Femtocell家庭基站技术

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,*,*,*,1,Femtocell,家庭基站技术,2011,北京阿法迪信息技术研究中心,n,第一部分,n,Femtocell,家庭,基站基础,3,培训纲要,n,n,n,n,n,Femtocell,产生背景,Femtocell,技术特点,Femtocell,技术优势,Femtocell,市场驱动力,Femtocell,标准及行业发展,Femtocell,产生背景,n,n,n,n,移动通信逐渐从单纯的语音和短消息业务向丰富的高速多媒体数,据业务演变。,3G,的实际部署也面临覆盖、容量和离网等因素的挑战。,直接通过建设更多的宏基站,来增加,网络容量的做法成本很高。,家庭基站是安放在用户家中或办公室的一个无线接入点设备,AP,（,Access Point,），业界也称之为,Femtocell,。,Femtocell,产生背景,n,n,n,作为移动网络部署不可缺少的环节，,家庭基站的市场前景,广阔。,标准方面，,3GPP,和,3GPP2,等国际标准化组织先后启动了,家庭基站的研究。,家庭基站在我国电信市场的应用前景也非常好。,Femtocell,产生背景,n,n,n,毫微微小区,(,也称飞蜂窝,),，是一种小型、低功率蜂,窝基,站，主要用于家庭及,办公室等室内场所 ，因此也被称为家,庭基站,作为蜂窝网在,室内覆盖的,补充，为用户提供话音及数据服,务,外形通常和,Wi-Fi AP,类似，既可以单独使,用，也可以集成,在家庭网关中作为家庭网络,的一部分,6,Femtocell,产生背景,n,n,n,n,Femtocell,概念最早由英国,Ubiquisys,公司提出，源于,3G,初期覆盖的不足以及,Wi-Fi,技术的挑战。,3G,发展初期的网络,建设重点主要是室外覆盖，用户,在室内的通信需求往往无,法很好地满足。,尤其是近年来,Wi-Fi,技术的迅速普及以及,Wi-Fi/,蜂窝网,双模手机的不断增多，,3G,话音及数据业务都有被分,流的危险。,在这种情况下，,Femtocell,概念一经推出，就受,到移,动运营商的追捧。利用这种新技术及终端,，移动运营,商可以进入原来被固定网络和,Wi-Fi,网络所控制的家庭,及办公场所市场。,8,Femtocell,技术特点,n,n,n,n,n,n,宽带接,入：,Femtocell,是基于,IP,协议的，采用扁平化的基站架构,，可以通过现有的,DSL,、,cable,或光纤等宽带手段接入移动运营,商的网络,低功率：发射功率为,10,100mW,，与,Wi-Fi,接入点类似。它具有,1,个载波，覆盖半径为,50,200m,，支持,4,6,个活动用户，允许,的最大用户运动速度为,10km/h,基于蜂窝移动网络标准,：可以,基于任何移动蜂窝通信技术，包括,现有的,3G,标准及即将成熟的,UMB,、,LTE,，与运营商的其它移动基,站同制式、同频段,，因此手机等移动终端可以通用。,支持多种标准化协议：支持连接运营商核心网的多,种接口,用户安装：支持即插即用，用户可以自行安装,Femtocell,终端，,只需要运营商进行激活,低成本：结构简,单，与传统基站相比，价格,低廉，用户可以自己,购买,9,Femtocell,技术特点,n,n,n,使用单,模终端：与,UMA,技术不同，,Femtocell,不需,要双模终端支持,Femtocell,使用,IP,协议，通过用户已有的,ADSL,、,LAN,等宽带电路连接，远端由专用网关实现从,IP,网到移动网的连接。它的大小与,ADSL,调制解调器,相似，具有安装方便、自,动配置,、自动网规、即,插即用的特点。,Femtocell,适用于,CDMA,、,GSM,、,UMTS,等各种,标准和支持,2G,、,2.5G,、,3G,的产品，与运营商的,其它移动基,站同制式、同频段，因此手机等移动,终端可以通,用。,10,运营商采,用,Femtocell,的技术优势,n,n,n,n,提高服务质量,：由于改善了室内信号覆盖质量，,可以明显提高用户的宽带,和语音服务质量；,减少,CAPEX,：,Femtocell,由用户购买，并且使用,用户的宽带接入电路，减少了网络设,备的扩容和,相应基站链路的投资；,减少,OPEX,，由于,Femtocell,放置在用户家中，节,省了机,房、电源、空调和电路维护,等运行成本；,增加用户黏性，由于,Femtocell,具有很好的室内,覆盖特,性和带宽，运营商再提供相应的家庭域服,务套餐，可以给用户很好的业务体验，从而增加,用户黏性和吸引他,网用户转网；,增加,ARPU,，由于室内覆盖,性好和带宽高，用户,将增加对多媒体,服务的使用，从而增加,ARPU,。,11,Femtocell,的市场驱动力,n,n,n,n,n,ABI,研究公司发,表的报告指出，到,2011,年，全球家庭基站,的出货量可能多达,1900,万。,到,2012,年，全球将有超过,1,亿,5,千万个用户通过,7,千万个接,入点使用家庭基站产品。,据,In-Stat,研究公司的预测，到,2011,年全球家庭基站的安,装量是,4060,万，,1,亿零,150,万个使用家庭基站的用户。