過(guò)去兩年多來(lái)，毫微微蜂窩(femtocell)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從不為人們所知的特殊市場(chǎng)步入主流市場(chǎng)，而且人們已普遍認(rèn)識(shí)到，該技術(shù)是移動(dòng)通信業(yè)務(wù)歷史中最具突破意義的一項(xiàng)技術(shù)。雖然該領(lǐng)域目前仍由初創(chuàng)開發(fā)商所主導(dǎo)，但最近許多大型供應(yīng)商已宣布向該領(lǐng)域投資，這些公司包括了高通、谷歌和T-Mobile等。

　　雖然最初的商用部署出現(xiàn)在美國(guó)，但人們的普遍預(yù)期是初期的3G部署將在亞洲展開。該地區(qū)的運(yùn)營(yíng)商被公認(rèn)為是推動(dòng)部署femtocell基站的全球領(lǐng)先者，無(wú)論是上市時(shí)間還是他們所推薦產(chǎn)品的成熟度都能說(shuō)明這一點(diǎn)。本文將介紹部署femtocell所面臨的主要挑戰(zhàn)以及應(yīng)對(duì)措施。

　　為何用femtocell？

　　femtocell是一種用戶住宅蜂窩接入點(diǎn)，它通過(guò)用戶的寬帶連接接入移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)。femtocell可以為在家中發(fā)起的呼叫和連接提供高質(zhì)量的語(yǔ)音、最佳的數(shù)據(jù)速率以及更便宜的資費(fèi)，所有這些都可以采用標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)手機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。全球的大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商都把主要精力放到兩個(gè)方面，即覆蓋率和容量。這樣做無(wú)論何時(shí)都是正確的。目前3G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋性不好，而將主要的容量集中在回傳網(wǎng)絡(luò)上意味著移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)不能支持更廣泛的應(yīng)用。femtocell技術(shù)將永久地解決這些問(wèn)題，因?yàn)樗転榘l(fā)起絕大多數(shù)移動(dòng)呼叫的所有家庭提供最佳的覆蓋率，還能為回傳網(wǎng)絡(luò)的容量提供指數(shù)式增長(zhǎng)。此外，也是亞洲市場(chǎng)特別感興趣的地方，就是femtocell能夠?yàn)殪`活的商業(yè)模式以及創(chuàng)新型增值業(yè)務(wù)帶來(lái)機(jī)會(huì)。

　　許多人會(huì)拿femtocell與近幾年應(yīng)用比較有限的WiFi/雙模產(chǎn)品進(jìn)行比較，實(shí)際上他們之間存在許多差別。WiFi是一項(xiàng)很好的替代以太網(wǎng)電纜的技術(shù)，但該技術(shù)主要設(shè)計(jì)用于可以外接電源或者帶有大容量電池的設(shè)備(如筆記本電腦)。WiFi與蜂窩技術(shù)不同，缺乏自適應(yīng)的功率管理功能。因此在移動(dòng)領(lǐng)域里引起的最突出問(wèn)題是采用該技術(shù)的手機(jī)的電池供電時(shí)間非常短。而蜂窩技術(shù)則非常靈敏，當(dāng)靠近基站時(shí)可以將功率降下來(lái)，從而節(jié)省電池能量。這使得femtocell技術(shù)可以帶來(lái)額外的好處，即極大地增加手機(jī)電池的使用時(shí)間。另外，femtocell支持所有的標(biāo)準(zhǔn)3G手機(jī)，無(wú)需像增加WiFi功能那樣增加額外的BOM和集成費(fèi)用。

　　femtocell技術(shù)難點(diǎn)

　　許多供應(yīng)商和業(yè)界觀察人士都強(qiáng)調(diào)了femtocell技術(shù)研發(fā)中存在的潛在問(wèn)題。最常提到的四個(gè)方面是如何降低干擾、遠(yuǎn)程管理、功耗和標(biāo)準(zhǔn)化?？陀^地說(shuō)，所有這四個(gè)方面確實(shí)極具挑戰(zhàn)性，femtocell市場(chǎng)的成功與否取決于能否成功地解決這些問(wèn)題，以及解決這些問(wèn)題需要付出多少時(shí)間和努力。

　　干擾：在傳統(tǒng)的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署中，為了確保每個(gè)蜂窩之間沒(méi)有干擾，需要一位有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)工程師對(duì)每個(gè)基站進(jìn)行大量的設(shè)置和優(yōu)化。這是一個(gè)相當(dāng)耗時(shí)的過(guò)程，需要預(yù)先作好規(guī)劃，并進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)觀察測(cè)試。但對(duì)于femtocell則不然，用戶只需簡(jiǎn)單地將設(shè)備從包裝盒中取出來(lái)，插上電并連接寬帶網(wǎng)絡(luò)后就能夠工作。同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商還必須保證這些femtocell不會(huì)對(duì)他們的宏蜂窩產(chǎn)生干擾。femtocell還必須能夠解決在被移動(dòng)位置、放置到毗鄰其他設(shè)備旁甚至被企業(yè)用戶放置到屋外試圖為鄰居提供電話服務(wù)時(shí)發(fā)生的問(wèn)題。解決這些問(wèn)題的方法是利用所謂的“認(rèn)知無(wú)線電”技術(shù)。這指的是femtocell中的無(wú)線電電路不斷地監(jiān)測(cè)射頻環(huán)境，并根據(jù)情況進(jìn)行自身設(shè)置。Ubiquisys公司的設(shè)備會(huì)每100秒監(jiān)測(cè)一次，它會(huì)被動(dòng)地偵聽(tīng)鄰近的基站和femtocell，確保沒(méi)有干擾，同時(shí)偵聽(tīng)射頻環(huán)境以確保其信號(hào)恰好能夠覆蓋它所處的房屋空間而不至于太強(qiáng)。

