Femto室內(nèi)覆蓋的優(yōu)勢(shì)分析
來(lái)源:《移動(dòng)通信》
唐艷超1 裴小燕2
(1.中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司 北京 100048;2中國(guó)聯(lián)通技術(shù)部 北京 100140)
摘要: 本文從Femto室內(nèi)覆蓋的解決方案介紹入手,與3G室內(nèi)分布和WLAN進(jìn)行對(duì)比,分析Femto室內(nèi)覆蓋的優(yōu)勢(shì),最后給出了應(yīng)用建議。
Abstract:
Key words :
引言
Femto又稱家庭基站,是一種低發(fā)射功率,小范圍覆蓋, 以固定寬帶接入網(wǎng)絡(luò)為回程,主要面向家庭客戶應(yīng)用的家庭基站設(shè)備。Femto技術(shù)作為WCDMA宏蜂窩的補(bǔ)充,能夠使運(yùn)營(yíng)商以更低的代價(jià)為家庭用戶提供更好的無(wú)線寬帶語(yǔ)音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。由于其具有安裝方便,快速部署,成本低廉等優(yōu)勢(shì),也被業(yè)界認(rèn)為是一種室內(nèi)覆蓋的解決方案。
本文從Femto室內(nèi)覆蓋的解決方案介紹入手,與3G室內(nèi)分布和WLAN進(jìn)行對(duì)比,分析Femto室內(nèi)覆蓋的優(yōu)勢(shì),最后給出了應(yīng)用建議。
Femto室內(nèi)覆蓋解決方案介紹
圖1 Femto組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖
如上圖所示,F(xiàn)emto接入網(wǎng)絡(luò)主要由家庭基站網(wǎng)關(guān)(HNB GW)、家庭基站(HNB)和家庭基站的網(wǎng)管系統(tǒng)(HMS)構(gòu)成。HNB為放置在用戶家里的CPE設(shè)備,它集成了NodeB和RNC的大部分功能,通過(guò)公共IP網(wǎng)絡(luò)連接到HNB GW,HNB GW通過(guò)Iu接口連接到核心網(wǎng)。為了盡可能不影響現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),3GPP在對(duì)3G家庭基站的標(biāo)準(zhǔn)研究制定中始終強(qiáng)調(diào)家庭基站必須能兼容Release 8版本之前的終端與核心網(wǎng)絡(luò)(特別是終端),并且對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)UTRAN的影響也應(yīng)盡可能小。從核心網(wǎng)來(lái)看,HNB接入網(wǎng)是“RNC”,HNB GW通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Iu接口接入到核心網(wǎng);從UE側(cè)來(lái)看,HNB接入網(wǎng)是“NodeB”,HNB與UE采用標(biāo)準(zhǔn)的Uu接口進(jìn)行通信。
Femto室內(nèi)覆蓋優(yōu)勢(shì)分析
組網(wǎng)方式分析
從組網(wǎng)方式上來(lái)看,傳統(tǒng)的室分覆蓋根據(jù)信源不同可以分為以下幾種組網(wǎng)方式:直放站+室內(nèi)分布式系統(tǒng),包括射頻直放站和光纖直放站;RRU+室內(nèi)分布式系統(tǒng);微蜂窩基站+室內(nèi)分布式系統(tǒng);宏蜂窩基站+室內(nèi)分布式系統(tǒng)。其中室內(nèi)分布式系統(tǒng)主要由饋錢(qián)(一般采用1/2’’饋錢(qián)),吸頂天線,耦合器,功分器,干線放大器等組成。