,Frost & Sullivan,研究公司估计，仅在西欧，到,2010,年，,家庭基站安装量将是,1100,万，有,2100,万个用户，到,2011,年，用户数量将翻一番。,ABI,研究公司指出，通,过让用户在打电话时绕过,无线发射,塔，家庭基站可以令一个无线网络的容量提高,1500,倍，到,2012,年，家庭基站可以帮助运营商减少运营成本超过,700,亿美元,Femtocell,的市场调查,市场需求导致产生,FEMTO,“,Femto Cell,或,Home NodeB,”,n,Femto,意为,“,千,万亿分之一”，极微小,n,n,Home NodeB,家庭基站,Femto,作为一个蜂窝基站其覆盖范围非常,小，通常的覆盖半径是,20,到,50,米,n,n,通过,Femto,的引,入，可以与传统家庭网关,结合来提供优质,3G,服务,适用于任何符合,3GPP,标准的终端,n,扁平化的,IP,架构,简化传输要求、更适,合承载数据业务,n,支持语音及高速数据业务（,UMTS/HSPA),集成到一个,“,盒子,”,移动,核心网,CS/PS,BSR femto,网关,RNC,宏蜂窝,接入费,率,家庭接,入费率,Femto cell,宏基站,宏蜂窝,FEMTO,需求背景,业务角度,3G,主要应满足数据业务需求,而数据业务需求往往集中在室内的局部区域,如,:,家,庭、企业办公室等,对数据资费敏感，需要进一步降低每比特承载成本来创造价格优势,家庭型用户数不多，但是需要更高带宽,市场竞争角度,WLAN,：每比特成本低，但达不到电信级服务、且不支持部分,3G,终端和应,用,有线宽带：缺乏移动便利性,其他,3G,技术：暂时还没有,FEMTO,产品,FEMTO,符合业务使用需求,FEMTO,需求背景,FEMTO,符合技术发展趋势,3G,逐渐,向扁平化发展,SGSN,RNC3,NodeB,R6/HSPA,R7/,设,RNC,R7/,不设,RNC,扁平化的优,点：,减少时延,，,提高数据业务性能,控制功能,在基站中完成，减少,RNC,瓶颈和网管,压力,不同的,接入手段将逐渐融合,NodeB,代表接入节点；,FMC/IMS,3GPP,正在对,FEM,TO,进行标准化工作,应用推动标准化,3GPP TR,25.820,：,3G,Home NodeB,Study It,em Technical Report,(Release 8),3GPP,计划年底实现,FEMTO,与,NodeB,之间的双向切换、企业级应用,（更大功率、更大容量）,等改进,FEMTO,需求背景,FEMTO,的运营模式与经济性,FEMTO,可,对微小区内提供丰富的容量资源,家庭,/,单位内,部用户包月,无限制通话,家庭,/,单,位内部用户包,月上网,FEMTO,的,全球应用,美国,（,Sprint/08.07,、,Verizon/09.1,），新加坡,（,StarHub/08.12,），英国（,Vodafone UK/09.06,）都已经商用,大多数,WCDMA,运营商准备采用，扩展速度极快,联通,FEMTO,的商业,模式,在北方十省，面向用户销售,资费：,安装价格为,1200,元,/,台，月使用费,10,元,/,月,Femto,的标准化进展,n,n,n,n,n,Femtocell,的标准,制定工作已获很大进展。,09,年,4,月，,3GPP,已制定了,WCDMA,Femtocell,标准，升级,到符合该标准的设备在,6,个月后投向市场；,CDMA2000,Femtocell,标准也于,09,年,6-7,月由,3GPP2,推出；,TD-SCDMA Femtocell,标准也已经制定；,Femto,论坛的成员企业,09,年已有,117,家，其中包括,52,家运营商及,65,家供应商，供应商中就包括芯片厂商、,系统制造商、软件提供商、内容提供商等。,Femto,论坛主席桑德斯,09,年曾预计，,2010,年上半年,会有更多运营商加入部署,Femtocell,，在,2010,年下半,年将可能实现规模商用,18,Femto,的标准化进展,n,2009,年中国,Femtocell,家庭基站高峰论坛于,2009,年,10,月,15,日在北京亮马河饭店隆重召开。,会议得到了全球,Femto,论坛,(Femto Forum),的鼎力支持，吸引了包括来,高通,、,华为,、世纪,互联、,CCPU,、,Rakon,、,Airvana,、,Picochip,、,Ubiquisys,、,中国移动,、,中国电信,、中国,联,通,等多家设备制造商、移动,运营商,的鼎力加盟。,通过技术培训、主题演讲、精英论坛、产,品展,示等多种形式，同与会者共同分享,Femtocell,在近一年来全球最新动向。,19,安全性架构,即插既用应用,控制平面协议,用户平面协议,Iuh,接口,:,FEMTO,与,Gateway,之间的接口,SA5,接,口,:,网管接口,FEMTO,标准化最新进展,3GPP R8,中对,FEM,TO,（,HNB,）的标准化情况,接口基本确定,系统承载接口,完成基本需求研究：,Femto,优选；接入控制；位置显示；业务支持等,3GPP R9,中对,FE,MTO,（,HNB,）的标准化情况,（,09,年底完成）,增强需求的研究：宏网络向,Femto,的切换；支持,IMS,；,Local access,等,FEMTO,标准化存在的问题,Femtocell,在解决,3G,时代的室内覆盖上具有光明的前,景，但同时它,的全面商用也面临着诸多挑战。