蜂窩型基站（Femtocel）是利用微蜂窩技術(shù)實(shí)現(xiàn)微蜂窩小區(qū)覆蓋的移動(dòng)通信系統(tǒng)，它可以達(dá)到小范圍即微蜂窩小區(qū)內(nèi)提供高密度話務(wù)量的目的。
微蜂窩型基站系統(tǒng)應(yīng)用的目的是解決一些信號(hào)難以覆蓋的盲點(diǎn)區(qū)和陰影區(qū)，比如隧道、地下車庫(kù)、地下通道、地下商場(chǎng)、高層建筑物低層和頂層等區(qū)域；其次還可以解決商業(yè)中心、交通要道、娛樂中心、會(huì)議中心的話務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域的信號(hào)覆蓋，可以降低這些區(qū)域的通信阻塞率和改善通信質(zhì)量；最后，微蜂窩型室內(nèi)分布系統(tǒng)也常部署于高層建筑的中間層，可以有效避免手機(jī)的頻繁切換甚至掉話。
Femtocell是一種小型、低功率的3G無(wú)線設(shè)備，可以把用戶手機(jī)發(fā)出的話音和數(shù)據(jù)呼叫傳輸?shù)交跇?biāo)準(zhǔn)接口的3G核心網(wǎng)絡(luò)，且它的家庭接入點(diǎn)可以即插即用，可連接到任何現(xiàn)有的基于IP的傳送網(wǎng)絡(luò)，提供家庭范圍的移動(dòng)通信服務(wù)。
2.2、Femtocell 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
Femtocell設(shè)備的引入原則上不對(duì)移動(dòng)核心網(wǎng)產(chǎn)生任何影響，設(shè)備集成的功能越多，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就越扁平化，當(dāng)Femtocell設(shè)備集成了NodeB、RNC、SGSN與GGSN功能的時(shí)候，用戶通過Femtocell設(shè)備就可以直接接入Internet網(wǎng)絡(luò)，無(wú)須經(jīng)過移動(dòng)分組域核心網(wǎng)。
Femtocell設(shè)備功能集成度與其接入到核心網(wǎng)的方式是相對(duì)應(yīng)的。本文總結(jié)了近些年來(lái)提出的Femtocell的各種接入方式，主要可以歸納為3種。
2.2.1、Iu-boverIP方式 Femtocell設(shè)備只具備NodeB部分功能，是最早提出的Femtocell接入方案，此方案需要的初期投資小，F(xiàn)emtocell可以與宏蜂窩共用RNC設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰。其缺點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性能較差，由于RNC具有容量與端口的限制，理想情況是由大容量宏蜂窩基站占用端口，F(xiàn)emtocell恰恰是端口消耗型的低容量配置設(shè)備，數(shù)目眾多且同時(shí)在線用戶很少，造成RNC設(shè)備端口與容量的浪費(fèi)。核心網(wǎng)與RNC都把Femtocell設(shè)備看做普通NodeB來(lái)處理，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)3G網(wǎng)相同。此方式可實(shí)施性差。
2.2.2、RAN網(wǎng)關(guān)方式 Femtocell設(shè)備集成了NodeB和RNC的部分功能，最新提出的Femtocell接入方案是在核心網(wǎng)與IP接入網(wǎng)之間引入一個(gè)新的網(wǎng)元即RAN網(wǎng)關(guān)。RAN網(wǎng)關(guān)在IuOverIP接口收集來(lái)自Femtocell的業(yè)務(wù)，然后通過標(biāo)準(zhǔn)Iu-CS、Iu-PS端口分送到核心網(wǎng)。RANGateWay（RGW）方式初期投資小，對(duì)核心網(wǎng)影響小。核心網(wǎng)將RGW當(dāng)成普通RNC設(shè)備處理，RGW負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)安全、業(yè)務(wù)匯聚、協(xié)議轉(zhuǎn)換、Femtocell設(shè)備管理與配置及Femtocell設(shè)備的接入控制，如圖1所示。 2.2.3、SIP/IMS方式 Femtocell設(shè)備集成了NodeB和RNC的功能，是在Femtocell與核心網(wǎng)之間采用基于SIP協(xié)議的連接方式，運(yùn)營(yíng)商同時(shí)建設(shè)一張基于SIP協(xié)議的核心網(wǎng)，與現(xiàn)有分組、數(shù)據(jù)核心網(wǎng)絡(luò)同步運(yùn)行，F(xiàn)emtocell用戶由新的核心網(wǎng)提供服務(wù)。其缺點(diǎn)是需要將宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有的業(yè)務(wù)復(fù)制到SIP網(wǎng)絡(luò)上，加上建設(shè)新核心網(wǎng)的費(fèi)用，其初期投資比較大。
