天元瑞信通信技术股份有限公司 陕西西安 710075
摘要：本文首先对Femto（家庭基站）的概念进行了解释，并对TD-SCDMA Femto的网络架构、关键技术、存在优势进行了介绍。
关键词：Femto（家庭基站）；室内覆盖；TD-SCDMA
一、TD-SCDMA Femto简介
Femto是一种小型、低功耗、低功率蜂窝技术。它通过有线宽带回传到移动核心网，为用户提供移动通信服务。主要用于中小企业、公共热点、家庭等室内场所。作为室内网络的补充，它为用户提供语音和高速数据服务。
二、TD-SCDMA Femto的网络架构
2.1系统组成
Femto含义是＂千万亿分之一＂，极微小。TD-SCDMA Femto作为蜂窝网在室内覆盖的补充，借助固定宽带接入为室内环境提供移动业务。
中国移动上海公司主持制定了TD-SCDMA Femto的企业标准，架构参照了FF架构和联通HNB的企标，系统由TD-SCDMA Femto基站、安全网关、TD-SCDMA Femto网关、Femto管理系统、Femto HLR、AAA服务器等设各组成。见图所示。
2.1网元介绍
TD-SCDMA Femto基站；是蜂窝网在室内掩盖的弥补，Femto基站为用户供给话音及数据服务，主要用于家庭及办公室等室内场所。
安全网关：主要功用是建立从ＡＰ到核也网之间的安全通道，现在普遍运用IPSec Tunnel技能，另外需求供给防火墙功用，避免对核心网的进犯。
TD-SCDMA Femto网关：供给Femto基站和UE的Context办理，以及注册和接入控制办理。
Femto办理体系；供给Femto基站和Femto网关的装备、功用、日志、告警、晋级办理等。需求有中也的网管中也供给Provisioning功用，本地网管供给一般的装备/功用/告警等功用。
AAA服务器：Femto基站鉴权认证，供给接入控制等功用。
Femto HLR：Femto基站的用户办理，供给开户/销户，计费等作用。
三、TD-SCDMAFemto关键技术
3.1电磁辐射
考虑覆盖，对人体的影响，功率放大器的成本和其他因素，家庭基站的功率一般是10 ~ 20dbm（10 ~ 100MW）。在家庭环境中，最大输出功率scdmafemto推荐的TD基站为20MW，和企业环境是100MW。中国的电磁辐射标准比国际标准更严格。根据1800MHz基站辐射标准计算，100mw Femto基站在室内距离超过0.14m满足电磁辐射的要求。虽然Femto基站的电磁辐射水平与满足覆盖要求的广泛使用的无线联盟，公众的关注环保和健康可能会影响他们的营销。
3.2移动性管理
由于Femto和Femto部署的数量可以预测，小加扰信息的频率将自动配置和优化，以及移动性管理需要邻居配置完全不同于宏基站。包括移动性管理中重选和切换，Femto飞、Femto和切换到宏小区重选和现有的机制基本上是相同的，而宏碁站重选和切换Femto需要使用其他的解决方案。如果大量的毫微微小区的存在的覆盖范围在一个宏单元，有限的邻居列表的长度限制，很难把所有的宏单元毫微微小区配备的邻近区域，因此当用户从宏小区覆盖范围的Femto覆盖区域，可能无法重力自流驻留在毫微微小区，只有去除网或重启重新归到Femto区的小区选择过程后。
在当前的网络情况，建议用户采用小区重选方案，和Femto系统采用独立的EPLMN。一个组合的频率设置和乱固定数量的基站Femto和宏碁站设置Femto的邻居列表，以实现从室外到室内的小区重选的自动终端。通过设置小区重选参数或重选优先级，在基站端地区首选的Femto系统实现覆盖，但通过设置参数的方法并不能保证终端可选择基站。新的UE（3gppr8）可以识别频率层和置乱，自主搜索频率，当靠近基站的，启动自动搜索。当在宏碁和Femto基站同时频率层，基站信号分离，选择质量好的。因此，邻里关系是不需要的，和自动搜索的优先级高于普通重选。
3.3干扰抑制
Femto基站的部署数量和位置取决于用户的行为，这将导致基站和家庭基站站和不同的基站位置的宏基站分离有很大的不同，主要有宏碁和Femto基站Femto站之间的干扰。由于基站与宏基站Femto基站位置不同的差异之间的隔离，同频干扰协调部署困难，通过Femto单独分裂频率在一定程度上可以减少干扰抑制的难度。为了减轻负担的Femto基站或网关和传输压力接口和网络管理系统或Femto Femto网关之间，可以通过飞秒自配置进行，即飞秒检测各频点的干扰功率的大小，选择一个或多个频率干扰小，工作频率，功率的频率配置扰码的选择。同时，Femto网关管理系统或重新配置优化的基站的性能在较长的一段时间。
3.4GPS同步
TD-SCDMA载波频率稳定与上下行时隙对齐，可靠和高质量的传输，基站切换要求精确的同步控制，TD-SCDMA采用双工双工方式对时钟时间同步，提出了更高的要求。对TD-SCDMA系统中相邻基站之间的空中接口时间同步精度为3μs。在一些地区，没有足够的GPS信号直接覆盖的内部，这是Femto的部署和应用的挑战。运营商必须寻求同步GPS的替代方法。
根据不同的应用场景，我们可以考虑3的同步方案：如果网络支持IEEE1588v2，IEEE1588v2程序使用；如果网络不支持IEEE1588v2，空中接口方案；如果Femtocell是适用于大型企业，或其他应用场景与GPS安装条件，你可以用GPS方案同步。
3.5准入控制
由于该基站的私有属性和Femto基站的资源有限，只能向签约用户提供服务，和家庭基站一般支持4 ~ 8用户。Femto系统需要确定终端接入和判断终端接入到基站和使用系统的相关业务。
主要的解决方案分为2类；一是定义一组接入基站用户CSG（closedsubscribergroup），在核心网络的访问控制；另一种是基于Femto网关的访问控制列表的IMSI。
四、TD-SCDMA Femto优势
对TD-SCDMA Femto基站的主要优点：成本低，由于结构简单，与传统基站相比，Femto家庭基站便宜；接入方式灵活，可以通过DSL、电缆或光纤接入载波网络；网络结构扁平，与RNC和NodeB功能的集成实现IP的扁平结构；它易于安装，支持即插即用，安装用户并激活操作员；业务较为丰富，可提供丰富的FMC、移动/固定话音和宽带接入、家庭安防、智能检测与控制、家电控制等服务；室内高速业务，用户可享受视频、流媒体等高速业务；不需要更换终端，完全支持符合TD-SCDMA标准的所有移动终端和数据卡。
参考文献：
[1] 杨晓春，Femto 规模部署在即，2010，，2010年中国Femtocell高峰论坛，2010：101-103。
论文作者:侯程远
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/1
标签：td-scdma论文; 基站论文; 频率论文; 功用论文; 网关论文; 家庭论文; 终端论文; 《基层建设》2017年第33期论文;