,3GPP,的,R8,版本对,Femtocell,的架构和网元实体做出了相应规定，但也,遗留了很多问题，需要在后续的,R9,以及更新的版本中加以实现。这些标,准上遗留的问题使得不同厂商在设计,Femtocell,产品时，在具体的实现,上可能会略有差异，然而作为一款大量应用的商用产品，,Femtocell,系,统在部署中不可避免会遇到多设备厂商的产品共同组网的情况，这就对,异厂商,Femtocell,系统的兼容性、互操作性提出,了要求,。为了应对这一,挑战，中国联通目前正在行业标准化组织内牵头进行,Femtocell,相关行,标的制定，重点涉及网络架构、射频和干扰、管,理运维、配置和安全等,方面；,同时，为了满足企业的实际情况，在特色业务和功能方面对标准进一,步适配，中国联通的企业标准也在积,极制定中并将很快得以实施。相信,随着,Femtocell,行业标准和企业标准的推出，,Femtocell,的标准化将不,再成为困扰业界的难题。,n,第二部分,n,Femtocell,家庭基站关键技术,及覆盖、容量分析,汇报纲要,n,n,n,n,n,n,n,Femtoce,组成原理,Femtocell,关键技术,Femtocell,覆盖分析,Femtocell,频率使用,Femtocell,容量分析,Femtocell,室内,覆盖规,划（异频、同频规划及,小区重选）,Femtocell,对现网规划的影响,23,FEMTO,的组成原理,典,型的,FEMTO,可对外提,供：,3G,无线接口、,WLAN,接口、,10/100,以太网接口,FEMTO,的关键技术,准入控制,自动配置自动优化,移动性管理,Femto,网络标识,安全性管理,其他功能,1,FMS,中,Femto,数据的离线配置,-Femto,位,位,置,置,信,信息,-Femto,-Femto,的,的,覆,覆,盖,盖,类,类型,-Femto,-,宏,宏,站,站,网,网,络,络的,无,无,线,线配置,-,3,Femto,持续不,断的自动优化,-,周,周,期,期,性,性,的,的射,频,频,测,测量,-,-,基,基,于,于,事,事,件,件触,发,发,的,的自,动,动,无,无线,优,优化,-,Femto,首次连接后的自动配置,-,连,连,接,接,到,到,预,预先,设,设,定,定的,HNMS,的,HNMS,-,-,基,基,于,于,射,射,频,频测,量,量,自,自动,配,配,置,置参数,-,FEMTO,的关键技术,自动配置,OAM,3G,FMS,CM,运营商操作后台,FMS,中,Femto,数据的离线配置,息,型,的 配置,ADSL access,Network,UE,Femto,首次连接后的自动配置,先,测 动 参数,2,Femto,Femto,持续不断的自动优化,射 量,触 自 线 化,自动配置自动优化,FEMTO,的关键技术,自动配置,FEMTO,的位置接入限制,控制,AP,的迁,移，以便于管理和避免收入流失,联通指导意见中建议有宏蜂窝覆盖时采用宏蜂窝绑定，,没有宏蜂窝覆盖时依靠端口的,IP,地址段绑定,仅支持内部用户，不许外部用户接入,-,增强型开放式接入,向所有用户开放,-,支持半开放接入,在支持内部用户基础上，允许少量用户以,低优先级接入并使用话音等基本业务,私人场所,封闭式接,入模式,公共场所,BPG,BVG,FEMTO,的关键技术,准入控制,Gateways,BSG,开放式接,入模式,-,封闭式接,入：,准入控制,封闭式在同频,组网是可能对,其他用户产生,”,死区,”,FEMTO,的关键技术,准入控制,-,支持,Femto Group,功能,Femto Group,中连续覆盖的,Femto,之间可以进行切换,准入控制,场景： 机场,场景： 企业,逻辑上捆绑为,1,个，共享相同,的接入,列表（封闭式）。,空口上采用同一个,LAC,，扰码是各小区不同的，通过,邻区,设置进行切换。,Copyright ?1996NorthernTelecom,-,支持,Femto,到,2G/3G,宏站、,2G/3G,宏站到,Femto,和,Femto,到,Femto,的小区重选,-,支持分层小区结构（,HCS,）,UE,小区,重选算法考虑,其移动快慢和,HCS,参数,设置,可以尽可能地将静态,UE,保留在,Femto,小区中,可以减少,Femto,小区和宏小区间的乒乓小区,重选，减少信令,P3,P2,P1,移动性管理,FEMTO,的关键技术,移动性管理,小,区重选,小区切换,从宏小区,-FEMTO,对宏小区的要求,:,广播为,femto,邻小区特设的参数,(,如,Sintrasearch, Treselection,),广播最多,15,个,femto,邻小区以及相应参数,(,如,Qqualmin, Qrxlevmin Qoffset, ),参数设置的目的,:,当宏小区质量较强时，,UE,应该测量同频或,异频,femto,小区,当,Femto,小区满足小区选择条件是，,UE,应,重选到,Femto,邻小区,FEMTO,的关键技术,移动性管理,小区重选原则,:,主要的重选判据是,femto,小区的质量,;, UE,一旦进入,Femto,覆盖范围（图中红色区,域），应立刻驻留到,Femto,小区。