FEMTO产品技术报告

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,FEMTO,产品技术报告,FEMTO,试点项目组,2012,年,6,月,FEMTO,技术的基本简介,1,2,FEMTO,技术的功能实现,3,目录,FEMTO,技术的发展及演进,4,FEMTO,产品的应用情况,FEMTO,技术引入思考及建议,5,Femto,概念的提出,2006,年世界移动通信大会上，朗讯科技率先推出基站路由器（,FEMTO BSR),荣获,2006,美国移动通信产业协会的无线新兴技术大奖，并获得,“,最创新室内解决方案称号,”,。,FEMTO BSR(,又称,Home Node B,家庭基站，或称,Femtocell CPE),是工作于授权频段的低功率无线接入点，它通过,DSL,或其他宽带网络接入移动核心网，并向移动终端提供语音和数据业务。,1.FEMTO,技术的基本简介,Femto,典型组网部署,Femtocell CPE,是一个即插即用的用户终端设备，利用宽带连接提供用户的,3G,标准空中接口无线接入，又叫家庭基站。,随着技术的发展，目前,Femtocell,也不仅仅限于家庭应用，根据其特点，发展出使用于不同场景的小型基站形态，所以现在用,Small Cell,统称。,1.FEMTO,技术的基本简介,2.FEMTO,技术的发展及演进,标准演进情况,中国移动于,2010,年发布了,TD-SCDMA Femto,企业标准,QC-A-001-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,试验网技术体制,QC-A-002-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,基站设备技术规范,QC-A-003-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,基站设备测试规范,QC-A-003-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto Iuh,接口技术规范,QC-A-003-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto Iuh,接口测试规范,QC-A-003-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,网关设备技术规范,QC-A-003-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,网关设备测试规范,QC-A-003-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,网管设备技术规范,QC-A-003-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,网管设备测试规范,QC-Z-001-2010,中国移动,TD-SCDMA Femto,试验网技术体制编制说明,3GPP,国际标准组织于,2009,年发布了,Femtocell,的技术标准。,中国移动于,2010,年,4,月发布全套企业标准。,行业标准于,2011,年,8,月正式在中国通信标准化协会,(CCSA),立项；由上海移动研究院起草，,2012,年,3,月由,CCSA,提交工信部审核，预计,2012,年,10,月发布。,2012,年第一季度，已有,40,个运营商正式商用了,250,万个,FemtocellCPE,，用在家庭、企业和公共场所，其中全球收入,TOP10,的运营商已经有,8,个商用了,Femto,业务，包括,AT&T, France Telecom/Orange, Telefonica, T-Mobile/Deutsche Telecom,Vodafone,等。,全球,Femto,项目进展：产业链逐渐完善,灵活的资费和商业模式，促进,FEMTO,发展,产业链逐渐丰富和完善中，已有,67,个供应商，包括,8,个全系统提供商，,23,个用户端提供商，,20,个核心网网元提供商，,19,个器件和软件提供商。