SIP/IMS方式（如圖2所示）是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最終目標(biāo)，但在核心網(wǎng)升級(jí)到IMS全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)之前，此方式投資比較大，維護(hù)成本高。運(yùn)營(yíng)商可能更傾向于選用具有平滑升級(jí)能力的RGW設(shè)備。 圖2 Femtocell網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（SIP/IMS方式）
由于具備業(yè)務(wù)透明度高、成本低、對(duì)網(wǎng)絡(luò)影響小的優(yōu)點(diǎn)，目前多數(shù)廠家選擇了RGW實(shí)現(xiàn)方式�，F(xiàn)實(shí)中，各廠家提供的Femtocell設(shè)備經(jīng)常是集成了WiFi、ADSL家庭網(wǎng)關(guān)等功能的綜合性產(chǎn)品，有的還提供了Gi接口，這使得移動(dòng)用戶可以通過Femtocell設(shè)備直接接入Internet網(wǎng)絡(luò)，而不需要接入移動(dòng)分組域核心網(wǎng)。
CDMA網(wǎng)絡(luò)中，同一小區(qū)中的用戶共享下行功率，對(duì)于室內(nèi)的用戶，無(wú)線信號(hào)要穿透墻體才能到達(dá)終端，故這部分用戶消耗了一大部分功率，造成宏蜂窩小區(qū)的容量下降，甚至造成小區(qū)中所有用戶業(yè)務(wù)質(zhì)量惡化。Femtocell能夠分流宏蜂窩小區(qū)的話務(wù)，這樣可以降低室外宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的容量壓力，或者等效為擴(kuò)大基站覆蓋范圍。因此，建設(shè)Femtocell會(huì)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃產(chǎn)生影響，鑒于CDMA網(wǎng)絡(luò)的容量和覆蓋可以相互轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，這種影響可以等效為同樣情況下減少基站的數(shù)量或者等效為降低系統(tǒng)擴(kuò)容壓力。 Femtocell倍受綜合運(yùn)營(yíng)商的推崇，它一般很少與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)同步建設(shè)，而是作為室外宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)有效補(bǔ)充的手段使用。根據(jù)分析，F(xiàn)emtocell模式只有在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求比較旺盛的3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成熟期才能發(fā)揮很好的效用。在此階段我們可以認(rèn)為，室外宏蜂窩基站建設(shè)已經(jīng)達(dá)到完全滿足覆蓋需求的規(guī)模，但是，在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用比較集中的時(shí)段，在某些熱點(diǎn)區(qū)域會(huì)因容量消耗過大造成覆蓋空洞，從而影響到運(yùn)營(yíng)商的整體服務(wù)質(zhì)量與品牌形象。此時(shí)Femtocell的引入方案不可能減少宏蜂窩數(shù)量，其最大的作用將是分流話務(wù)量，保證室外基站能夠達(dá)到理想的覆蓋范圍。 Femtocell引入后，網(wǎng)絡(luò)話務(wù)將會(huì)呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)流動(dòng)的特點(diǎn)，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化工作人員提出了更高的要求。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化工作要緊密結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際話務(wù)量進(jìn)行，運(yùn)維與優(yōu)化工作人員要密切關(guān)注網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，保證容量配置滿足峰值話務(wù)需求，同時(shí)嚴(yán)格控制基站覆蓋范圍，及時(shí)對(duì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，避免出現(xiàn)嚴(yán)重導(dǎo)頻污染現(xiàn)象。