, UE,应能够在宏小区信号质量好于,femto,小,区时还驻留于,femto,小区（如在宏基站附近）,当,femto,小区的覆盖变弱时,UE,应转移到宏小区,从,FEMTO -,宏小区,对,femto,小区的要求,:,广播,femto,小区参数,(parameterQqualmin,Qrxlevmin, Sintrasearch, Treselection, ),广播宏蜂窝邻小区参数,(Qualmin,Qrxlevmin,Qoffset, ),参数设置的目的,:,当,femto,小区质量变差时，,UE,只测量同频和,异频宏蜂窝小区,当,femto,覆盖变差时，,UE,应重选到满足条件,的宏小区,FEMTO,的关键技术,移动性管理,小区重选,小区切换,移动性管理,-,支持,Femto,向,2G/3G,宏小区的切换,当,UE,移动出,Femto,覆盖区域，,Femto,的质量和电平差,于一定门限的时候，将会触发,Femto,向,2G/3G,宏小,区的切换,-,支持,Femto,向,Femto,的切换,Femto Group,中支持,Femto,向,Femto,的切换,Source,Femto,Cell,Target,Femto,Cell,均为硬切换,UE,BVG,Iu-CS UP,BSG,IPSEC,Router,Iu-CS CP,3G,MSC,Managed,Transport,Network,Handover,FEMTO,的关键技术,移动性管理,Femto,网络标识,Macro UE- Macro PLMN,UE can access Macro only,Femto UE- Femto PLMN,Can access both Femto and Macro,ePLMN concept,MacroLayer,Macro Layer MacroPLMN,UE,H-BSR,1. RRC Connection Establishment,3G-MSC,2. NAS: Location Update Request,3. NAS: MM Information,(modified network name),4. NAS: MM Status,5. NAS: Location Update Accept,6. NAS: Location Update Complete,7. RRC Connection Release,2. NAS: Location Update Request,3. NAS: MM Information,(network name),4. NAS: MM Status,5. NAS: Location Update Accept,6. NAS: Location Update Complete,Femto Layer,FemtoPLMN,Femto Cell,-,方案一：基于,ePLMN,的,Femto,网络标识,为,FEMTO,申请新的网号，,Femto,网络和宏站网络使用,不同的,PLMN,，做,RPL,等效后同属联通,-,方案二：基于,MM/GMM,信息插入的,Femto,网络标识,同网号，,UE,从宏小区向,Femto,进行位置更新,/,路由更新,时，,Femto,在核心网下发的,MM/GMM Informaiton,消,息中插入,Femto,网络名称替换原有的,HPLMN,名称字,段，标识,Femto,区域,不用新网号,，外场中发现,有不支持中文网号的手机,目前联通在申请新网号，之前,暂,用方案二,n,Femtocell,所扮演的角色类似于终端设备,，因此其使用方法必须简,单明确，用户,从运营商获取,Femtocell,基站后，只要接,通电源和网络，必须能自动完成,IP,连接和,IP,分配，进行远程的自动软件升级、自动,网络规划,(,包括最小干扰频点的选择、扰,码的自动分配、邻区列表的自,动创建及,发射功率的自动调整,),。,34,FEMTO,的关键技术,即插即用,n,n,n,接入,层的,UE,接入鉴权：,用户必须可以设置,Femtocell,的接入模式，是否,允许,所有用户接入？能否设置不同,的接入用户？,Femtocell,信号是否可以独享？因此,Femtocell,必须设置一个白名单编辑功能，以满足对,Femtocell,接入终端的控制。,Femtocell,基站设备的接入控制：,运营商要能够监控,Femtocell,基站的使用，并控制其,IP,是否允许接入。,目前主要采用在,Femtocell,基站内置一张类似于,SIM,卡的信息鉴权设备，在用户获取,Femtocell,基站时，,运营商可以在,SIM,卡上烧制相应的鉴权信息。,核心网,3GPP,标准的,UE,接入鉴权：,Femtocell,对用户,的接入必须满足,3GPP,对,3G,的各项标准规定。