,2.FEMTO,技术的发展及演进,2008,年,TD-SCDMA,家庭基站研究,立为总部级研究课题,2009,年,TD-SCDMA,家庭基站解决方案研究,为集团重点项目,2009,年底,TD-SCDMA Femto,一系列企标评审通过,2010,年,TD-SCDMA,家庭基站解决方案研究,为集团重点联合项目,2010,年,10,月,上海移动完成友好用户测试,2011.08,TD-SCDMA,家庭基站标准在,CCSA,申请行标立项,2011,年,家庭基站规模试验及商务模式研究,立为集团重点联合研究项目,2012.01,苏州移动正式开始商用,2.FEMTO,技术的发展及演进,移动,Femto,项目进展：苏州正式商用,Femto,网络是以固定宽带接入网络为媒介，向用户提供移动业务，是一种典型的固定移动融合技术。该系统把无线资源管理功能由,RNC/BSC,下移到基站实现，可以灵活地提供多种室内无线接入手段，提高室内覆盖质量、提升用户体验。网络主要架构如下：,3.FEMTO,技术的功能实现,Femto,系统由,Femto,基站与,Femto,核心网关两部分组成。其中,Femto,核心网关由,Femto,接入网关、安全网关、,AAA/HLR,、网管四个系统组成。,3.FEMTO,技术的功能实现,系统架构,网元,接口,网元,Femto,基站,Iu-H,（,3GPP,）,Femto,核心网关（安全网关）,MSC,、,SGSN/GGSN,Iu-CS,（,3GPP,）,Iu-PS,（,3GPP,）,Femto,核心网关（接入网关）,BOSS,F6(,企业标准、需定制服务,),Femto,核心网关（,AAA/FemtoHLR,）,OSS,（网管系统）,F8/F9,（企业标准、需定制服务,),Femto,核心网关（,Femto,网管）,核心网关的功能实体说明：,安全网关：建立,IP-sec,通道，保障业务安全，与接入网关集成在同一物理设备上。,接入网关：进行,Femto,基站的数据汇聚，连接核心网各个接口。,网管系统：,完成家庭级及企业级终端与核心网关的管理。,AAA,和,HLR,：是,Femto,基站的鉴权服务器，基站认证鉴权信息管理，,FemtoHLR,集成于,AAA,内,。,3.FEMTO,技术的功能实现,核心网关,核心网关的识别,信令点：,14,位的信令点编码。,IP,地址：,Iu,接口,4,个私有,IP,地址（,CS,、,PS,域的信令和业务各,1,个）；,Iuh,接口,1,个公网,IP,地址。,虚拟网关的实现,为实现集中部署一套网关解决多地市的部署问题，需要在一套硬件网关实体中软件虚拟多个地市网关。,信令点：多个,14,位的信令点编码。,核心网关的制造有以下两种方式：,自主研发生产：,京信、华为各类型系统和博威小型系统，,4,个功能实体集中在一个硬件实体中。,外购硬件集成：,博威大中型系统，,4,个功能实体非全集中在一个硬件实体中。,Femto,核心网关的设备安全机制,Femto,核心网关的网络安全机制,采用防火墙、认证安全、,IPSec,隧道、业务过滤、,VLAN,隔离等层层关卡过滤防护；,从网络安全、设备安全、业务安全、,OAM,安全等多个维度进行保护；,经过实际测试，能抵抗互联网的中间人攻击、重播攻击等各种常见攻击。,网关处理能力,CS,域最大处理能力（忙时,BHCA,和,erl,）,PS,域最大处理能力（忙时,Gbps,）,同时接入基站数量,CS/PS,能力是否同时支持,京信,大型：,BHCA,为：,64.8,万；爱尔兰：,10800ERL,中型：,BHCA,为：,32.4,万；爱尔兰：,5400ERL,小型：,BHCA,为：,10.8,万；爱尔兰：,1800ERL,大型：,4.5Gbps,中型：,1.5Gbps,小型：,1Gbps,大型：,144000,个,中型：,72000,个,小型：,24000,个,同时支持,博威,大型：,BHCA,为：,33.6,万；爱尔兰：,5600ERL,中型：,BHCA,为：,3,万；爱尔兰：,500ERL,小型：,BHCA,为：,0.6,万；爱尔兰：,100ERL,大型,:1Gbps,中型,:1Gbps,小型,:1Gbps,大型,:80000,个,中型,:5000,个,小型,:1000,个,单独支持,华为,大型：,BHCA,为：,60,万；爱尔兰：,10000ERL,中型：,BHCA,为：,40,万；爱尔兰：,6600ERL,小型：,BHCA,为：,20,万；爱尔兰：,3300ERL,最简配,：,BHCA,为：,4,万；爱尔兰：,660ERL,大型：,3Gbps,中型：,1Gbps,小型：,1Gbps,最简配：,1Gbps,大型：,75000,个,中型：,50000,个,小型：,25000,个,最简配：,5000,个,同时支持,Femto,核心网关的最大处理能力,（忙时话务模型：单用户话务,0.025erl,，每用户呼叫次数,1.5,次，每次呼叫时长,60S,）,设备级备份,负荷分担方式热备份,主从方式冷备份,博威大型系统,博威中小型系统,板卡级备份,主从方式热备份,京信、华为大中小型系统,博威大型系统,3.FEMTO,技术的功能实现,核心网关,Femto,核心网关的硬件接口类型,CS,域硬件接口类型：,ATM,（,155M,）、,IP,光接口（,SFP 1G,、,SFP 10G,）、,IP,电接口（,SFP 100M,、,SFP1G,）,PS,域硬件接口类型：,IP,光接口（,SFP 1G,、,SFP 10G,）、,IP,电接口（,SFP 100M,、,SFP1G,）,注：博威,ps,域为,IP,电接口，通过外挂交换机可转换为光口 。