Femtocell技术简介

随着Femtocell技术的日趋成熟，Femtocell已被诸多的运营商、设备厂商所看好，如果说2008年是Femtocell产品的测试年，那么2009年将是Femtocell商用的关键性一年，预计规模商用在2010年后。

Femtocell的基本概念

由于移动通信面临室内覆盖的严峻挑战，一种新的技术被推上台面――Femtocell，毫微微蜂窝基站，也被称作家庭基站或3G接入点。它是一种超小型手机基站设备，外观上与Wi-Fi的接入设备相似，大小差不多，适用于家庭及办公室环境。如果在家庭里设置Femtocell，连接有线宽带后，用户使用手机拨打电话时，可以采用更便宜的有线通信。其发射功率较小，一般为毫瓦级，因此覆盖半径也较小，一般为20米～50米。一个femtocell的接入设备一般最多可支持4～6个移动用户，其空中接口符合3GPP/3GPP2标准，因此适用于任何现有的移动终端。

Femtocell可在3G网络上提供Wi-Fi功能，从而在建筑物内实现可靠的3G连通。该技术通过在建筑物内布置一个小型的低功率发射器/接收器，从而允许3G手机连接到本地蜂窝基站，并通过ADSL线路进行路由呼叫。Femtocell还能够连接到家庭网络，将电话上的内容分发到家中的各个设备，比如电视和立体声系统，并让用户以7.2Mbps的速度接入到所有常规3G服务。一但设备普及，更多的应用也会随之而来，例如家庭安全监控等。

尽管Femtocell诞生不久，但是已经得到运营商和设备制造商的追捧，欧洲通过Femtocell技术增强手机信号。到2010年，Femtocell技术将走向繁荣，而全球主要的运营商将引入新的计费和业务捆绑策略，从而提高有线传输的业务量，同时也有利于提高无线信号在家庭与办公场所的覆盖。

Femtocell的关键技术

即插即用

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。

接入控制

接入控制主要有三个层面。第一，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。第二，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。第三，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。

切换控制

Femtocell必须与宏峰窝之间实现无缝切换，以提高用户的感知度，切换主要包括三个方面：Femtocell和Femtocell之间的切换；Femtocell向宏峰窝的切换；宏峰窝向Femtocell的切换。

IP传输网络质量要求

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。

Femtocell的优点

低成本：Femtocell结构简单，与传统基站相比价格低廉，用户可以自己购买。

用户安装：支持即插即用，用户可以自行安装Femtocell终端，只需运营商进行激活。

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：Femtocell的发射功率为10mW～100mW，与Wi-Fi接入点类似。

基于蜂窝移动网络标准：Femtocell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。

使用单模终端：与UMA技术不同，Femtocell不需要双模终端支持。

支持多种标准化协议：Femtocell独立于网络连接方式，支持连接运营商核心网的多种接口，如UMA和SIP/IMS协议等。

Femtocell对发展3G意义非凡

Femtocell不仅仅是一个提高网络容量及覆盖率的方法，其对快速发展3G用户也起到十分积极的作用。用户的发展

是3G发展的基础，因此Femtocell将会对3G的发展做出重要贡献。

快速增加3G用户群

Femtocell对3G用户群增加的拉动体现在两个方面：一方面Femtocell具有良好的宽带用户资源，Femtocell必须依靠宽带接口或者DSL连接，这将会提高宽带的利用率。而集成的Femtocell家庭网关将使用户无需添加新设备就可以使用Femtocell服务，这将进一步提高其渗透率。Femtocell能够有效解决3G在室内覆盖方面的不足，使3G的应用得到扩展，并赢得很多宽带用户。另一方面，Femtocell以家庭或小型办公室为单位，这使得捆绑多个用户成为可能，运营商可以通过设计优惠的家庭套餐来满足个性化业务需求。

Femtocell的优点不仅仅在于网络覆盖及网络容量的提高上，它很可能演变出新的商业及业务模式。运营商通过Femtocell收集用户的信息，整合内容及服务资源，向用户提供个性化的服务，打造出丰富多彩的数字化家庭应用。

降低用户流失率

对用户流失率的降低表现在两个方面，一方面通过Femtocell更好的了解用户消费方式（Femtocell由运营商远程管理），了解用户的需求及习惯，并推出满足不同需求的个性化服务；另一方面，Femtocell提供的融合服务是多个家庭成员共同签约，这无疑抬高了其转移成本。

提高对固网宽带接入的依赖性

随着语音业务的逐渐饱和，未来市场的增长点将会在数据业务及宽带业务上，而两者也呈现融合趋势。Femtocell的直接价值是体现在移动运营商方面，但是Femtocell业务是离不开固网运营商的宽带业务的。Femtocell可以提高宽带增值服务价值，扩展固网数据业务的应用范围，使用户加大对宽带接入的依赖性。