,35,FEMTO,的关键技术,鉴权和接入控制,36,n,切换的三个方向：,q,q,q,Femtocell to Femtocell,Femtocell to Macro cell,Macro cell to Femtocell,n,有效地,降低,macro cell,的负荷量及,频谱资源,FEMTO,的关键技术,切换控制,n,n,Femtocell,和,Femtocell,之间的切换及,Femtocell,向宏,峰窝小区的切换不存在问题，只要在,Femtocell,中设,置相应的邻区列表即可。,但宏峰窝小区向,Femtocell,的切换中，由于,Femtocell,小区众多，宏峰窝邻区列表有限，因此宏,峰窝向,Femtocell,方向的切换目前还在讨论当中,。由,于运算的复杂度及成本问题，大部分,运营商已经同意,可以放弃宏峰窝小区向,Femtocell,的切换。但有少数,设备商也提出了逻辑小区的概念，将多个,Femtocell,归为一个逻辑小区，,宏,峰窝只关心逻辑小区的设置，,而无需了解,Femtocell,的真实小区，以此来解决邻区,列表有限的难题。,37,FEMTO,的关键技术,切换控制,3GPP Interfaces,AAA Server/,BVG,Auth database,Iu-CS,Femto BSR,WMS,Internet,Apps; Portals;,Internet,PSTN,One Physical Routing,UTRAN (RNC+L1 radio),HLR,MSC SGSN,Iu-PS,BSG BPG,One Physical Housing,Firewall/IPSecElement,非安全区,域,Legacy 3GPP,R99 & HSPA terminal,Femto,关键数据安全,的本地存储,基于,3GPP,的空口加密,网络防火墙,Gi,-,Traffic Aggregation,-,Security,-,Signalling Translation,Femto,内嵌防火墙,IPSec,隧道,3GPP Core Network,Femto,鉴权,BSR Gateways,And OAM,HNM,IPSEC over xDSL,FEMTO,的关键技术,安全性,安全性管理,n,OMC,和家庭网,络管理,(HNM),的作用是提供操,作维护功能、维护,BSR Femtocell,数据库、执,行用户注,册、自动小区规划,等。,39,FEMTO,的关键技术,网管,n,n,n,Femtocell,主要通过接收周围宏,基站信号,来提取同步时钟信号。,如果,Femtocell,完全处于孤,岛环境，就需,要通过自身的时钟振荡,器来获取时钟。,当然,GPS,也可以应用到,Femtocell,，但由,于成本较高，目前仅在,CDMAFemtocell,中有少量应用。,40,FEMTO,的关键技术,时钟同步,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,因,为,Femtocell,是完全通过,IP,网络实现与核心网的连接，因此如何保,证业务的,QoS,服务等级，特别是语音业务的,QoS,要求非常关键，因此,对于,IP,传输网络需要有一定的性能要求，一般要求如下。,满足语音业务,QoS,最低要求：,a.,时延：上行,200ms;,下行,2.5s,b.,抖动：,100ms,c.,丢包率：,100kbit/s,满足视频电话及,PS384K,业务,QoS,最低要求：,a.,时延：,100ms,b.,抖动：,70ms,c.,丢包率：,200kbit/s,41,FEMTO,的关键技术,IP,传输质量,n,n,Femtocell,借助固定接入提供移动业务，同时也为传,统意义上的家庭网关增加了移动接人功能，即所谓的,四重播放的家庭网关。运营商借助四重播放概念，一,方面可以把现有固定业务和移动业务进行绑定，从而,提高用户的忠诚度，家庭套餐等业务绑定模式还可以,吸引家庭成员成为忠诚的业务使用者；另一方面，也,可以把原本只部署于固定网络的业务扩展到移动终端,，从而增强用户的使用体验以吸引更,多的用户。,对全业务运营商来说，借助于,Femtocell,的融合业务,，可以提高其差异化,竞争,能力。,42,FEMTO,的关键技术,绑定,n,n,由于部署成本相对较低运营商有条件降低业,务的使用费用，因此可让用户享受更,多的资费,优惠。,另外，通过业务绑定,(FMC,四重播放,),，也可,以降低用户整体的业务费用。,43,FEMTO,的关键技术,资费方案,BSR Gateways,BSG,BPG,BVG,FEMTO,的关键技术,其他技术,其他功能,部分厂家支持,LAC,转换,MSC,Iu-CS,空口,LAC / Iu,口,LAC,转换,SIB message,with Air,LAC,Femto,空口,LAC,尽可能多,Iu,口,LAC,尽可能,少,n,从核心网侧来看,过多的,LAC,不便于,MSC/SGSN,管理,也增加信令负荷,DSL Network,为,了便于准入控制，一个交换机下不,同,FEMTO,的空口,LAC,应该尽可能不同,利用,FEMTO,提供空口,LAC,到,Iu,口,LAC,的,转换功能，可以使得,FEMTO,的空口,LAC,和,Iu,口的,LAC,不同，无论,FEMTO,下空口,LAC,如何不同，,Iu,口上只会有一个,LAC,分为上报核心网,LAC,（称,Iu