Femtocell在校園3G覆蓋中的應用

李曉輝+陳遠明

【摘 要】

隨著用戶對網(wǎng)絡覆蓋要求的增加，成本以及部署的難易程度將會是移動通信室內覆蓋的關鍵。從Femtocell的技術原理出發(fā)，介紹了其關鍵技術，通過與傳統(tǒng)室分和無線局域網(wǎng)進行對比分析，并結合實際案例，從設計和優(yōu)化兩個角度詳細介紹了Femtocell技術的應用，最后對其在LTE的應用前景展開設想。

【關鍵詞】

Femtocell FAP WLAN 室內覆蓋 3G網(wǎng)絡

1 背景

Femtocell（以下簡稱Femto）被稱為毫微微小區(qū)或者家庭基站，是一種小型、低功率蜂窩技術。它具有毫瓦級（mW）的發(fā)射功率，典型覆蓋半徑為10～50m，主要針對家庭住宅或企業(yè)等室內環(huán)境，可同時提供3GPP標準業(yè)務和傳統(tǒng)的固網(wǎng)業(yè)務（包括語音和寬帶上網(wǎng)等）。

相對于利用傳統(tǒng)宏基站和室分微蜂窩的方式增強室內覆蓋，F(xiàn)emto技術從部署成本以及部署難度來說都具有一定優(yōu)勢[1]。

2 Femto關鍵技術簡介

Femto系統(tǒng)由Femto基站（FAP）、安全網(wǎng)關、Femto網(wǎng)關以及其他支撐設備組成。其中，F(xiàn)emto基站提供各類接入能力，包括3G信號、Wi-Fi信號、FE接口等；安全網(wǎng)關提供IPSec隧道以及防火墻功能；Femto網(wǎng)關提供類似于宏網(wǎng)絡RNC（Radio Network Controller）功能，提供對Femto基站進行信令與數(shù)據(jù)收斂功能；Femto網(wǎng)管提供對Femto系統(tǒng)的管理功能，包括Femto基站自配置自優(yōu)化、關鍵KPI上報等；AAA負責對Femto基站進行鑒權[2]。如圖1所示。

Femto使用IP協(xié)議，通過用戶已有的ADSL、LAN等寬帶連接提供回程鏈路，遠端由專用網(wǎng)關（Gateway）實現(xiàn)從IP網(wǎng)到移動核心網(wǎng)的連通。發(fā)射功率為10～100mW，覆蓋半徑為50～200m，允許的最大用戶運動速度為10km/h；大小與ADSL調制解調器相似，具有安裝方便、自動配置、自動網(wǎng)規(guī)、即插即用等特點，并可選擇用網(wǎng)線中的其中兩芯進行直流供電[3]。其關鍵技術包括：自配置自優(yōu)化功能、終端接入控制、位置接入控制、移動性管理、干擾優(yōu)化。

