三大运营商技斗Femto, 抢占家庭通信中心

随着华为、上海贝尔、诺基亚西门子、Airvana等供应商陆续推出可商用的Femto商用系统解决方案及更加小巧的家用基站，对高速数据业务、与宏网络的切换、融合业务的支持更加满足运营商和消费者的需求，运营商对Femto的心态开始变得积极起来。

据称，相关机构已经完成了WCDMA/CDMA2000/WiMax/LTE Femto基础标准制定工作。Femto论坛副主席Andy Germano日前在“2011中国Femtocell高峰会议”上表示，预计到2014年，Femtocell接入点将增至4800万，每个季度都有45%的增长率，Femtocell已进入商业部署阶段。

商业模式成为运营商心病

三大运营商中，中国联通发展Femto最为迅速。根据其规划，联通Femto发展分为两个阶段：第一阶段为2009-2010年，主要是利用Femto设备解决3G建设初期室内覆盖问题，以家庭数据业务优惠为主，突出“3G驿站”归家后的流量优惠；第二阶段是2011年以后，利用Femto缓解3G网络压力，实现固定移动融合(FMC)业务，形成成熟的商业模式，推出Femto的特色业务，基于用户规模叠加Femto特有的多媒体信息化产品及应用，比如位置服务、内容推送等。

中国联通研究院网络技术研究中心无线研究室主任吕召彪表示，Femto小范围覆盖的特点决定了Femto与宏蜂窝需要采用共存的部署方式，形成分层网络结构。但目前由于频率资源限制，Femto与宏站采用同频部署时，会带来严重的干扰问题。同时，移动性管理，即导致宏基站和Femto基站的邻区配置存在扰码混淆及邻区列表受限问题，正成为各大运营商共存的一项挑战。

他建议说，应采用联合信道分配技术与自动功率控制技术来降低干扰。“在重叠区域，Femto用户与宏蜂窝用户应采用不同的信道进行传输，从而避免干扰；其次，Femto基站应对来自宏站和相邻Femto的干扰情况进行评估，调整上下行功率。”但即便如此，吕召彪也认为上述两种技术同样面临挑战。“一方面，宏蜂窝对Femto的干扰仍然较难解决，尤其在CSG模式下；另一方面，Femto基站位置不确定及其配置的多样性，为系统整体的干扰抑制带来挑战。”

长期以来，Femto与Wi-Fi之间的关系一直困扰着产业界。对此，NEC(中国)有限公司战略合作部总经理丁伟认为，Femto对于运营商而言与WiFi应该形成互补，而并非竞争关系。“Femto不但可以为用户提供语音业务，而且其在QoS与安全性方面均强于Wi-Fi，运营商完全可以根据客户习惯提供各种不同服务，通过制定相应套餐来鼓励用户进行使用。”他同时透露说，NEC目前正在香港与运营商合作探索业务创新，准备大批量部署Wi-Fi与Femto的合一基站。

中国移动上海公司计划部研发中心经理助理蒋鑫则表示，经过系统验证和一系列完善，到目前为止，TD Femtocell系统已经具备下阶段扩大试点的能力，标准工作最迟2012年8月份完成。据悉，上海移动Femto系统验证主要分为实验室验证和友好用户验证两阶段进行。其中，实验室验证第一阶段于2010年1-5月完成，主要目的是验证Femto系统(包括基站、网关、网管等网元)基本功能；而友好用户验证第一阶段于2010年6-9月进行，9-12月进行第二阶段验证。主要验证系统稳定性、相关业务能力、运营流程等方面，包括xDSL、专线、PON、Cable等多种接入方式，以及AP、基本业务、补充业务、Wi-Fi、业务稳定性、业务并发等方面的系统能力评估，同时探索适合中国市场特点的商业模式。

目前为止，已有五家系统集成商(博威、思科、华为、京信、大唐)通过了Femto AP实验验证，四家企业(博威、思科、华为、京信)通过Femto网关实验室验证；2011年开始，将开始进行规模试点的制定，正式启动了TD-SCDMA的Femtocell行标工作，并同时扩大试点省份的规模，由两家增至四家。TD-LTE和TD-SCDMA双模研究也纳入规划。

中国电信北京研究院无线网络技术研究室主任朱彩勤称，作为唯一一个在国内拥有卫星资源的运营商，中国电信将运用Femto与其它技术相结合，共同推动Femtocell的部署和发展。尤其需要解决农村覆盖问题。“Femtocell给我们提供了多样且完整的解决方案，从家庭到公共领域，从独立地区到开放地区，从企业级到私人地方都有覆盖。”她说，如果利用卫星进行回传工作，网络部署就不会受到当地环境的影响和限制，Femtocell给农村覆盖的改善提供了一个很好的解决方案。

现阶段，如何提供一个相对均衡的产业环境，吸引更多的厂商参与其中，为更多的用户提供优质服务是至关重要的。Andy Germano认为，虽然企业的策略不尽相同，有的倾向于提供端到端解决方案，有的倾向于提供某一细分领域内的产品，但总体来说，“目的都是为了将产业做大做强。”