LAC,）和下,发终端,LAC,（称,Uu LAC,）,Y Coordinate in Meter,FEMTO,的覆盖分析,-8,-6,-4,-2,0,2,4,6,8,10,-10,-10,10,8,6,4,2,0,-2,-4,-6,-8,X Coordinate in Meter,一般家庭环境的路径损耗在,70dB100dB,左右,L,39.5+20logd,按照导频,RSCP -100dBm,的,FEMTO,覆盖门限，,那么,FEMTO,在穿透,3,堵墙的情况下，能覆盖到,10,米的距离，,基本能够满足一般家庭覆盖,Femto,与,UMTS,宏站异频组网情况,在异频组网的场景下，,Femto,与宏站之间基本没有干扰,Femto,的小区,半径主要取决于导频的,RSCP,接收电平,-40,-50,-60,-70,-80,-90,-100,-110,-120,-130,下行受,限,：,家庭,型发射功率：,20 mW,企业级发射功率：,100mW,既,13-20dBm,y m,-1000,-500,0,500,1000,500,0,1000,x m,FEMTO,的覆盖分析,Femto,与,UMTS,宏站同频组网情况,在同频组网的场景下，,Femto,的小区半径主要取决,于来自宏站的干扰,离宏站越近，干扰越大，小区半径越小,P,m acro,= 20W, r,macro,= 1208m, P,fem to,ma x,= 20mW, Channel: typical urban,femtocells that achieve target range,reduced range (3.2%),reduced range with 15dB wall separation (0.9%),仿真条件：,宏站,20W,宏站半径,1208m,FEMTO20 mW,典型市区环境,仿真结果：,FEMTO,距离,NodeB 200m,以外,时基本不受影响,FEMTO,距离,NodeB 200-80,米,时，将减少覆盖距离,FEMTO,距离,NodeB 80,米以内,时，隔,1,堵强也有覆盖损失,-500,-1000,Y Coordinate in Meter,Y Coordinate in Meter,Y Coordinate in Meter,Y Coordinate in Meter,宏站的,Ec/Io,宏站的,Ec/Io,宏站的,Ec/Io,Femto,的,Ec/Io,宏站的,Ec/Io,Femto,的,Ec/Io,-8,-6,-4,-8,-10,-10,-4,-6,0,-2,4,2,10,8,6,-15,-14,-12,-13,-11,4,6,8,10,-8,-10,-10 -8 -6 -4 -2 0 2,-4,-6,0,-2,4,2,10,8,6,X Coordinate in Meter,-16,-15,-14,-12,-13,-11,0,2,4,6,8,10,-8,-10,-10 -8 -6 -4 -2,-4,-6,2,0,-2,4,8,6,X Coordinate in Meter,-16,-15,-13,-14,-12,-11,-8,-6,-4,-2,0,-8,-10,-10,-4,-6,2,0,-2,4,8,6,10,X Coordinate in Meter,-15,-13,-14,-12,-11,FEMTO,的覆盖分析,Femto,处于,UMTS,宏站小区边界位置,Femto,处于,UMTS,宏站小区中心位置,10,-16,Femto,的,Ec/Io,-2 0 2 4 6 8 10,X Coordinate in Meter,-16,Femto,的,Ec/Io,2 4 6 8 10,室内占,用,宏站信,号,室内信号,外泄,FEMTO,的频率使用,鉴于同,频时,相互干扰较大且不容易控制，,Femto,与,UMTS,宏,站应,异,频组,网,Femto,建,议采,用空闲独立频点（如,f3,）；当室分高层楼宇已采用了,f3,频点，,可使用,f2,频点建设,Femto,。,对于将来,WCDMA,发展期，某,些区域,宏网络同时采用了三个频点的区域，为,保证网,络的正常体验，需,要申请新的频率资源,FEMTO,的容量分析,设备能力,家庭型,同时支持,4,用户并发,企业,级,同时支持,16,用户并发,极限,容量（功率资源,）和码资源,96,个,话音连接,/32,个,VT,连接,/4Mbps,吞吐量（,HSDPA,）,大于设备,能力,，不受限,传输资源,根据传,输承载方,式决定：,ADSL,：下行,8Mbps,上行,640kbps,ADSL2+,：下行,16Mbps,上行,1Mbps,LAN,：,10Mbps/100Mbps,FTTH,（,PON,）：,1000Mbps,WCDMA,容量取决于多个方面，对于,FEMTO:,n,n,n,Femtocell,在实际应用中，是不需要进行网络规划设计,的链路预算和覆盖预测的，根据实际环境的覆盖和干扰,情况自动设置和优化发射功率，从而满足覆盖和质量要,求。