3 Femto與室分及WLAN的對比

Femto可以實現(xiàn)傳統(tǒng)室分微蜂窩的所有功能，與室分、WLAN的優(yōu)劣對比如下：

（1）Femto的優(yōu)勢

1）部署方便，利用現(xiàn)有網(wǎng)線即可，并且其中兩芯還用于供電，業(yè)主不容易產生反感。

2）設備小、天線小，容易隱蔽，其大小與家用無線路由器相當。

3）建網(wǎng)成本低廉，約為室分的1/10。

（2）Femto的劣勢

1）覆蓋范圍不如傳統(tǒng)室分系統(tǒng)，不適合應用于深度覆蓋。

2）設備性能的穩(wěn)定性可能不如室分。

室分、WLAN和Femto三種覆蓋技術的適用場景對比如表1所示：

室分、WLAN和Femto三種覆蓋技術的部署對比如表2所示：

引入Femto產生的問題如下：

（1）干擾問題：由于Femto覆蓋范圍為10～50m，

因此不會對室外宏站帶來額外的干擾。

（2）維護問題：Femto與其他室內分布設備的維護一樣，通過Femto替代了其他室分系統(tǒng)的區(qū)域，不會帶來額外的維護工作量。

4 某高校Femto應用案例

4.1 Femto整體解決方案介紹

（1）項目背景

該?，F(xiàn)有全日制在校學生約15 800人、教職工1 150人。用戶使用區(qū)域主要為教學樓、宿舍和圖書館等，目前這些區(qū)域已建有一套有線校園局域網(wǎng)（采用“城市熱點”提供的校園寬帶認證管理平臺，對上網(wǎng)用戶進行認證和計費管理），無室分網(wǎng)絡覆蓋。隨著移動智能終端和筆記本電腦的普及，室外宏站容量吃緊，同時由于穿透損耗，室內上網(wǎng)速度感知較差，出現(xiàn)較多投訴，為了滿足無線上網(wǎng)以及通話要求，需要在有線校園網(wǎng)的區(qū)域內部署無線接入網(wǎng)絡。

基于對現(xiàn)有有線網(wǎng)絡認證及計費系統(tǒng)不進行大規(guī)模改造，以及在滿足基本語音、移動數(shù)據(jù)業(yè)務的前提下盡量降低網(wǎng)絡建設成本的原則，向校方提供Femto及Wi-Fi集成網(wǎng)關的解決方案（諾西設備）[4]。如圖2所示。

（2）3G語音業(yè)務解決方案

FAP（Femto Access Points）可以提供3G的Femto信號，凡是合法的3G用戶都可以實現(xiàn)在Femto小區(qū)之間以及Femto小區(qū)和宏網(wǎng)小區(qū)之間的語音主被叫服務。同時，由于支持Femto小區(qū)之間以及Femto小區(qū)和宏網(wǎng)小區(qū)之間的語音切換，可以保證該業(yè)務的連續(xù)覆蓋。語音業(yè)務的控制面和用戶面IP包的源地址是FAP的IP地址，可以通過預先IP地址規(guī)劃分配到指定網(wǎng)段。校園網(wǎng)核心路由器通過源地址網(wǎng)段路由，將語音IP包轉發(fā)到“城市熱點2”；“城市熱點2”將來自該源地址的IP包不做用戶認證和計費，直接通過寬帶網(wǎng)絡轉發(fā)到3G CS核心網(wǎng)。

以上方案對現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡以及認證計費模式不做任何改動，同時不受出口帶寬、傳輸時延的影響，保證了Femto用戶享受到和宏網(wǎng)用戶同質量的3G語音業(yè)務體驗。

（3）數(shù)據(jù)業(yè)務解決方案

FAP可以同時提供Femto以及Wi-Fi的接入方式。

1）通過Wi-Fi方式接入的移動設備可以從現(xiàn)有的DHCP服務器上獲得指定網(wǎng)段的IP地址，該網(wǎng)段區(qū)分于有線用戶以及Femto用戶。Wi-Fi用戶訪問校園網(wǎng)內部服務器，不認證不計費；Wi-Fi用戶訪問Internet時，校園網(wǎng)核心路由器將Wi-Fi的數(shù)據(jù)包轉發(fā)到“城市熱點2”；“城市熱點2”將對該Wi-Fi用戶進行認證，只有當該用戶是合法的校園網(wǎng)有線用戶且為狀態(tài)正常的3G用戶（不欠費）時，才有權限訪問Internet。認證成功后，“城市熱點2”將根據(jù)IP地址作為標識，對Wi-Fi用戶進行流量統(tǒng)計和計費。

2）通過Femto方式接入的移動設備的IP地址就是FAP的IP地址，可以通過預先IP地址規(guī)劃分配到指定網(wǎng)段，該網(wǎng)段區(qū)分于有線用戶以及Wi-Fi用戶。校園網(wǎng)核心路由器通過源地址網(wǎng)段路由，將來自Femto的IP包轉發(fā)到“城市熱點2”；“城市熱點2”將來自該源地址的IP包不做認證和計費，直接通過寬帶網(wǎng)絡轉發(fā)到3G PS核心網(wǎng)。