,Femto,核心网关的主要硬件板面图,MSC POOL,功能支持,目前仅,华为,FEMTO,核心网关支持,MSC POOL,功能；,博威,正在研发，计划,8,月实现；,京信,计划在,9,月份实现。,京信,博威,华为,暂缺、周一上午提供,配电盒,假面板,ATAE,服务器框,(,APM/AHR/M2000/AAA,),HMS,系统机柜,配电盒,假面板,假面板,假面板,假面板,AG,机柜,AG,扩展框,AG,扩展框,AG,扩展框,AG,基本框,配电盒,假面板,走线槽,SeGW,机柜,E8080E,3.FEMTO,技术的功能实现,核心网关,Femto,基站类型,功能类型：,TD+WIFI,、,TD+WLAN,、,GSM+WLAN,业务类型：家庭级、企业级,Femto,基站的功能说明,具备无线资源管理功能，融合,WLAN AP,。支持小区参数自配置，,IP,回传,QoS,保障。具备,2G/3G,终端接入语音、视频（,TD only,）、短信、彩信、高速上网（,TD only,） 、,WLAN,接入功能。,Femto,基站与核心网关的兼容性,FEMTO,基站和与核心网关间的接口为,Iuh,接口，该接口是,3GPP,定义的标准接口，因此各个厂商的,FEMTO,基站与核心网关能够相互兼容，只需部署时进行一次互联互通测试即可,Femto,工作频段,TD,：,F,频段（,1880-1920MHz,）、,A,频段（,2010-2025MHz,）、不支持,E,频段。,GSM,：,1800M,的频段（,1710-1720MHz,1805-1815MHz,）。,WLAN,：,2.4GHZ,。,Femto,宽带接入方式,移动宽带：首选,广电宽带：,次选,其他运营商宽带：不建议,光纤、五类线、电话线可以承载,Iu-H,接口。,3.FEMTO,技术的功能实现,客户端（基站）,Femto,基站的入网过程,1.,加电后，网管下发区域参数（,MCC, MNC, LAC, RAC,）。,2.,搜索周边环境，获取定时纠正频偏，进行自动参数规划（含频率、扰码）。,3.,登录过程家庭级基站约,2,分钟、企业级基站约,5,分钟。,Femto,基站,功能特点：,1.,自动功率调整，减少干扰。,2.,周期性自动优化（优化选择合适的频点、扰码）。,宏小区与,Femto,小区关系：,1.,宏小区添加,Femto,小区为虚拟邻区（频点、扰码）。小规模可以不添加，,Femto,小区自动添加。,2.,支持双向自动重选，仅支持,FEMTO,小区向宏小区的单向切换。,。,3.FEMTO,技术的功能实现,客户端（基站）,家庭级,Femto,基站指标,企业级,Femto,基站指标,功率,100 mW,支持,3,个载波,21,个,CS 12.2K,并发业务,-,支持,2,个,HSDPA,载波,-,支持,IEEE802.11b/g/n,可升级支持,TD-LTE,空中侦听宏站同步,220v,交流供电，支持挂壁安装和桌面放装,功率,20 mW,支持,1,个载波,4,个,CS 12.2K,并发业务,-,支持,HSDPA,-,支持,IEEE802.11b/g/n,空中侦听宏站同步,220v,交流供电，家庭放装,家庭级产品支持,4,个用户使用,。,企业级产品支持,16,用户使用。,博威,2,个月内可提供企业级产品。,3.FEMTO,技术的功能实现,客户端（基站）,Femto,网管功能简介,京信,广东肇庆,（周期：月）,营业厅等测试环境,CS,域总话务量：,63172elr,；,PS,域流量为：,25G bit,；,总接入用户总数：,23070,；,单用户,2.73erl,，单用户,1.08M bit,。,性能管理功能：统计各种,FEMTO,系统的,KPI,指标包括话务统计,(CS,域,erl,和,PS,域流量,),，性能管理（接通成功率、切换成功率、,CS,和,PS,的掉话率等指标）；,配置管理功能：网管系统需配置基本的,拓扑管理、,FEMTO CPE,信息、网关信息、区域信息、站点信息、厂家信息、设备型号,等基础数据；,告警管理功能：包括告警的收集、告警展示和告警备份三部分功能。