WLAN的組網(wǎng)方式分為單獨(dú)布放方式和饋入室內(nèi)分布式系統(tǒng)兩種組網(wǎng)方式。其中單獨(dú)布放模式相對(duì)比較簡(jiǎn)單,對(duì)于酒店、咖啡廳等室內(nèi)熱點(diǎn)地區(qū)可采用具備自帶天線的WLAN設(shè)備單獨(dú)布放進(jìn)行覆蓋,為了滿足對(duì)于室內(nèi)不規(guī)則區(qū)域的覆蓋要求,WLAN設(shè)備可根據(jù)工程需要選擇不同增益,不同方向性的天線。單獨(dú)布放型AP設(shè)備多應(yīng)用于不具備室內(nèi)分布系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境;饋入室內(nèi)分布式系統(tǒng)的組網(wǎng)方式一般用于具備室內(nèi)分布系統(tǒng),且室內(nèi)分布式系統(tǒng)支持2.4G頻段的建筑物內(nèi),采用室內(nèi)分布型WLAN設(shè)備利用既有分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于建筑物的覆蓋。室內(nèi)分布型WLAN設(shè)備不自帶天線,但具備和室內(nèi)分布系統(tǒng)的接口。室內(nèi)分布型AP設(shè)備發(fā)射功率較室內(nèi)放裝型WLAN設(shè)備高,通常布放于機(jī)房等室內(nèi)分布系統(tǒng)前端,通過(guò)合路器將射頻信號(hào)饋入已有室內(nèi)分布系統(tǒng)。
Femto的組網(wǎng)方式相對(duì)比較簡(jiǎn)單,F(xiàn)emto一般部署在有寬帶接入、且3G覆蓋不好或無(wú)3G覆蓋的樓宇場(chǎng)所。用戶可以自行安裝,用戶只需要插上電源,連接好網(wǎng)線,F(xiàn)emto就可以通過(guò)自配置、自優(yōu)化功能連接到3G核心網(wǎng),為用戶提供3G業(yè)務(wù)接入。
從上述三種技術(shù)的組網(wǎng)方式來(lái)看,F(xiàn)emto的部署方式最為簡(jiǎn)單,能夠快速部署。WLAN的單獨(dú)布放方式的組網(wǎng)模式也較為簡(jiǎn)單,能夠快速部署,饋入分布式系統(tǒng)的組網(wǎng)方式相對(duì)較復(fù)雜,需要核實(shí)室內(nèi)分布式系統(tǒng)各元器件是否支持WLAN頻段,還要選擇合適的饋入點(diǎn)。室內(nèi)分布式系統(tǒng)的部署方式最為復(fù)雜,需要進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì),需要安裝布放饋線和天線,施工工程量大。
成本分析
表1 室分系統(tǒng)、Femto和WLAN建網(wǎng)成本構(gòu)成表
如上圖所示,F(xiàn)emto接入網(wǎng)絡(luò)主要由家庭基站網(wǎng)關(guān)(HNB GW)、家庭基站(HNB)和家庭基站的網(wǎng)管系統(tǒng)(HMS)構(gòu)成。HNB為放置在用戶家里的CPE設(shè)備,它集成了NodeB和RNC的大部分功能,通過(guò)公共IP網(wǎng)絡(luò)連接到HNB GW,HNB GW通過(guò)Iu接口連接到核心網(wǎng)。為了盡可能不影響現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),3GPP在對(duì)3G家庭基站的標(biāo)準(zhǔn)研究制定中始終強(qiáng)調(diào)家庭基站必須能兼容Release 8版本之前的終端與核心網(wǎng)絡(luò)(特別是終端),并且對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)UTRAN的影響也應(yīng)盡可能小。從核心網(wǎng)來(lái)看,HNB接入網(wǎng)是“RNC”,HNB GW通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Iu接口接入到核心網(wǎng);從UE側(cè)來(lái)看,HNB接入網(wǎng)是“NodeB”,HNB與UE采用標(biāo)準(zhǔn)的Uu接口進(jìn)行通信。
Femto室內(nèi)覆蓋優(yōu)勢(shì)分析
組網(wǎng)方式分析