3）對于有線網(wǎng)絡用戶，通過指定IP網(wǎng)段，沿用“城市熱點1”做用戶認證和計費。

（4）計費解決方案

1）通過Femto方式接入的用戶，所有的信令和用戶面的IP包由“城市熱點”透明轉發(fā)到3G核心網(wǎng)；用戶的計費將由現(xiàn)有的計費系統(tǒng)（Charging Gateway）完成；由于Femto小區(qū)將采用和宏網(wǎng)不同的位置區(qū)號（LAC），在計費系統(tǒng)中可以對Femto小區(qū)的用戶實現(xiàn)差異計費。

2）通過有線方式接入的用戶，計費方式沿用現(xiàn)有的“城市熱點1”，無需任何改動。

3）通過Wi-Fi方式接入的用戶，訪問校園網(wǎng)內部不計費；訪問Internet時，“城市熱點2”對該Wi-Fi用戶認證通過后，可以通過不同的IP地址區(qū)分用戶，實現(xiàn)計費。

（5）位置綁定解決方案

區(qū)別于宏網(wǎng)基站，F(xiàn)AP具有體積小、重量輕、易于被移動等特點。為了避免FAP被用戶隨意帶到校園以外的區(qū)域使用，需要對FAP的物理位置做定期的自動檢查，如果發(fā)現(xiàn)FAP在不被允許的區(qū)域，該FAP將不能夠被繼續(xù)使用。

諾西提供多種對FAP位置綁定的解決方案，具體如下：

1）基于MAC地址的位置綁定：FAP持續(xù)記錄和它連接的路由器的MAC地址，如果路由器的MAC地址變化超過一定次數(shù)（具體次數(shù)可以配置），F(xiàn)AP會發(fā)出告警信息同時關閉Femto信號。

2）基于宏網(wǎng)小區(qū)的位置綁定：FAP會定期掃描周圍的宏網(wǎng)小區(qū)信息并上報給FGW，F(xiàn)GW會通過和預先在數(shù)據(jù)庫里配置的宏網(wǎng)信息對比，看FAP是否在允許的宏網(wǎng)小區(qū)覆蓋范圍內。如果發(fā)現(xiàn)FAP已經(jīng)不在允許的位置，F(xiàn)GW會中斷該FAP連接，同時發(fā)出告警信息。

4.2 設計方案

學生宿舍16棟共六層，平均每個宿舍住4人，采用Femto獨立布放，每層需要6臺Femto，共需36臺Femto。第六教學樓共四層，采用Femto獨立布放，一層、二層各需要4臺Femto，三層需要3臺Femto，四層需要1臺Femto，共需12臺Femto。如圖3所示。

4.3 Femto網(wǎng)絡性能分析

（1）干擾特性分析

理論分析和測試結論均表明，F(xiàn)emto與同制式的3G網(wǎng)絡采用異頻點組網(wǎng)，相互之間幾乎沒有干擾。而同制式的Femto之間的干擾，家庭場景下可以通過Femto自動擾碼分配、自動發(fā)射功率調整等方式來解決，相鄰家庭間Femto的干擾很小，不影響用戶體驗；企業(yè)場景下的Femto可以通過自動獲取鄰區(qū)參數(shù)、自動配置鄰區(qū)關系實現(xiàn)3G獨有的軟切換特性，來有效地規(guī)避干擾。

（2）移動特性分析

Femto將采用2G網(wǎng)絡引入3G網(wǎng)絡覆蓋時相同的移動性策略，即優(yōu)先駐留Femto，在空閑狀態(tài)下與3G網(wǎng)絡雙向重選、在呼叫狀態(tài)下與3G網(wǎng)絡單向切換的應用策略。

測試研究結論表明，F(xiàn)emto與3G網(wǎng)絡的切換為基于MSC的硬切換，實際測試的切換成功率優(yōu)于3G到2G的異系統(tǒng)切換[5]。規(guī)模部署時，可在3G網(wǎng)絡配置統(tǒng)一的虛擬鄰區(qū)（4個以上）和統(tǒng)一對Femto重選參數(shù)來實現(xiàn)上述的移動性策略。上述配置對3G網(wǎng)絡配合工作量要求小，且對3G網(wǎng)絡KPI沒有影響。