,3.FEMTO,技术的功能实现,网管,博威江苏苏州（周期：月）,家庭商用环境,CS,域总话务量：,16156elr,；,PS,域流量为：,342G bit,；,总接入用户总数：,128005,；,单用户,0.13erl,，单用户,2.73M bit,。,中国联通,WCDMA-Femto,应用情况,企业级,CPE,：在网,4000,多台。,家庭级,CPE,：在网,2000,多台。,应用规模较大的省份,- -,天津、上海、山东、四川、河南、河北等省份,。,省份,天津,上海,山东,四川,河北,河南,企业级,CPE,2000,200,400,200,100,100,家庭级,CPE,200,600,600,200,200,200,主要应用场景：居民住家、高校、办公室、营业厅、临街商铺,/,餐馆、酒店,/,会所等，现阶段主要用于解决覆盖补盲和用户投诉。,天津,-,高校覆盖，上海,-,家庭投诉，四川、河南,-,主要用于中小面积室内覆盖。,4.FEMTO,产品的应用情况,中国移动,TD-Femto,应用情况,广东、江苏,2012,年已完成,3GFEMTO,产品的试点，上海、浙江搭建实验网，河北等兄弟公司准备启动试点；,厂家博威、思科、京信、华为、飞锋已完成,3G,试点，杰脉正在试点中；,仅京信可提供,2G,设备，目前正在广东进行试点。,FEMTO,产品研发主要方向为,3G,在苏州完成试点，核心侧、用户侧设备具备基本功能，能承载基本业务。,博威,思科,京信,华为,在苏州完成试点，核心侧设备具备基本功能。,在广东完成试点，核心侧、用户侧设备具备基本功能，能承载基本业务。尚未完成完整评估。,在广东、苏州完成试点，核心侧、用户侧设备具备基本功能，能承载基本业务,。,支持,FEMTO,小区与宏小区可双向自动重选。,重选,现网功能跟踪,仅支持,FEMTO,小区向宏小区的单向切换。,3G FEMTO,目前仅京信可提供,2G,设备，目前正在广东进行试点。能承载基本业务。尚未完成完整评估。,2G FEMTO,京信,切换,在苏州完成试点，用户侧设备能承载基本业务。,飞锋,4.FEMTO,产品的应用情况,中国移动,TD-Femto,应用情况,河北，甘肃，黑龙江，云南，重庆，四川等省公司也已经或者准备建设,TD-Femto,项目，其他省公司也在积极关注,TD-Femto,的进展情况。,4.FEMTO,产品的应用情况,2010.10,江苏苏州移动开始,TD-Femto,项目,2010.12,TD-Femto,网关建设初步完成,2011.04,一期产品需求功能测试完成，满足试商用标准,2011.05,苏州移动试商用开始,2011.06,网管及营帐系统二次规划,2011.08,服务平台及营帐系统开发完毕,2011.10,商用准备完成,2012.01,正式开始商用,4.FEMTO,产品的应用情况,苏州移动,TD-Femto,应用情况,苏州试商用介绍,时间：,2011,年,8,月,1,日,-,至今 地点：苏州,对象：,2011,年分三批投放，第一批规模为,TD,手机的个人用户,700,台，,20,人以下小企业友好客户,600,台。目前用户规模已超过万户。,苏州,Femto,业务定位,FEMTO,传统商业模式：实现室内信号延伸，吸收室内话音和数据流量。,FEMTO,创新商业模式：搭建适合移动互联网发展模式的家庭无线环境。,推动数字家庭建设，家庭安防、家校通、社区信息化等的研发及应用， 打造,“,H-ZONE,”,品牌服务,。,营销方案：,一、开展渠道：营业厅、电话经理、客户经理。,二、活动对象：苏州移动中高端目标客户。,三、营销活动：分档推出宽带与手机捆绑的营销方案，最低档,128,元,/,月，送,femtoCPE,一台。,投资概况：,一、,博威核心网设备报价约,1500,万元（,硬件容量,5,万户）,。,二、博威和飞峰的家庭级接入设备报价根据采购规模,1000,元,-1300,元不等。,4.FEMTO,产品的应用情况,苏州,TD-Femto,服务平台建设,4.FEMTO,产品的应用情况,实现功能,2,、,4,，分别对接核心网及互联网，承载基本业务功能；,实现功能,1,，专项营销，打通与计费系统接口；,实现功能,3,，对设备进行管理；,实现功能,5,，对各类增值业务进行开发及应用。