從組網(wǎng)方式上來(lái)看,傳統(tǒng)的室分覆蓋根據(jù)信源不同可以分為以下幾種組網(wǎng)方式:直放站+室內(nèi)分布式系統(tǒng),包括射頻直放站和光纖直放站;RRU+室內(nèi)分布式系統(tǒng);微蜂窩基站+室內(nèi)分布式系統(tǒng);宏蜂窩基站+室內(nèi)分布式系統(tǒng)。其中室內(nèi)分布式系統(tǒng)主要由饋錢(qián)(一般采用1/2’’饋錢(qián)),吸頂天線,耦合器,功分器,干線放大器等組成。
WLAN的組網(wǎng)方式分為單獨(dú)布放方式和饋入室內(nèi)分布式系統(tǒng)兩種組網(wǎng)方式。其中單獨(dú)布放模式相對(duì)比較簡(jiǎn)單,對(duì)于酒店、咖啡廳等室內(nèi)熱點(diǎn)地區(qū)可采用具備自帶天線的WLAN設(shè)備單獨(dú)布放進(jìn)行覆蓋,為了滿足對(duì)于室內(nèi)不規(guī)則區(qū)域的覆蓋要求,WLAN設(shè)備可根據(jù)工程需要選擇不同增益,不同方向性的天線。單獨(dú)布放型AP設(shè)備多應(yīng)用于不具備室內(nèi)分布系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境;饋入室內(nèi)分布式系統(tǒng)的組網(wǎng)方式一般用于具備室內(nèi)分布系統(tǒng),且室內(nèi)分布式系統(tǒng)支持2.4G頻段的建筑物內(nèi),采用室內(nèi)分布型WLAN設(shè)備利用既有分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于建筑物的覆蓋。室內(nèi)分布型WLAN設(shè)備不自帶天線,但具備和室內(nèi)分布系統(tǒng)的接口。室內(nèi)分布型AP設(shè)備發(fā)射功率較室內(nèi)放裝型WLAN設(shè)備高,通常布放于機(jī)房等室內(nèi)分布系統(tǒng)前端,通過(guò)合路器將射頻信號(hào)饋入已有室內(nèi)分布系統(tǒng)。
Femto的組網(wǎng)方式相對(duì)比較簡(jiǎn)單,F(xiàn)emto一般部署在有寬帶接入、且3G覆蓋不好或無(wú)3G覆蓋的樓宇場(chǎng)所。用戶可以自行安裝,用戶只需要插上電源,連接好網(wǎng)線,F(xiàn)emto就可以通過(guò)自配置、自優(yōu)化功能連接到3G核心網(wǎng),為用戶提供3G業(yè)務(wù)接入。
從上述三種技術(shù)的組網(wǎng)方式來(lái)看,F(xiàn)emto的部署方式最為簡(jiǎn)單,能夠快速部署。WLAN的單獨(dú)布放方式的組網(wǎng)模式也較為簡(jiǎn)單,能夠快速部署,饋入分布式系統(tǒng)的組網(wǎng)方式相對(duì)較復(fù)雜,需要核實(shí)室內(nèi)分布式系統(tǒng)各元器件是否支持WLAN頻段,還要選擇合適的饋入點(diǎn)。室內(nèi)分布式系統(tǒng)的部署方式最為復(fù)雜,需要進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì),需要安裝布放饋線和天線,施工工程量大。
成本分析
表1 室分系統(tǒng)、Femto和WLAN建網(wǎng)成本構(gòu)成表
上表給出了三種室內(nèi)覆蓋解決方案的主要成本構(gòu)成。
從主設(shè)備來(lái)看,室分系統(tǒng)根據(jù)信源不同,將需要直放站、RRU、微基站和宏基站中的一種作為信源,一般價(jià)格在5000~25000元左右;一個(gè)Femto AP的價(jià)格在1200元左右;WLAN AP的價(jià)格一般在1000~3000元左右;因此從主設(shè)備來(lái)看,室分系統(tǒng)遠(yuǎn)高于Femto和WLAN。
從輔材來(lái)看,室分系統(tǒng)需要饋線,功分器,耦合器、天線等設(shè)備,有的還需要干放設(shè)備;Femto則只需要一根網(wǎng)線即可完成安裝;WLAN則需要網(wǎng)線和合路器(饋入分布式系統(tǒng)時(shí)使用;所以從輔材成本來(lái)看,F(xiàn)emto是最低的,室分系統(tǒng)遠(yuǎn)高于Femto和WLAN。