針對校園場景，CS用戶移動性需求較高，用戶在宿舍內區(qū)域會頻繁走動；而PS用戶移動性需求較低，通常不會一邊走動一邊做PS業(yè)務。因此，CS業(yè)務需要保證連續(xù)覆蓋，同時保證相鄰Femto之間的切換和重選。對校園場景，既要考慮Femto網(wǎng)絡與宏網(wǎng)絡之間的切換及重選，也要考慮Femto小區(qū)之間的切換及重選。

（3）容量分析

根據(jù)學生宿舍建筑功能特點，室內發(fā)生的CS業(yè)務和PS業(yè)務的概率較高，按照50%的并發(fā)率（根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗值取值最大）和30%的用戶滲透率，每個Femto（可支持的最大用戶數(shù)為8個）足以覆蓋8個宿舍的48位用戶數(shù)（48*50%*30%=7.2）。

CS業(yè)務：考慮用戶的話務量，諾西Femto設備可以提供的話務量是3.6Erl，假設每用戶話務量為0.03Erl，那么一臺設備就可以同時支持120個用戶。設備設置最大支持8個用戶，所以能夠滿足。

PS業(yè)務：諾西Femto設備最大支持下載速率是14.4Mbps，按照最好的服務質量384kbit/s來計算，則一臺設備可以支持的用戶數(shù)為38.4。設備設置支持用戶數(shù)為8，因此完全可以滿足8位用戶的服務質量[6]。

由于3G網(wǎng)絡PS業(yè)務的特點，總帶寬要求為（滿配置情況）：

Femto數(shù)量*14.4Mbps*50%=總帶寬（50%并發(fā)率）

若學生宿舍1棟需要安裝12臺Femto，則所需總帶寬為：12*14.4Mbps*50%=86.4Mbps。

（4）切換策略分析

用戶從室外至室內、室內至室外以及室內至室內移動時，都需要支持小區(qū)重選?；ゲ僮髟瓌t如下：

1）室外至室內：3G用戶都優(yōu)先駐留到Femto網(wǎng)絡上。通過宏網(wǎng)側參數(shù)配置，使Home Node B（簡稱為HNB）Ec/Io比宏網(wǎng)低2dBm時就允許重選到HNB小區(qū)上；對于學生宿舍大量連續(xù)密集覆蓋場景，只支持宏網(wǎng)絡向Femto的重選過程，不支持異頻硬切換。

2）室內至室外：Femto可自動掃描并完成宏網(wǎng)絡鄰區(qū)以及切換參數(shù)配置；可使用戶優(yōu)先重選到3G宏網(wǎng)絡，如果3G宏網(wǎng)絡信號覆蓋較差，則重選到2G宏網(wǎng)絡。

3）室內至室內：需要支持Femto間同頻重選；Femto切換參數(shù)和宏網(wǎng)絡切換參數(shù)分開。Femto采用默認的同頻、異頻、異系統(tǒng)切換參數(shù)配置。

（5）Femto實際測試評估

為了驗證設計方案和Femto設備在實際環(huán)境中的覆蓋情況，項目人員使用Femto設備分別于學院某辦公樓和網(wǎng)管機房進行了開通測試效果評估。驗證結果顯示通話清晰、數(shù)據(jù)業(yè)務使用正常。將Femto設備放置于走廊約1m高凳子上測得的效果如圖4所示。

走廊效果說明：在設備周圍7m范圍內，無阻擋測試的信號強度達到-65dBm以上。但經(jīng)墻體阻擋信號衰減嚴重，6m范圍內有墻體阻擋，信號衰減為-85dBm左右。

機房效果說明：50平米房間內信號可以完全達到-70dBm以上，信號經(jīng)墻體損耗約16dBm左右。經(jīng)墻體損耗后室外信號強度在-85dBm左右，通話清晰、數(shù)據(jù)業(yè)務使用正常。

總結：Femto設備在無阻擋環(huán)境內覆蓋良好，覆蓋范圍可達10m以上；在有阻擋的室內環(huán)境中，信號衰減，經(jīng)兩層墻壁阻擋后信號在-85dBm左右，仍能滿足覆蓋要求。

