Femto技術(shù)與組網(wǎng)應(yīng)用

Femto的部署區(qū)域一般都存在宏網(wǎng)絡(luò)覆蓋，F(xiàn)emto與宏網(wǎng)絡(luò)同覆蓋的場景如圖2所示。這就涉及到Femto小區(qū)與宏小區(qū)之間的小區(qū)重選和切換問題，并且在企業(yè)級應(yīng)用中，還涉及到Femto小區(qū)之間的小區(qū)重選與切換問題。

圖2 Femto 與宏網(wǎng)絡(luò)通覆蓋的場景

目前，F(xiàn)emto可支持與2G/3G宏網(wǎng)絡(luò)的雙向重選，同時支持Femto到宏網(wǎng)絡(luò)的切換，但是目前對從宏網(wǎng)絡(luò)到Femto的Inbound切換的支持還不完善。

對于Femto小區(qū)與宏小區(qū)之間的小區(qū)重選，主要的判據(jù)是Femto小區(qū)的信號質(zhì)量，并且遵循UE優(yōu)先駐留在Femto小區(qū)的原則。UE一旦進入Femto覆蓋范圍，優(yōu)先選擇駐留在Femto小區(qū)上，并且能夠在宏小區(qū)信號質(zhì)量好于Femto小區(qū)時仍然駐留在Femto小區(qū)（如Femto距離宏基站較近時）；當(dāng)Femto小區(qū)的覆蓋變得比較弱時，UE重選到宏小區(qū)。

在Cell DCH狀態(tài)，因為Femto集成了原RNC的功能，所以Femto到3G宏小區(qū)的切換類似于宏網(wǎng)絡(luò)中跨RNC的切換，即SRNS重定位過程。

但是，目前還不支持從宏網(wǎng)絡(luò)到Femto的切換。

首先是擾碼混淆問題。由于Femto的部署數(shù)目較多，且擾碼復(fù)用，因此在宏小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)，會有多個Femto小區(qū)共用同一PSC的情況，即PSC混淆。在傳統(tǒng)UMTS系統(tǒng)的切換測量中是通過PSC來區(qū)分不同小區(qū)的，因此在上述不同F(xiàn)emto小區(qū)分配相同PSC將造成PSC混淆。

其次是接入控制問題。在無線測量階段UE無法知道目標(biāo)Femto是否允許接入，因此無法作出切換決定。

3 Femto應(yīng)用場景分析

Femto主要應(yīng)用于家庭和辦公室等室內(nèi)環(huán)境，這些場景的需求特點是不需要支持太多用戶，但是對信號質(zhì)量要求較高，F(xiàn)emto的技術(shù)特點正好滿足了這些要求，而且部署方便，是家庭和小型辦公場所理想的室內(nèi)覆蓋解決方案。

對運營商來說，采用Femto進行家庭場景的室內(nèi)覆蓋，不僅能夠降低蜂窩網(wǎng)的運營成本、提升用戶感受，還可以進一步推動固定移動融合的發(fā)展，提供差異化的服務(wù)。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

a）節(jié)省CAPEX和OPEX。Femto能夠在空口分流宏網(wǎng)絡(luò)流量，緩解宏網(wǎng)絡(luò)的擴容壓力；另外，用戶提供站址、支付回程和電源，減低了OPEX。

b） 提高室內(nèi)覆蓋質(zhì)量。由于3G 技術(shù)使用的頻段比2G 網(wǎng)絡(luò)要高，因此對建筑物的穿透能力不夠，而3G網(wǎng)絡(luò)提供的各種多媒體服務(wù)又對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提出了較高的要求。Femto可以很好地解決這個問題，大大提高了室內(nèi)3G 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果。

c） 提高ARPU 值。網(wǎng)絡(luò)性能的提升，必然可以提高用戶體驗，進而推動3G 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展和培養(yǎng)用戶的使用習(xí)慣，為運營商帶來更多的收入。

d）增加用戶。Femto可以作為運營商獲取客戶的手段，可以推出類似“親情1+”之類的家庭套餐，促使擁有Femto覆蓋的家庭中的所有家庭成員都使用同一運營商的網(wǎng)絡(luò)。

Femto技術(shù)主要定位于家庭場景的室內(nèi)覆蓋解決方案，但是Femto也可以應(yīng)用于中小企業(yè)的辦公樓宇。

高層樓宇的特點是墻體較厚、穿透損耗較嚴(yán)重、建筑結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，采用在周圍部署宏基站的方式并不能滿足室內(nèi)覆蓋的需要。采用BBU+RRU室分系統(tǒng)能夠很好地解決室內(nèi)覆蓋，但代價是相對昂貴的部署成本，包括設(shè)備、傳輸資源、工程建設(shè)、后期維護的成本等。

采用Femto進行辦公樓宇覆蓋具有部署靈活、施工方便、成本低廉等優(yōu)勢。但是這種覆蓋方案還存在一些尚未解決的問題。

首先是Femto之間的切換問題。目前在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中對Femto間切換的支持還不完善。

其次是Femto之間的干擾問題。從目前設(shè)備商推出的Femto產(chǎn)品看，F(xiàn)emto覆蓋范圍有限，同一樓層需要多個Femto共同覆蓋，如何控制干擾也將是運營商需要面臨的問題。

最后是Femto的容量問題。家庭級的Femto一般只支持16個用戶駐留和4個用戶并發(fā)，這對企業(yè)級應(yīng)用來說是不夠的。因此，對于Femto的企業(yè)級應(yīng)用，應(yīng)該采用企業(yè)級的Femto，目前企業(yè)級應(yīng)用的Femto產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟，可以商用的產(chǎn)品有限。

4 結(jié)束語

雖然3GPP對Femto標(biāo)準(zhǔn)化工作是從R8開始的，但基于盡可能不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的考慮，F(xiàn)emto設(shè)備對R8之前的終端與核心網(wǎng)絡(luò)具有良好的兼容性，自配置自優(yōu)化功能保證了Femto對宏網(wǎng)絡(luò)盡量小的影響。
目前，F(xiàn)emto產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟，華為、阿朗、諾西、思科、NEC等公司都已經(jīng)推出了Femto解決方案。從技術(shù)的角度來講，引入Femto的時機已經(jīng)成熟，運營商可以根據(jù)自己的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計劃逐步部署Femto，可以優(yōu)先在有固定寬帶的家庭場景部署。

但是，F(xiàn)emto的引入能否獲得成功還受市場策略、盈利模式等因素的影響，這些因素的影響甚至超過技術(shù)本身。