從安裝與施工來(lái)看,根據(jù)前面的組網(wǎng)方式,室分系統(tǒng)需要進(jìn)行饋線的布放和天線的安裝,施工工程量大;Femto由用戶自行安裝,不需要施工;WLAN對(duì)于饋入室分系統(tǒng)這種方式需要少量的施工。
從配套設(shè)施來(lái)看,室分系統(tǒng)一般需要機(jī)房、傳輸和電源;Femto僅需要有寬帶接入即可;WLAN僅需要寬帶接入或者傳輸即可。
從運(yùn)營(yíng)成本上來(lái)看,室分系統(tǒng)需要支付機(jī)房租賃費(fèi)和電費(fèi),而Femto和WLAN一般由用戶自己承擔(dān)。
綜上所述,三種室分覆蓋解決方案中,室分系統(tǒng)的成本要遠(yuǎn)高于另外兩種,F(xiàn)emto的成本最低,與室分系統(tǒng)相比具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。
用戶體驗(yàn)分析
從用戶體驗(yàn)上來(lái)看,室內(nèi)分布式系統(tǒng)的覆蓋最好,與宏網(wǎng)絡(luò)之間能夠進(jìn)行無(wú)縫切換,設(shè)備穩(wěn)定性也最好,能夠?yàn)橛脩籼峁╇娦偶?jí)的服務(wù)。從容量來(lái)看,室內(nèi)分布式系統(tǒng)如果采用微基站、宏基站、或者RRU,容量還是有保證的,如果采用直放站方式,則室內(nèi)用戶與室外用戶共享容量,用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)很難保證,同時(shí)還會(huì)對(duì)宿主基站產(chǎn)生一定的干擾。
Femto的用戶體驗(yàn)與室分系統(tǒng)相比,覆蓋范圍有限,與宏網(wǎng)絡(luò)僅能單向切換(僅能從Femto切換到宏網(wǎng)絡(luò)),系統(tǒng)穩(wěn)定性也差于室分系統(tǒng),因此用戶體驗(yàn)略差于室分系統(tǒng)。
WLAN覆蓋在業(yè)務(wù)體驗(yàn)上與前兩種方式相比,業(yè)務(wù)相對(duì)比較單一,僅能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)較好。與Femto相比,F(xiàn)emto不需要3G用戶更換終端,而WLAN則要求終端支持Wifi,目前很多3G終端不支持Wifi,用戶如果想使用wifi,則需要更換支持Wifi的終端。
應(yīng)用建議
從前面的分析可以看出,F(xiàn)emto能夠快速部署,且成本低廉,比較適合有寬帶接入,且3G覆蓋不好的家庭用戶;而對(duì)于比較重要的熱點(diǎn)區(qū)域,如寫(xiě)字樓、酒店等,仍然采用室分系統(tǒng)來(lái)為用戶提供電信級(jí)的服務(wù)。而對(duì)于企業(yè)用戶,由于目前企業(yè)級(jí)Femto在技術(shù)上仍不成熟(尤其是Femto之間的切換以及與宏基站的雙向切換成熟之前),建議優(yōu)先采用室內(nèi)分布系統(tǒng),在無(wú)法布放室內(nèi)分布系統(tǒng)的區(qū)域,再考慮Femto產(chǎn)品。
WLAN主要考慮熱點(diǎn)地區(qū)的覆蓋,與Femto和室分系統(tǒng)是互為補(bǔ)充的關(guān)系。WLAN不僅能為用戶提供更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),還能分流3G核心網(wǎng)的流量,降低3G核心網(wǎng)的負(fù)荷。
從主設(shè)備來(lái)看,室分系統(tǒng)根據(jù)信源不同,將需要直放站、RRU、微基站和宏基站中的一種作為信源,一般價(jià)格在5000~25000元左右;一個(gè)Femto AP的價(jià)格在1200元左右;WLAN AP的價(jià)格一般在1000~3000元左右;因此從主設(shè)備來(lái)看,室分系統(tǒng)遠(yuǎn)高于Femto和WLAN。