4.4 項目總結

該學?；贔emto解決方案充分利用現(xiàn)有的校園傳輸網(wǎng)絡，發(fā)揮Femto技術優(yōu)勢，擴展了3G信號在室內的覆蓋范圍。

每一個Femto小區(qū)都可以提供空口5.75Mbps/

14.4Mbps的上/下行速率，能夠很好地分流宏網(wǎng)的數(shù)據(jù)壓力，提供有質量保證的用戶體驗。

由于3G用戶不受校園網(wǎng)認證計費系統(tǒng)的限制，因此可以通過在計費系統(tǒng)中實現(xiàn)Femto差異化計費，鼓勵用戶多使用3G的語音及數(shù)據(jù)業(yè)務，增加運營商的業(yè)務收入。

校園網(wǎng)核心交換設備對Femto的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務流采用透明轉發(fā)方式，通過寬帶網(wǎng)絡轉發(fā)到3G核心網(wǎng)，避免了傳輸對3G業(yè)務的影響。

基于Femto解決方案對現(xiàn)有校園網(wǎng)有線用戶的網(wǎng)管系統(tǒng)不做任何改動，對有線用戶的正常使用不產生任何影響；可以基于IP地址區(qū)分不同Wi-Fi用戶，無需更改FAP和網(wǎng)管計費系統(tǒng)的軟件。

新增加的網(wǎng)管系統(tǒng)對Wi-Fi用戶在現(xiàn)有認證方式上增加了3G用戶狀態(tài)查詢的功能，對于3G的欠費用戶不提供Wi-Fi服務，加強了Wi-Fi使用權限和3G賬戶狀態(tài)的綁定。

5 結束語

在移動用戶發(fā)展日趨飽和、競爭不斷加劇的今天，如何以最小的成本更快、更多地搶占覆蓋點，提供優(yōu)質的網(wǎng)絡服務，是當前運營商網(wǎng)絡建設的重中之重。因此，發(fā)揮好Femto的部署和成本優(yōu)勢，在4G大戰(zhàn)打響前搶得先機，這勢必會讓Femto技術成為通信業(yè)界矚目的熱點。

參考文獻：

[1] Simon R Saunders， Stuart Carlaw. Femtocells： Opportunities and Challenges for Business and Technology[M]. Hoboken： John Wiley & Sons Ltd， 2009.

[2] 張斌，李福昌，王一驄. Femto技術與組網(wǎng)應用[J]. 郵電設計技術， 2010（12）： 5-8.

[3] Jie Zhang， Guillaume de la Roche. Femtocells： Technologies and Deployment[M]. Hoboken： John Wiley & Sons Ltd， 2010.

[4] Nokia Siemens Networks： Reaching the Mass market with 3G Femto Home Access， Whitepaper[R]. Finland， 2008.

[5] 陳項. Femto日臻成熟 助力中國信息化融合[N]. 人民郵電報， 2010-03-16.

[6] Harri Holma， Antti Toskala. WCDMA for UMTS： HSPA Evolution and LTE[M]. 5th ed. Hoboken： Wiley， 2010.

作者簡介

李曉輝：通信工程師，學士畢業(yè)于重慶郵電大學，現(xiàn)任廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護分公司技術部經(jīng)理，主要從事網(wǎng)絡優(yōu)化及通信軟件研發(fā)工作。

陳遠明：通信工程師，學士畢業(yè)于中山大學，現(xiàn)任廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護分公司項目管理部經(jīng)理，主要從事網(wǎng)絡優(yōu)化及項目管理工作。

3）室內至室內：需要支持Femto間同頻重選；Femto切換參數(shù)和宏網(wǎng)絡切換參數(shù)分開。Femto采用默認的同頻、異頻、異系統(tǒng)切換參數(shù)配置。

（5）Femto實際測試評估

為了驗證設計方案和Femto設備在實際環(huán)境中的覆蓋情況，項目人員使用Femto設備分別于學院某辦公樓和網(wǎng)管機房進行了開通測試效果評估。驗證結果顯示通話清晰、數(shù)據(jù)業(yè)務使用正常。將Femto設備放置于走廊約1m高凳子上測得的效果如圖4所示。

走廊效果說明：在設備周圍7m范圍內，無阻擋測試的信號強度達到-65dBm以上。但經(jīng)墻體阻擋信號衰減嚴重，6m范圍內有墻體阻擋，信號衰減為-85dBm左右。