,但在不同组网方式下（,异频组网和同频组网），,Femtocell,的最大覆盖能力和干扰情况有所不同。,在异频组网情况下，,Femtocell,和大网宏站之间没有干,扰，,Femtocell,的覆盖范围取决于导频的接收电平（,RSCP,），这能够满足一般家庭的覆盖要求。,FEMTO,室内覆盖规划要点,n,n,n,在同频组,网的场景下，,Femtocell,小区半径主要取决,于,来自宏站的干扰，并且和离宏站的,距离有关。在距,离宏站过近的区域内，,Femtocell,难以保证,10m,的小,区覆盖半径。,同时，,Femtocell,和宏站之间的干,扰还取决于切换和,准入策略。如果能够保证及时地切到电平较高的一方,，那么干扰和质量还可接,受；如果不能很好地支持,Femtocell,大网宏站之间,的切换，或者是在封闭,式准,入情况下，将可能出现严重的干扰问题，甚至导致,“,BlackZone,”,。,在多,Femtocell,连续覆盖的前提下，,Femtocell,之间必,然使用相同频点，在允许,Femtocell-Femtocell,切换,的情况下，,Femtocell,之间的干扰是可以接受的；如,果相邻的两个封闭准入模式,Femtocell,之间不允许切,换，那么它们之,间可能会产生较大干扰。,FEMTO,室内覆盖规划要点,n,n,准入策略也是规划的重要环节，考虑到家庭和,小型办公场景,属于私用场景，建议,Femtocell,采用封闭式准入策,略。当然也可以将一些封闭,式接入的场景改为半开放式，比,如允许其他用,户以较低的优先级使用,Femtocell,的语音和低,速数据业务，并给,Femtocell,业主适当补贴。,在,同频组网的情况下，小型私用场景使用半开,放式接入可以避免封闭式,接入情况下可能产生,的,“,BlackZone,”,问题。,FEMTO,室内覆盖规划要点,n,n,除此之外，在小区重选方面，,建议使用分层小,区结构（,HCS,）的小区重选方式。,在,UE IDLE,模式和,Cell_FACH/Cell/URA_PCH,连接模式情况下定义小区重选优先级，使得,UE,可以根据移动速度快慢选择小区重选对象，尽,可能地将静态,UE,保留在,Femtocell,小区中。,FEMTO,室内覆盖规划要点,n,n,CDMA,网络中，同一小区中的用户共享下行功率，对于,室内的用户，无线信号要穿透墙体才能到达终端，故这,部分用户消耗了一大部分功率，造成宏蜂窝小区的容量,下降，甚至造成小区,中所有用户业务质量恶化。,Femtocell,能够分流宏蜂窝小区的话务,，这样可以降低,室外宏蜂窝网络的容量压力，或者等,效为扩大基站覆盖,范围。因此，建设,Femtocell,会对移动网络规划产生影,响，鉴于,CDMA,网络的容量和覆盖可以相互转化的特点,，这,种影响可以等效为同样情况下减少基站的数量或者,等效为降低系统扩容压力。,FEMTO,对现网规划的影响分析,n,Femtocell,倍受综合运营商的推崇，它一般很少与移动,网络同步建设，而是作为室外宏蜂窝,网络有效补充的手,段使用。根据分析，,Femtocell,模式只有在高速数据业,务需求比较旺盛的,3G,网络发展成熟期才能发挥很好的,效,用。在此阶段我们可以认为，室外宏蜂窝基站建设已经,达到完全满足覆盖需求的规模，但是，在高速数据业务,使用比较集中的时段，在某些热点区域会因容量消耗过,大造成覆盖空洞，从而影响到运营商,的整体服务质量与,品牌形象。此时,Femtocell,的引入方案不可能减,少宏蜂,窝数量，其最大的作用将是分流话务量，保证室外基站,能够达到理想的覆盖范围。,FEMTO,对现网规划的影响分析,n,Femtocell,引入后，网络话务将会呈现出动态流,动的特点，这对网络规划、优化工作人员提出了,更高的要求。网络规划与优化工作要紧密结合现,网实际话务量进行，运维与优化工作人员要密切,关注网络运行状态，保证容量配置满足峰值话务,需求，同时严格控制基站覆盖范围，及时对相关,网络参数进行合理调整，避免出现严重导频污染,现象。,FEMTO,对现网规划的影响分析,n,第三部分,n,Femtocell,家庭,基站应用场景,58,汇报纲要,n,n,n,n,n,FemtoceFEMTO,与,WLAN,优缺点对比,FEMTO,与室内分布系统优缺点对比,Femtocell,适用场景分析,Femtocell,应用限制,Femtocell,可开展,的特色业务,FEMTO,适用场景分析,FEMTO,与,WLAN,对比,n,更好地控制服务质量和安全,q,q,q,q,运营商控制频谱，更加安全，,WiFi,可能会有很多用户竞争使用公共频谱和,网络,更少的干扰，,QoS,保证,HSDPA/HSUPA,同样可以提供高速数据应用,移动性强,n,n,n,不需要集成,WiFi,和,UMTS,，标准的,UMTS,终端,WiFi,终端由于功率优化的问题，电池耗,电,成为一个问题,可以为用户提供简便的使用体验,q,不需要分离的账单和登录手续,Femtocell,Wi-Fi,Power,靠近基地台时可以将功率降下,来，节省电,池能量,功率：,10mW,100mW,需外接电源或者具有大容量,电池的,设备,功率：,10mW,100mW (WiFi