從輔材來(lái)看,室分系統(tǒng)需要饋線,功分器,耦合器、天線等設(shè)備,有的還需要干放設(shè)備;Femto則只需要一根網(wǎng)線即可完成安裝;WLAN則需要網(wǎng)線和合路器(饋入分布式系統(tǒng)時(shí)使用;所以從輔材成本來(lái)看,F(xiàn)emto是最低的,室分系統(tǒng)遠(yuǎn)高于Femto和WLAN。
從安裝與施工來(lái)看,根據(jù)前面的組網(wǎng)方式,室分系統(tǒng)需要進(jìn)行饋線的布放和天線的安裝,施工工程量大;Femto由用戶自行安裝,不需要施工;WLAN對(duì)于饋入室分系統(tǒng)這種方式需要少量的施工。
從配套設(shè)施來(lái)看,室分系統(tǒng)一般需要機(jī)房、傳輸和電源;Femto僅需要有寬帶接入即可;WLAN僅需要寬帶接入或者傳輸即可。
從運(yùn)營(yíng)成本上來(lái)看,室分系統(tǒng)需要支付機(jī)房租賃費(fèi)和電費(fèi),而Femto和WLAN一般由用戶自己承擔(dān)。
綜上所述,三種室分覆蓋解決方案中,室分系統(tǒng)的成本要遠(yuǎn)高于另外兩種,F(xiàn)emto的成本最低,與室分系統(tǒng)相比具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。
用戶體驗(yàn)分析
從用戶體驗(yàn)上來(lái)看,室內(nèi)分布式系統(tǒng)的覆蓋最好,與宏網(wǎng)絡(luò)之間能夠進(jìn)行無(wú)縫切換,設(shè)備穩(wěn)定性也最好,能夠?yàn)橛脩籼峁╇娦偶?jí)的服務(wù)。從容量來(lái)看,室內(nèi)分布式系統(tǒng)如果采用微基站、宏基站、或者RRU,容量還是有保證的,如果采用直放站方式,則室內(nèi)用戶與室外用戶共享容量,用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)很難保證,同時(shí)還會(huì)對(duì)宿主基站產(chǎn)生一定的干擾。
Femto的用戶體驗(yàn)與室分系統(tǒng)相比,覆蓋范圍有限,與宏網(wǎng)絡(luò)僅能單向切換(僅能從Femto切換到宏網(wǎng)絡(luò)),系統(tǒng)穩(wěn)定性也差于室分系統(tǒng),因此用戶體驗(yàn)略差于室分系統(tǒng)。
WLAN覆蓋在業(yè)務(wù)體驗(yàn)上與前兩種方式相比,業(yè)務(wù)相對(duì)比較單一,僅能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)較好。與Femto相比,F(xiàn)emto不需要3G用戶更換終端,而WLAN則要求終端支持Wifi,目前很多3G終端不支持Wifi,用戶如果想使用wifi,則需要更換支持Wifi的終端。
應(yīng)用建議
從前面的分析可以看出,F(xiàn)emto能夠快速部署,且成本低廉,比較適合有寬帶接入,且3G覆蓋不好的家庭用戶;而對(duì)于比較重要的熱點(diǎn)區(qū)域,如寫(xiě)字樓、酒店等,仍然采用室分系統(tǒng)來(lái)為用戶提供電信級(jí)的服務(wù)。而對(duì)于企業(yè)用戶,由于目前企業(yè)級(jí)Femto在技術(shù)上仍不成熟(尤其是Femto之間的切換以及與宏基站的雙向切換成熟之前),建議優(yōu)先采用室內(nèi)分布系統(tǒng),在無(wú)法布放室內(nèi)分布系統(tǒng)的區(qū)域,再考慮Femto產(chǎn)品。
WLAN主要考慮熱點(diǎn)地區(qū)的覆蓋,與Femto和室分系統(tǒng)是互為補(bǔ)充的關(guān)系。WLAN不僅能為用戶提供更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),還能分流3G核心網(wǎng)的流量,降低3G核心網(wǎng)的負(fù)荷。
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