機房效果說明：50平米房間內信號可以完全達到-70dBm以上，信號經(jīng)墻體損耗約16dBm左右。經(jīng)墻體損耗后室外信號強度在-85dBm左右，通話清晰、數(shù)據(jù)業(yè)務使用正常。

總結：Femto設備在無阻擋環(huán)境內覆蓋良好，覆蓋范圍可達10m以上；在有阻擋的室內環(huán)境中，信號衰減，經(jīng)兩層墻壁阻擋后信號在-85dBm左右，仍能滿足覆蓋要求。

4.4 項目總結

該學?；贔emto解決方案充分利用現(xiàn)有的校園傳輸網(wǎng)絡，發(fā)揮Femto技術優(yōu)勢，擴展了3G信號在室內的覆蓋范圍。

每一個Femto小區(qū)都可以提供空口5.75Mbps/

14.4Mbps的上/下行速率，能夠很好地分流宏網(wǎng)的數(shù)據(jù)壓力，提供有質量保證的用戶體驗。

由于3G用戶不受校園網(wǎng)認證計費系統(tǒng)的限制，因此可以通過在計費系統(tǒng)中實現(xiàn)Femto差異化計費，鼓勵用戶多使用3G的語音及數(shù)據(jù)業(yè)務，增加運營商的業(yè)務收入。

校園網(wǎng)核心交換設備對Femto的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務流采用透明轉發(fā)方式，通過寬帶網(wǎng)絡轉發(fā)到3G核心網(wǎng)，避免了傳輸對3G業(yè)務的影響。

基于Femto解決方案對現(xiàn)有校園網(wǎng)有線用戶的網(wǎng)管系統(tǒng)不做任何改動，對有線用戶的正常使用不產生任何影響；可以基于IP地址區(qū)分不同Wi-Fi用戶，無需更改FAP和網(wǎng)管計費系統(tǒng)的軟件。

新增加的網(wǎng)管系統(tǒng)對Wi-Fi用戶在現(xiàn)有認證方式上增加了3G用戶狀態(tài)查詢的功能，對于3G的欠費用戶不提供Wi-Fi服務，加強了Wi-Fi使用權限和3G賬戶狀態(tài)的綁定。

5 結束語

在移動用戶發(fā)展日趨飽和、競爭不斷加劇的今天，如何以最小的成本更快、更多地搶占覆蓋點，提供優(yōu)質的網(wǎng)絡服務，是當前運營商網(wǎng)絡建設的重中之重。因此，發(fā)揮好Femto的部署和成本優(yōu)勢，在4G大戰(zhàn)打響前搶得先機，這勢必會讓Femto技術成為通信業(yè)界矚目的熱點。

參考文獻：

[1] Simon R Saunders， Stuart Carlaw. Femtocells： Opportunities and Challenges for Business and Technology[M]. Hoboken： John Wiley & Sons Ltd， 2009.

[2] 張斌，李福昌，王一驄. Femto技術與組網(wǎng)應用[J]. 郵電設計技術， 2010（12）： 5-8.

[3] Jie Zhang， Guillaume de la Roche. Femtocells： Technologies and Deployment[M]. Hoboken： John Wiley & Sons Ltd， 2010.

[4] Nokia Siemens Networks： Reaching the Mass market with 3G Femto Home Access， Whitepaper[R]. Finland， 2008.

[5] 陳項. Femto日臻成熟 助力中國信息化融合[N]. 人民郵電報， 2010-03-16.

[6] Harri Holma， Antti Toskala. WCDMA for UMTS： HSPA Evolution and LTE[M]. 5th ed. Hoboken： Wiley， 2010.