　　功率：功耗是另一個(gè)需要考慮的因素。雖然最初的誘惑是，femtocell供應(yīng)商可以創(chuàng)建微微蜂窩基站的精簡(jiǎn)版本，但家庭蜂窩的一個(gè)關(guān)鍵需求是要滿足消費(fèi)電子產(chǎn)品的功率限制要求，并且不用風(fēng)扇而保持安靜的工作。進(jìn)一步說(shuō)，當(dāng)作為一個(gè)現(xiàn)有家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品中的一個(gè)集成模塊時(shí)，必須在無(wú)需太多重新設(shè)計(jì)的條件下能滿足冷卻和電源的限制條件。Ubiquisys公司設(shè)法解決了這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)出了無(wú)風(fēng)扇模塊，目前這種模塊已經(jīng)成功地集成到摩托羅拉和Netgear公司的家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品中。作為一個(gè)額外的好處是，隨著運(yùn)營(yíng)商日益尋求增強(qiáng)“綠色”的資質(zhì)，femtocell能幫助他們降低網(wǎng)絡(luò)的整體功耗。

　　集成標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)營(yíng)商部署femtocell需要的不僅僅是用戶家中的設(shè)備，他們還需要移動(dòng)中心里的設(shè)備將上百萬(wàn)計(jì)的設(shè)備集成到網(wǎng)絡(luò)中。遺憾的是，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)僅僅支持幾千個(gè)基站，而非數(shù)百萬(wàn)個(gè)，故需要一個(gè)全新的解決方案。femtocell供應(yīng)商的做法與某些正在部署中的私有方法有很大的不同，也有些做法是利用電信行業(yè)里的各種標(biāo)準(zhǔn)。

　　私有方案意味著運(yùn)營(yíng)商必須從同一供應(yīng)商選擇femtocell和核心網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。那些著眼于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期演進(jìn)的運(yùn)營(yíng)商采用SIP/IMS進(jìn)行集成，并用主導(dǎo)與目前網(wǎng)絡(luò)兼容的雙模FMC領(lǐng)域的UMA/GAN標(biāo)準(zhǔn)作為補(bǔ)充。此外，femto論壇、femtocell行業(yè)協(xié)會(huì)以及3GPP已就Iuh的基礎(chǔ)依據(jù)達(dá)成一致。Iuh是一個(gè)femtocell專用標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)在今年底完成。Ubiquisys公司已宣布支持所有這些開放式標(biāo)準(zhǔn)，包括GAN、SIP和Iuh。

　　管理：實(shí)際上挑戰(zhàn)還不止這些。同樣地，femtocell的集成與其同類的節(jié)點(diǎn)b有很大不同，管理上也是如此。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同，femtocell部署的數(shù)量很大，并且由用戶自己安裝，因此監(jiān)控和配置必須完全自動(dòng)完成，并由移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。不用說(shuō)運(yùn)營(yíng)商無(wú)法像對(duì)待宏蜂窩基站那樣，可以派出工程師開著汽車去現(xiàn)場(chǎng)修改或者升級(jí)軟件。需要重申的是，不同的femtocell提供商采用不同的方法，一些供應(yīng)商會(huì)開發(fā)專用方案，一些供應(yīng)商會(huì)采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。于是，femtocell之間的互操作性風(fēng)險(xiǎn)依然存在。

　　這一次供應(yīng)商承諾采用面向整個(gè)IT行業(yè)、特別是ISP如何管理上百萬(wàn)臺(tái)DSL調(diào)制解調(diào)器的標(biāo)準(zhǔn)化方案，即TR-069協(xié)議。Ubiquisys公司已經(jīng)意識(shí)到這是一個(gè)理想的解決方案，并采用了該標(biāo)準(zhǔn)-這種做法隨后也被femtocell論壇所接納。這個(gè)被全球大約3千萬(wàn)套固定寬帶設(shè)備所采用的TR-069標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)證明它可以幫助運(yùn)營(yíng)商提供更簡(jiǎn)單的安裝和配置、實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的故障診斷并以特別高性價(jià)比的方式對(duì)數(shù)百萬(wàn)終端設(shè)備進(jìn)行固件和服務(wù)的遠(yuǎn)程升級(jí)。

　　本文小結(jié)

　　雖然開發(fā)和部署femtocell網(wǎng)絡(luò)將遇到許多技術(shù)挑戰(zhàn)，但客觀地說(shuō)，許多問(wèn)題是低估了行業(yè)的解決能力了。不宜采用精簡(jiǎn)現(xiàn)有微微蜂窩(picocell)或節(jié)點(diǎn)b的方法，應(yīng)該采用從無(wú)到有的方式設(shè)計(jì)femtocell，這種解決方案的優(yōu)勢(shì)在于可以使用各種現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和創(chuàng)新技術(shù)。