AP),支持能力,支持所有,的标准,3G,手机,需增加,额外的,BOM,和整合费用,语音通信,质量,在授权的频段，能提供高品质,的服务,工作于未授权的频段，易产生噪音,与延迟,安全性能,较好,较差,终端设备,不需特殊终端设备,需,要,Wi-Fi,双模,手机或其他设备,成熟度,尚未成熟,厂商、产品数量多，较为成熟,覆盖半径,20m,50m,100m,最大移动,10 km/h,10 km/h,60,Femtocell vs. Wi-Fi,FEMTO,适用场景分析,FEMTO,与室内分布系统对比,缺,点,：,n,n,FEMTO,覆盖的区域更小,FEMTO,与室外,的切换,是单向的、且是硬切换,优点：,n,n,n,n,简化传输条件（,ADSL,即可）,设备成本更低,针对少数用户，可提供的业务质量更稳定、,数据业务带宽更有保证,开展与位置有关的业务 或 资费差异化的业务,WLAN,覆盖区域大小,业务量,大型建,筑,中型建筑,小型建筑,家,庭,室外宏蜂窝,穿透,业务量低,室内分,布,系统,分布式基站,有源室分,无源室分,直放站,FEMTO,适用场景分析,复杂的大型建筑,局,部,引,入,分,担,数,据,业,务,容,量,Pico,基站,Femto,业务量高,是,Femto,最,主,要的使用场景,FEMTO,适用场景分析,q,q,小型私用,场景,小型共用场景,是,Femto,最,主,要的使用场景,是,是,超,市,等,如：,VIP,服务区域、 小型的营业厅或代销点、连锁,Femto,的一个灵活使用,是,Femto,应,用的一个探索,目前阶段需谨慎使用,FEMTO,适用场景分析,q,聚类场景,是,Femto,应用的一个探索,目前阶段需谨慎使用,挑战,Femto,容量相对,宏站较小,，在话务分布不均的,情况下难以避免部分,Femto,拥塞，而另一部分,Femto,很空的,情况,Femto,只能提供,WCDMA,覆盖,，不能提供,GSM,覆,盖,与小型私,用场景不同，这,类场景中，运营商可,能仍然,需要支付,Femto,电费和,传输费用,需要,引入数十个甚至上百个,Femto,小区，,Femto,和,Femto,之间没有软切换，可能,存在一,定,干扰,，导致容量和质量下降,网络,邻区结构复,杂，不利于规划，也不利,于移,动性管理,，过多的小区可能,导致,过多的切换,，,影,响质量，消耗资源,如果利,用,公网作,为回程，可靠性较低,Femto,设备,没,有宏站设备可靠,优势,有效提高,高速,数据业务吞吐速率，快速,解决用户投诉，提高用户满意度,有效卸载,室外宏站容量，提高室外宏站,质量,部署灵,活，工程实,施,相对方便，物业难,度相对较低,FEMTO,适用场景分析,存在应用上的限制,n,n,n,单点覆盖范围,小；如果实现大面积,连续覆盖的话，,每层通常需要若,干个,FEMTO,一栋建筑需要几十个，管理和运维难度较大,DSL,或宽带接入的传输网络目前难以保证,QoS,，所以,FEMTO,对实时,业务难以保证,QoS,。,（某些省试用后发现视频电话质量极差，无法,使用）,FEMTO,与室外站点切换是单向的，室外站点无法向,FEMTO,切换，,所以重要区域还需要保证主体网络的基本覆盖,FEMTO,适用场景分析,可开展的特,色业务,1,）差异化资费,FEMTO,适用场景分析,可开展的特色业务,2,）位置服务,了解家,庭成员,情况,基于位置推送服务信息,FEMTO,适用场景分析,可开展的特,色业务,3,）家庭号码,/,全业务通信服务,家庭号码：,Femto,拥有,一个家庭的固定电话号码,家庭号码可以映射到一个或多个家庭成员的终端，按顺序振铃,或者同时振铃,只有家庭成员在家时才会寻呼,如果一个家庭成员接了电话，而电话是另一个家庭成员的，可,以将通话转移到正确的家庭成员,如果没有应答，将会转入家庭语音信箱,全业务通信服务：,移动电,话（,3G,）,电脑无,线上网（,HSPA/WLAN,）,电脑,有线上网（,LAN,接口）,n,第四部分,n,Femtocell,家庭,基站网络架构,70,汇报纲要,n,n,n,n,FemtoceFEMTO,设备情况,FEMTO,网络架构,Femtocell,网络架构选择,Femtocell,应用案例,FEMTO,设备,n,目前联通系统,内主,要采用三个厂家的,FEMTO,设备：,q,q,q,华为,贝尔,诺西,其他设,备厂家正在进行验证,测试；中兴尚未推出产品,华为,FEMTO,设备,家庭型,Femto,企业级,Femto,同时支持,4,用户并发,直立放置,发射功率：,20,或,100mW,用户自安装,符合,3GPP R6,交流电源,11W,功率,支持,HSDPA & DCH , HSUPA,2G&3G,网络监听,支持同频或异频组网,同时支持,8,用户并发,发射功率：,100mW,独立式,Femto,融合式,Femto,企业级,Femto,接头,:,电源, 1,个以太网口, 4,个,LED,内置,/,外置天线,ADSL2+,FXS,端口，用于,VOIP,应用,4,个以太网口,with full routing capabilities,(including IPTV),2 USB master,Wifi 802.11b/g embedded,接头