作者簡介

李曉輝：通信工程師，學士畢業(yè)于重慶郵電大學，現(xiàn)任廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護分公司技術部經(jīng)理，主要從事網(wǎng)絡優(yōu)化及通信軟件研發(fā)工作。

陳遠明：通信工程師，學士畢業(yè)于中山大學，現(xiàn)任廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護分公司項目管理部經(jīng)理，主要從事網(wǎng)絡優(yōu)化及項目管理工作。

3）室內至室內：需要支持Femto間同頻重選；Femto切換參數(shù)和宏網(wǎng)絡切換參數(shù)分開。Femto采用默認的同頻、異頻、異系統(tǒng)切換參數(shù)配置。

（5）Femto實際測試評估

為了驗證設計方案和Femto設備在實際環(huán)境中的覆蓋情況，項目人員使用Femto設備分別于學院某辦公樓和網(wǎng)管機房進行了開通測試效果評估。驗證結果顯示通話清晰、數(shù)據(jù)業(yè)務使用正常。將Femto設備放置于走廊約1m高凳子上測得的效果如圖4所示。

走廊效果說明：在設備周圍7m范圍內，無阻擋測試的信號強度達到-65dBm以上。但經(jīng)墻體阻擋信號衰減嚴重，6m范圍內有墻體阻擋，信號衰減為-85dBm左右。

機房效果說明：50平米房間內信號可以完全達到-70dBm以上，信號經(jīng)墻體損耗約16dBm左右。經(jīng)墻體損耗后室外信號強度在-85dBm左右，通話清晰、數(shù)據(jù)業(yè)務使用正常。

總結：Femto設備在無阻擋環(huán)境內覆蓋良好，覆蓋范圍可達10m以上；在有阻擋的室內環(huán)境中，信號衰減，經(jīng)兩層墻壁阻擋后信號在-85dBm左右，仍能滿足覆蓋要求。

4.4 項目總結

該學?；贔emto解決方案充分利用現(xiàn)有的校園傳輸網(wǎng)絡，發(fā)揮Femto技術優(yōu)勢，擴展了3G信號在室內的覆蓋范圍。

每一個Femto小區(qū)都可以提供空口5.75Mbps/

14.4Mbps的上/下行速率，能夠很好地分流宏網(wǎng)的數(shù)據(jù)壓力，提供有質量保證的用戶體驗。

由于3G用戶不受校園網(wǎng)認證計費系統(tǒng)的限制，因此可以通過在計費系統(tǒng)中實現(xiàn)Femto差異化計費，鼓勵用戶多使用3G的語音及數(shù)據(jù)業(yè)務，增加運營商的業(yè)務收入。

校園網(wǎng)核心交換設備對Femto的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務流采用透明轉發(fā)方式，通過寬帶網(wǎng)絡轉發(fā)到3G核心網(wǎng)，避免了傳輸對3G業(yè)務的影響。

基于Femto解決方案對現(xiàn)有校園網(wǎng)有線用戶的網(wǎng)管系統(tǒng)不做任何改動，對有線用戶的正常使用不產生任何影響；可以基于IP地址區(qū)分不同Wi-Fi用戶，無需更改FAP和網(wǎng)管計費系統(tǒng)的軟件。

新增加的網(wǎng)管系統(tǒng)對Wi-Fi用戶在現(xiàn)有認證方式上增加了3G用戶狀態(tài)查詢的功能，對于3G的欠費用戶不提供Wi-Fi服務，加強了Wi-Fi使用權限和3G賬戶狀態(tài)的綁定。

5 結束語

在移動用戶發(fā)展日趨飽和、競爭不斷加劇的今天，如何以最小的成本更快、更多地搶占覆蓋點，提供優(yōu)質的網(wǎng)絡服務，是當前運營商網(wǎng)絡建設的重中之重。因此，發(fā)揮好Femto的部署和成本優(yōu)勢，在4G大戰(zhàn)打響前搶得先機，這勢必會讓Femto技術成為通信業(yè)界矚目的熱點。

參考文獻：

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[6] Harri Holma， Antti Toskala. WCDMA for UMTS： HSPA Evolution and LTE[M]. 5th ed. Hoboken： Wiley， 2010.

作者簡介

李曉輝：通信工程師，學士畢業(yè)于重慶郵電大學，現(xiàn)任廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護分公司技術部經(jīng)理，主要從事網(wǎng)絡優(yōu)化及通信軟件研發(fā)工作。

陳遠明：通信工程師，學士畢業(yè)于中山大學，現(xiàn)任廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護分公司項目管理部經(jīng)理，主要從事網(wǎng)絡優(yōu)化及項目管理工作。