Femtocell技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　蜂窩網(wǎng)絡(luò)中大約2／3的電話業(yè)務(wù)和超過(guò)90％的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都發(fā)生在室內(nèi)，然而調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多的家庭和公司都存在著很差的室內(nèi)覆蓋問(wèn)題。覆蓋面不足是客戶流失的主要原因，而這對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，在市場(chǎng)已經(jīng)飽和的情況下代價(jià)是很大的。如何提供良好的室內(nèi)覆蓋并提高成本效益，對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。　　近期femtocell的發(fā)展為運(yùn)營(yíng)商解決室內(nèi)覆蓋問(wèn)題提供了新的機(jī)會(huì)。同其他的室內(nèi)方案相比（比如分布式天線系統(tǒng)DAS，皮小區(qū)等），femtocell具有更高的成本效益。像沃達(dá)豐和AT&T這樣的許多運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)對(duì)家庭基站表現(xiàn)出了濃厚的興趣，并在2009年的下半年在其移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)’范圍內(nèi)對(duì)。femtocell進(jìn)行商業(yè)運(yùn)營(yíng)。　　在有效頻譜共信道部署的情況下，大量femtocell的使用將會(huì)對(duì)宏小區(qū)產(chǎn)生影響，因此在大規(guī)模使用之前，需要對(duì)femtocell和宏小區(qū)之間的相互影響和它們的性能進(jìn)行全面評(píng)估，可以通過(guò)試驗(yàn)或者仿真的方法來(lái)進(jìn)行。目前缺一份全面有序的解釋femtocell放置在宏小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題的參考資料，因此，我們認(rèn)為寫一本涵蓋femtocell技術(shù)（例如femtocell結(jié)構(gòu)和空中接口技術(shù)）以及femtocell的使用會(huì)產(chǎn)生一系列問(wèn)題（比如干擾模型和干擾消除、自優(yōu)化、移動(dòng)性管理等）的書(shū)籍迫在眉睫?！　〗陙?lái)，得到自然科學(xué)研究理事會(huì)和歐洲委員會(huì)項(xiàng)目資助的CWiND研究中心一直在從事：femtocell和室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的研究，這些項(xiàng)目使他們對(duì)femtocell技術(shù)和由于femtocell的使用產(chǎn)生的一系列問(wèn)題有很好的了解。此外，值得欣喜的是，2009年2～6月，CWiND投入大量的人員力量來(lái)創(chuàng)作這本關(guān)于femtocell的書(shū)籍?！　≡谶@本書(shū)中，研究femtocell場(chǎng)景用的是計(jì)算機(jī)輔助的仿真方法，而不是試驗(yàn)方法。這種方法更加簡(jiǎn)單，并且具有更高的成本效益。　　這本書(shū)的創(chuàng)作風(fēng)格是教材式的，這本書(shū)的讀者適宜范圍比較廣泛，比如運(yùn)營(yíng)商的射頻工程師、電信設(shè)備商的射頻研發(fā)工程師、大學(xué)里的教師和科研人員、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)專家和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的職員等。本書(shū)的結(jié)構(gòu)如下。第l章（緒論）介紹了femtocell的概念和書(shū)中要講述的內(nèi)容，femtocell的優(yōu)缺點(diǎn)，并簡(jiǎn)要介紹了femtocell的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模型?！　〉?章（室內(nèi)覆蓋技術(shù)）介紹了多種不同的室內(nèi)覆蓋技術(shù)。由于femtocell主要用于室內(nèi)，在這里對(duì)其他類型的室內(nèi)覆蓋技術(shù)同時(shí)做了簡(jiǎn)要介紹，希望對(duì)讀者有所幫助。在這一章，闡述了從宏小區(qū)到femtocell的演進(jìn)，比較了不同的方法。

內(nèi)容概要

本書(shū)系統(tǒng)講述了Femtocell的技術(shù)原理和實(shí)際應(yīng)用方案，主要涉及室內(nèi)覆蓋技術(shù)、接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)、空中接口技術(shù)、場(chǎng)景的系統(tǒng)級(jí)仿真、多天線干擾、移動(dòng)性管理、網(wǎng)絡(luò)自組織等。    本書(shū)內(nèi)容全面，翔實(shí)豐富，實(shí)用性強(qiáng)，對(duì)于從事Femtocell相關(guān)工作的研究開(kāi)發(fā)人員和工程技術(shù)人員都有很高的參考價(jià)值。本書(shū)也可供通信領(lǐng)域相關(guān)人員和高校通信等專業(yè)的師生閱讀參考。