物料表演化史

尽管目前尚不清楚全球对小型蜂窝式(small-cell)基站的市场需求究竟有多大。不过，芯片供应商之间的竞争却已进入白热化阶段。德州仪器(TI)于两个月前宣布针对大型(metro)、小型(pico)和企业基站推出小型蜂窝式基站SoC TMS320TCI6616/6618。据TI介绍，6618可以提供“两倍于目前任何40nm SoC的LTE性能。”TI还在最近发布的TCI6616基站SoC中增加了硬件加速器。 6618和6616都采用TI最新的TSM320C66x数字信号处理器，这种处理器中的每个内核都同时具有浮点和定点算法。

TI的策略是专注于“频谱效率”。在TCI6618中集成的新的硬件加速解决方案负责处理流经基站的大量数据，同时释放可编程DSP内核处理能力去执行客户差异化事务，如调度和多入/多出(MIMO)天线处理。TI宣称新的TCI6618可以实现高达40%的频谱效率增益。同时，由于TCI6618和TCI6616管脚和软件兼容，客户可灵活地设计出支持所有2G、3G和4G标准的多模式基站。

继TI之后，飞思卡尔也旋即跟进。该公司亚洲市场经理Freeman Qu表示，基于该公司的QorIQ Qonverge系列处理器，飞思卡尔开发了全新的系统单芯片──代号为QorIQ Qonverge PSC9130/31和PSC9132──拟用于LTE(FDD/TDD)、WCDMA(HSPA+)以及WiMax基站等高频宽和低功耗的基频应用之中。 [!--empirenews.page--]

飞思卡尔的新款SoC采用与该公司用在大型基站(metro、macro)的芯片相同的架构，这些芯片都以飞思卡尔经验证的多核通信处理器、多核DSP和基频加速器为基础。新推出的QorIQ Qonverge PSC9130/31 SoC主要针对Femtocell应用，可支持8~16个用户同时使用。QorIQ Qonverge PSC913则是专为多模Picocell基站设计，可支持多达64个用户同时使用。

“总有一天，所有的基站都将如此而生。”比克奇(PicoChip)营销副总裁Rupert Baines在推介该公司家庭基站芯片时如是说。日前，该公司就宣布熊猫电子在其一款家庭基站产品中采用了该公司的PC8808 TD-SCDMA技术。这使采用Picochip的TD-SCDMA产品的公司数量达到了七家，其中包括先前宣布的博威科技(BTI)、杰脉通信(Digimoc)和飞烽通信(Femtel)。

而在WCDMA领域，Picochip已经拥有超过30家提供各种商用产品的客户，包括Cisco / ip.access和ALU及其他厂商。此外，Picochip还有十七家客户采用其各种LTE小蜂窝产品，在LTE FDD和TD-LTE两个领域都有应用，例如和香港应用科技研究院(ASTRI)共同开发的业界首款商用级LTE-FDD家庭基站PC8609。“这并不是‘样本型代码’或‘演示型软件’，而是一种经过全面测试、验证和运营商级可部署的基带系统。” Rupert Baines强调说。

在去年召开的Femtocell高峰论坛上，中国联通市场部融合业务处处长杨晓春就指出，Femto技术已经成熟，但规模商用仍存在诸多尚未解决的问题：首先是网络标识。很多3G终端，尤其是大量在网的山寨机，在Femto范围内进入和移出都无法正确显示网络标识‘3G驿站’。网络标识需要现网核心网配置ePLMN功能，全网改造配置工作量较大。

其次是网络优选。也就是说，很多3G终端在进入Femto区域时，手机无法自动切换至驻留，离开时则无法恢复到宏网；第三是网络访问，互联网流量仍需跨网，厂家解决方案仍未正式商用；第四是业务模式，作为网络覆盖的补充，Femto技术相对成熟。但作为业务，其商业模式仍需探索，全球均无成功经验，如何发挥Femto的语音、数据、融合等综合优势是关键；第五是销售许可，工信部对Femto终端的认证和销售许可发放仍存在问题；第六是终端成本，Femto终端成本依旧较高，基本在千元以上，用户认知度和接受度较低。

蒋鑫坦言，“在系统验证过程中，我们也发现了产业链面临的一些挑战”。挑战首先来自Femto基站的整机功耗和散热设计离大规模商用还有比较远的差距；其次，当出现Femtocell密集部署的情况时，TD-SCDMA Femtocell自身的干扰如何解决；最后是整个系统端到端的QoS质量保障。“Femtocell和传统宏基站的最大区别就是来自于基站和网关之间的回传。” 蒋鑫说，“传统宏基站网络中有专业传输确保端到端QoS保障。Femto AP和网关的传输是依靠IP网络，在多用户并发场景下，怎样保证TD用户体验是值得研究的一个问题。”因此中国移动的下一步工作就是继续完善系统的性能，并搭建开放的IOT。

中国移动通信研究院副院长黄宇红则将“成本控制”、“电磁干扰”、“无线接入带宽”以及“TDD系统同步”列为未来TD-LTE Femto产品面临的四大技术挑战。“我们认为在芯片性能，特别是在支持用户数量及带宽方面还需要进一步的提升。同时，对TD-LTE相关产品进行样机认证和测试工作，包括干扰、同步性能等问题，都将是中移动在后期实验网中针对Femto会重点关注的技术领域。”