,效果调查,测试项目,通信质量 （,MOS,值）,PS,下载速率,接通率,切换、重选成功率,稳定性,优化前,2.63,548Kbps,毛刺严重,76%,82%,频繁死机,优化后,3.19,1.21Mbps,比较平滑,99%,98%,连续工作,30,天无故障,提升程度,0.21,1.2,0.3,0.2,无,宏网指标,3.21,1.3Mbps,98%,99%,无,提升手段,1.,对数据报文做整形,1.,对数据报文做整形,1.,优化无线参数,1.,优化重选、切换参数,1.,增加,IU-H,接口监测机制,2.,优化,ipsec,性能,2.,修改上下行时隙比为,2:4,2.,优化,DCA,算法,2.,优化扫频策略,2.,增加状态机同步机制,3.,优化数据转发算法,3.,优化数据转发算法,3.,优化寻呼机制,3.,优化同步算法,3.,优化代码质量,后期优化,苏州试商用效果,接入设备的性能直接关系到客户使用体验，对,Femto,用户的发展至关重要。,重点优化与用户感知紧密相关的指标，苏州已接近现有宏网水平。,4.FEMTO,产品的应用情况,试点用户,408,户,苏州移动,Femto,引入的背景,覆盖,容量,服务,覆盖：提升,3G,覆盖，特别是室内覆盖。,容量：更高频率复用度，增加网络容量,降低宏网负荷。,服务：提供基于网络位置和固移融合的增值服务。,需要更多的微型蜂窝提供精确覆盖,Femto,是室分覆盖补充的一个有效手段,宏站,室分,Femto,室内信号渗透差,室内覆盖效果好,室内覆盖效果好,站点选址难,入场施工困难,即插即用,总体容量低,提升容量,提升容量,建网维护成本高,建网维护成本高,维护成本低但依赖宽带,5.FEMTO,技术引入思考及建议,降低室分建设难度；从覆盖、容量、服务角度满足网络及用户需求,一、需要快速解决的投诉热点区域。,二、室分系统难以深度覆盖的区域。,三、协调建设难的新建楼宇（可以减少分布系统天线、馈线、无源器件等建设）。,四、高数据流量区域，促进数据业务分流。,在智能终端普及、数据流量快速增长的情况下，,TD-SCDMA,网络的覆盖范围与覆盖深度，逐渐成为了主要矛盾。数据显示，智能手机的数据流量,70%,发生在室内，务必要解决好重点区域的,TD-SCDMA,室内覆盖问题，但不能完全依靠室分系统，室分系统投资与建设难度大，效果未必好。要通过探索运用小型天线等创新手段予以解决。希望各省积极探索、积累经验，通过加强网络覆盖和技术创新，把,TD-SCDMA,网络能力和水平提高一个层次，有效发挥更大作用。,5.FEMTO,技术引入思考及建议,奚国华董事长指示,应用思考,5.FEMTO,技术引入思考及建议,FEMTO,博威,华为,京信,其他功能及服务,支持,TD_LTE,？升级软硬件变化？,用户终端硬件不支持；核心网关及网管支持软件升级到,LTE,（前提：,LTE,采用网关架构）。,目前不支持。,目前硬件支持,TD_LTE,，可升级软件实现。,LBS,定位服务功能及属地化管理,支持,LBS,定位，但需搭建与,LBS,接口的平台；用户终端通过判断宏网,LAC,、,CI,及,IP,绑定控制接入。,支持,LBS,定位，用户终端通过判断,LAC,、,CI,控制接入。,支持,LBS,定位，用户终端通过判断,LAC,、,CI,控制接入。,友好试点支持,内容,核心网关、用户终端。,正在讨论、待回复。,核心网关、用户终端及网管。,规模,提供小型网关系统，免费提供测试,FEMTO,基站的数量不多于,10,个。,正在讨论、待回复。,提供,1000,个家庭级基站，,100,个企业级基站。,周期,2,个月搭建试验网。,正在讨论、待回复。,一个半月搭建试验网。,FEMTO,其他功能服务比较和友好试点支持情况,跟踪关注,目前在各省试点和苏州商用的,FEMTO,产品均未申请入网证。,厂家态度,博威、华为、京信三个厂家已完成技术交流和澄清：,1.,博威可提供较小规模的友好试点，积极性较高；,2.,华为因,FEMTO,全球投资收益问题，积极性不高，至今未反馈友好试点内容；,3.,京信可提供中等规模的友好试点，积极性高。,5.FEMTO,技术引入思考及建议,试点建议,建议综合考虑厂家研发能力、试点积极性、试点规模、,FEMTO,业务拓展性优先选择京信进行现网试点。,5.FEMTO,技术引入思考及建议,厂家,研发能力,试点积极性,试点规模,FEMTO,业务拓展性,博威,核心网关（外购、自研相结合）；用户侧终端（自研）。,积极,提供小型网关系统，免费提供测试,FEMTO,基站的数量不多于,10,个。,支持,TD,、,WLAN,，用户侧硬件不支持,LTE,。,华为,核心网关（全部自研）；用户侧终端（外购）。,不积极,未反馈。,支持,TD,、,WLAN,，目前不支持,LTE,。,京信,核心网关（全部自研）；用户侧终端（自研）。,积极,提供,1000,个家庭级基站，,100,个企业级基站。,支持,TD,、,GSM,、,WLAN,，硬件支持,LTE,，需软件升级。,