Femtocell在各国的运用

Femtocell这一超小型移动电话基站，目前已成功开发出字典大小的产品，并且价格低廉，可在家用电器大卖场销售。像Modem一样，它可由用户自主安装。Femtocell中的femto意为毫微微，其为10的负15次方，即1亿分之一的1000万分之一，数量超乎想象的微小。该网关可接收极其微小的电波信号进行相应处理，在家庭内可支持4人同时通信，能够提高用户通信质量和降低通信费用，最大使用距离几十米。尤为突出的是，它支持固定电话和移动电话的融合(FMC)，因而在欧美和日本等发达国家受到运营商和用户的广泛青睐。

Sprint在美国领先开展这项业务，T-Mobile公司也开始提供这一业务。欧洲的一些电信运营商也准备积极参与，美国摩托罗拉开始在欧洲测试支持3G标准的毫微微蜂窝家用网关技术。除此之外，诺基亚-西门子网络公司也正在开发3GFemtocell家庭接入系统。

日本政府对这一新兴技术大力支持。总务省认为，其可安装在高层建筑的室内、地下室和山区等偏僻地带，可支持高速大容量的无线通信。特别适用于有需要的家庭和地下商业街的中小型店铺。这将有利于尽早实现日本政府所提倡的无所不连的宽带通信发展计划，并且减轻日本官方的相应负担。

有专家指出，由于该技术的多种优越性和进入门槛相对低，值得作为近距离无线通信的另一种重要手段，应引起国内信息通信主管部门和相关厂商的密切关注。

Femtocell在中国的推广

从技术角度看：

与宏蜂窝（Macrocell）的区分

可以采用与外网使用不同的系统/网络标识使用独立频点等方式实现。

规避与宏蜂窝网络的相互干扰

针对中国市区建筑密集的国情，干扰问题是Femtocell必须克服的一个难题，尤其在基站附近室内信号也比较强的区域，避免出现乒乓切换等影响网络质量的问题。

实现与宏蜂窝网络的切换

Femtocell技术的初衷是要实现与宏蜂窝网络的无缝切换，但由于Femtocell设备数量庞大，基站邻小区列表配置不具备可实施性，目前宏蜂窝到Femtocell的切换尚存在难度。

运营商需要制定合理的用户接入策略

这一方面可以很大程度上规避Femtocell信号对非Femtocell用户产生的强干扰；另一方面有利于保证Femtocell与宏蜂窝网络的服务质量，保护运营商的品牌形象。

从商业模式角度看：

3G数据业务形成主流

当数据业务量和3G用户渗透率都比较高的时候，运营商可以从Femtocell获得可观的收益。如果3G市场没有得到充分发展，Femtocell经济效益不明显，其所节省的宏蜂窝网络建设成本可能远远低于Femtocell所需的投入。

宏蜂窝网络容量或覆盖存在不足

如果宏蜂窝小区间距满足要求且容量配置充足，那么依靠宏蜂窝基站完全可以解决室内外覆盖需求，Femtocell对运营商也就失去了意义。

结束语

对于一种新技术的出现，技术的完善、产品与服务的推广最终使产业链走向成熟是整个技术发展过程中最重要的环节，而作为一种新兴的技术，Femtocell同样避免不了这个阶段。

从技术层面上，Femtocell作为蜂窝网在室内覆盖的补充，能够为用户提供话音及数据服务。在当前3G在室内覆盖不足的情况下，Femtocell能够分流宏蜂窝小区的话务，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，同时，通过缓解3G网络空中接口频率有限，为实现3G网络下的高速数据连接提供了良好的保障。除此以外，Femtocell还可以实现完全的融合网络，Femtocell设备可以集成Wi-Fi、ADSL路由交换等功能成为家庭中唯一的综合性家庭网关产品等等。技术上的优势，决定了其未来发展潜力，无可厚非Femtocell已经受到了来自运营商与设备供应商的青睐。

正如802.11n技术，虽然大量的设备厂商与芯片厂商推出了大量的产品，但在企业市场依旧发展缓慢。Femtocell也面临着同样的问题，更为严重的是，Wi-Fi产业链已经相当完善，相应的芯片厂商，设备厂商数量众多，产品较为成熟，而Femtocell技术刚刚起步，产业链还处于襁褓期。正因此，Femtocell技术在发展过程中，在所面临的设备信号干扰、软件开发、安全防患、成本控制等多个环节上，缺乏更多的支持。尤其在成本控制上，Femtocell作为一个客户端产品，价格要在客户接受的范围内。

同时，从目前市场上来看，除了运营商提及的少数的几个服务以及设备供应商提供的一些基站产品以外，很少能看到如Wi-Fi产业链中那么全面的产品，而过于单一的产品线也将导致用户对Femtocell技术的热情。更重要的是，由于产品的缺乏直接导致应用市场停滞不前，运营商业务难以得到更好的推广，更别提商业模式能有所创新。

在家庭网络中，Femtocell技术具有更多优势，虽然运营商表示对Femtocell的热情，但由于Femtocell产业链还不成熟，客户端成本高等，使得近期市场化存在一定难度，而在Femtocell技术的推广过程中，如果更好的完善产业链将是最大的挑战。