書(shū)籍目錄

第1章  緒論  1.1  室內(nèi)覆蓋問(wèn)題  1.2  Femtocell的概念    1.2.1  Femtocell的定義    1.2.2  Femtocell簡(jiǎn)史    1.2.3  Femtocell接入點(diǎn)    1.2.4  FAP技術(shù)    1.2.5  FAP部署    1.2.6  FAP分類  1.3  Femtocell的重要性  1.4  Femtocells的部署    1.4.1  為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的好處    1.4.2  為用戶帶來(lái)的好處  1.5  吸引更多消費(fèi)者的重要因素    1.5.1  接入控制    1.5.2  標(biāo)準(zhǔn)化    1.5.3  商業(yè)模式    1.5.4  應(yīng)用    1.5.5  Femtocell與未許可移動(dòng)接入的比較  1.6  本書(shū)的結(jié)構(gòu)  參考文獻(xiàn)第2章  室內(nèi)覆蓋技術(shù)第3章  接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)第4章  空中接口技術(shù)第5章  Femtocell場(chǎng)景的系統(tǒng)級(jí)仿真第6章  Femtocell中存在的干擾第7章  移動(dòng)性管理第8章  網(wǎng)絡(luò)自組織第9章  Femtocell進(jìn)一步研究的問(wèn)題參考文獻(xiàn)縮略語(yǔ)

章節(jié)摘錄

　　1.1 室內(nèi)覆蓋問(wèn)題在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，估計(jì)2／3的電話和90％以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是在室內(nèi)發(fā)生的。因此，對(duì)于蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，為話音、視頻以及高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供良好的室內(nèi)覆蓋變得日益重要。然而，一些調(diào)查顯示，45％的家庭和30％的企業(yè)都面臨著室內(nèi)覆蓋差的問(wèn)題…。良好的室內(nèi)覆蓋和服務(wù)質(zhì)量可以為運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)造更多的收益，增加用戶忠誠(chéng)度并減少客戶流失。不好的室內(nèi)覆蓋正好相反。因此，怎樣提供良好的室內(nèi)覆蓋，特別是針對(duì)高速數(shù)據(jù)服務(wù)，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)?！　√峁┦覂?nèi)覆蓋的一種典型的方法是使用戶外宏小區(qū)基站。這種方法有以下一些缺點(diǎn)?！　。?）使用一種所謂的“在外面”的方式來(lái)提供相應(yīng)的室內(nèi)覆蓋是非常昂貴的。例如，在LIMlTS中，一個(gè)室內(nèi)用戶為了克服很高的穿透損耗，就會(huì)要求基站發(fā)送更高的功率。這將會(huì)導(dǎo)致分配給其他用戶的功率減少并且將會(huì)降低小區(qū)的吞吐量。這是因?yàn)閺南到y(tǒng)容量來(lái)講，可供室內(nèi)用戶使用的功率是受限的，并且在LIMITS中容量和功率是相關(guān)的。因此，使用所謂的“在外面”方式每一兆比特的成本會(huì)非常高，并且比使用室內(nèi)解決方案成本要高很多?！　。?）一個(gè)大容量網(wǎng)絡(luò)需要很多的戶外基站，然而在人口密集的區(qū)域建立許多戶外基站是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)?！　。?）由于戶外宏小區(qū)服務(wù)于室內(nèi)用戶時(shí)的干擾以及要求基站發(fā)送高的功率等原因，很少采用這種方法建立大容量網(wǎng)絡(luò)?！　。?）隨著小區(qū)站點(diǎn)密度的增加，這種網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化變成了一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。例如，在GSM／GPRS／EDGE網(wǎng)絡(luò)中的頻率規(guī)劃，在基于CDMA的網(wǎng)絡(luò)中的軟切換區(qū)域規(guī)劃等。（5）3G和B3G網(wǎng)絡(luò)通常工作在2GHz或者更高的頻率上，對(duì)于工作在2GHz以上的網(wǎng)絡(luò)，建筑物的穿透是一項(xiàng)很大的挑戰(zhàn)。　?。?）網(wǎng)絡(luò)性能（例如吞吐量）在室內(nèi)無(wú)法得到保證，特別是在不是面對(duì)宏小區(qū)站點(diǎn)的一邊。為了獲得高的數(shù)據(jù)速率，就需要更高的調(diào)制和編碼方式。在HSDPA、WiMAX和LTE中，更高的調(diào)制和編碼方式要求有更好的信道條件，然而好的信道條件只有在面對(duì)宏小區(qū)站點(diǎn)的窗口附近才可以實(shí)現(xiàn)。因此，在商業(yè)中心、辦公樓以及商場(chǎng)等熱點(diǎn)區(qū)域，室內(nèi)解決方式，例如DAS（分布式天線系統(tǒng)）和微微小區(qū)成為了一種具有吸引力和可行的解決方案。

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無(wú)

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