源:EDN

  2.5  移动性管理

  Femto的部署区域一般都存在宏网络覆盖,Femto与宏网络同覆盖的场景如图2所示。这就涉及到Femto小区与宏小区之间的小区重选和切换问题,并且在企业级应用中,还涉及到Femto小区之间的小区重选与切换问题。

2 Femto 与宏网络通覆盖的场景

  目前,Femto可支持与2G/3G宏网络的双向重选,同时支持Femto到宏网络的切换,但是目前对从宏网络到FemtoInbound切换的支持还不完善。

  对于Femto小区与宏小区之间的小区重选,主要的判据是Femto小区的信号质量,并且遵循UE优先驻留在Femto小区的原则。UE一旦进入 Femto覆盖范围,优先选择驻留在Femto小区上,并且能够在宏小区信号质量好于Femto小区时仍然驻留在Femto小区(如Femto距离宏基站较近时);当Femto小区的覆盖变得比较弱时,UE重选到宏小区。

  在Cell DCH状态,因为Femto集成了原RNC的功能,所以Femto3G宏小区的切换类似于宏网络中跨RNC的切换,即SRNS重定位过程。

  但是,目前还不支持从宏网络到Femto的切换。

  首先是扰码混淆问题。由于Femto的部署数目较多,且扰码复用,因此在宏小区覆盖范围内,会有多个Femto小区共用同一PSC的情况,即PSC混淆。在传统UMTS系统的切换测量中是通过PSC来区分不同小区的,因此在上述不同Femto小区分配相同PSC将造成PSC混淆。

  其次是接入控制问题。在无线测量阶段UE无法知道目标Femto是否允许接入,因此无法作出切换决定。

  3  Femto应用场景分析

  Femto主要应用于家庭和办公室等室内环境,这些场景的需求特点是不需要支持太多用户,但是对信号质量要求较高,Femto的技术特点正好满足了这些要求,而且部署方便,是家庭和小型办公场所理想的室内覆盖解决方案。

   对运营商来说,采用Femto进行家庭场景的室内覆盖,不仅能够降低蜂窝网的运营成本、提升用户感受,还可以进一步推动固定移动融合的发展,提供差异化的服务。具体表现在以下几个方面。

  a 节省CAPEXOPEXFemto能够在空口分流宏网络流量,缓解宏网络的扩容压力;另外,用户提供站址、支付回程和电源,减低了OPEX

  b 提高室内覆盖质量。由于3G 技术使用的频段比2G 网络要高,因此对建筑物的穿透能力不够,而3G网络提供的各种多媒体服务又对网络质量提出了较高的要求。Femto可以很好地解决这个问题,大大提高了室内3G 网络的覆盖效果。

  c 提高ARPU 值。网络性能的提升,必然可以提高用户体验,进而推动3G 数据业务的发展和培养用户的使用习惯,为运营商带来更多的收入。

  d 增加用户。Femto可以作为运营商获取客户的手段,可以推出类似亲情1+”之类的家庭套餐,促使拥有Femto覆盖的家庭中的所有家庭成员都使用同一运营商的网络。

  Femto技术主要定位于家庭场景的室内覆盖解决方案,但是Femto也可以应用于中小企业的办公楼宇。

  高层楼宇的特点是墙体较厚、穿透损耗较严重、建筑结构相对复杂,采用在周围部署宏基站的方式并不能满足室内覆盖的需要。采用BBU+RRU室分系统能够很好地解决室内覆盖,但代价是相对昂贵的部署成本,包括设备、传输资源、工程建设、后期维护的成本等。

  采用Femto进行办公楼宇覆盖具有部署灵活、施工方便、成本低廉等优势。但是这种覆盖方案还存在一些尚未解决的问题。

  首先是Femto之间的切换问题。目前在3GPP标准中对Femto间切换的支持还不完善。

  其次是Femto之间的干扰问题。从目前设备商推出的Femto产品看,Femto覆盖范围有限,同一楼层需要多个Femto共同覆盖,如何控制干扰也将是运营商需要面临的问题。

  最后是Femto的容量问题。家庭级的Femto一般只支持16个用户驻留和4个用户并发,这对企业级应用来说是不够的。因此,对于Femto的企业级应用,应该采用企业级的Femto,目前企业级应用的Femto产业链还不成熟,可以商用的产品有限。

  结束语

  虽然3GPPFemto标准化工作是从R8开始的,但基于尽可能不影响现有网络的考虑,Femto设备对R8之前的终端与核心网络具有良好的兼容性,自配置自优化功能保证了Femto对宏网络尽量小的影响。
       
目前,Femto产业链已经成熟,华为、阿朗、诺西、思科、NEC等公司都已经推出了Femto解决方案。从技术的角度来讲,引入Femto的时机已经成熟,运营商可以根据自己的网络建设计划逐步部署Femto,可以优先在有固定宽带的家庭场景部署。

  但是,Femto的引入能否获得成功还受市场策略、盈利模式等因素的影响,这些因素的影响甚至超过技术本身。

  参考文献:

  [1  3GPP TS 25.467 UTRAN architecture for 3G Home Node BS/OL. 2010-10-11. http://www.3gpp.org/ftp/specs/html-info/25467.htm.

  2  3GPP TS 25.468 UTRAN Iuh InteRFace RUA signallingS/OL. 2010-10-11. http://www.3gpp.org/ftp/specs/html-info/25468.htm.

  [3  3GPP TS 25.469 UTRAN Iuh interface Home Node B Application PartHNBAPsignalingS/OL. 2010-10-11. http://www.3gpp.org/ftp/specs/html-info/25469.htm.

  [4  3GPP TR 25.820 3G Home Node B Study Item Technical ReportS/OL. 2010-10-11. http://www.3gpp.org/ftp/specs/archive/25_series/25.820/.

  [5  3GPP TR 33.820 Security of Home Node BHNB/Home evolved Node BHeNB)[S/OL. 2010-10-11. http://www.3gpp.org/ftp/specs/html-info/33820.htm.

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