转到正文

弱智儿童快乐多

Stay Hungry Stay Foolish

存档

分类: Femtocells

femtocell最初是为家用而设计的,如今这一应用仍为femtocell应用的核心,也让femtocell技术得以以大规模、低成本地生产。但是femtocell并不仅限于家用,早在部署初期就已为它在其它场景下的应用做好了准备。如今的应用包括:

  • 家用——这类femtocell由终端用户安装于家中,可以是独立的设备或与其它技术(如家用网关)集成。家用femtocell的接入一般是封闭的(仅限于指定的用户),但在某些情况下也向所有的注册用户开放。提供这些应用需求的主要是第一类femtocell。
  • 企业——企业femtocell可以安置于小型办公室、家庭办公室的环境中,或是分支机构和企业办公大楼内。用于此目的的femtocell主要是第一类或第二类的,与家用设备相比,这类应用支持更多的功能,如femtocell间的切换,与PBX和本地电话路由的整合。主要用于室内,但也可为整个校园提供服务。一般由电信公司负责安装,但也可以由企业自己或企业的IT分包商负责。封闭接入或开放接入皆可。
  • 运营商——这类涵盖了较宽的应用范围,运营商用femtocell解决室内和室外特定区域的覆盖、容量或服务问题。这类应用可包括第一类、第二类或第三类的设备,并且基本是开放接入。它们由运营商安装,也可在运营商的指导下由第三方安装。
  • 其它——这类应用无法排除在外,希望femtocell会出现其它具有创新性的应用,例如在飞机、火车或轮渡上使用。从所有这些femtocell的应用中可以看到其本质特性,即它能将相关的用户、运营商和管理需求这三者完全融合在一起。

(注:此为Simon Saunders等所著Femtocells-opportunities and challenges for business and technology一书的翻译稿。翻译稿目录见此处。)

一个femtocell是一个低功率的接入点,它基于移动技术,在家庭或办公室环境下为用户提供无线语音和宽带服务。如图1.3所示,femtocell通过一条标准用户宽带连接(包括ADSL、电缆或光纤)接到移动运营商的网络中。进出femtocell的数据都通过因特网(或者至少由一家因特网服务提供商提供的采用因特网技术的网络)传送。

一般情况下,一个femtocell能够同时至少为家中四个用户提供语音服务,同时允许更多用户与femtocell连接,如接入文本操作等服务。此外,femtocell能为多个用户提供数据服务(一般可达到对应的空中接口技术所能支持的峰值速率,目前的速率可达每秒几兆,未来将上升至每秒十多兆上百兆)。

多个femtocell的数据汇聚于网关,这些数据经移动运营商的管理后,最终携带着来自传统运营商宏小区网络的数据,找到它们各自回到运营商核心网的路。运营商核心网拥有一个为femtocell提供服务的管理系统,它保证了提供给用户的服务是安全的、高质量的,这些服务也能和来自其它femtocell以及室外网络的信号共存。

实际上,femtocell可以是一个单独的设备,即连接至用户已有的宽带路由器;也可以是家庭网关设备的一个重要组成部分,它可以将包括路由器等其它技术(如一个宽带调制解调器、因特网路由器和Wi-Fi接入点)整合成一个集成的设备。图1.4给出了这两种类型femtocell的具体例子。注意到femtocell是面向大众消费者的设备,因此它应适合在家庭环境中安装并和其它消费产品一样能够被大量生产。


 
从某角度而言,femtocell综合了其他家庭无线设备的功能,如无绳电话和Wi-Fi接入点。但是它们之间存在诸多不同,这将在1.6中展开。因此,我们需要为femtocell下一个清晰的定义。

1.4.1 Femtocell的特性

Femto论坛已经为femtocell确立了以下一组特性,一个设备若需被确认为femtocell则必须具备以下所有的特性。

一个femtocell是一个低功耗的无线接入点,它具有以下所有特征:

  • 使用无线技术。femtocell通过无线电与标准无线设备(包括手机和范围更广的其它无线设备)通信时,需完全使用标准无线协议。认证的标准协议包括GSM、WCDMA、LTE、Mobile WiMAX、CDMA以及其它现有的和将来的协议,这些协议都是由3GPP、3GPP2和IEEE/WiMAX论坛制定的标准,且集中涵盖了IMT的ITU-R中的技术。使用这些协议能让femtocell为世界范围内已有的数十亿移动设备提供服务,并为广域网中几乎任何一个点接入的用户提供服务。
  • 工作在注册频段。由于femtocell工作在服务供应商的注册频段,因此它能让运营商为用户提供有质量保障的无线服务,更高效地使用频谱,免受干扰的危害。
  • 增加信号覆盖和容量。femtocell除了能改进室内的信号覆盖外,也能产生额外的网络容量,为大量的用户提供高速率的服务。它与简单的中继或“升压器”(“boosters”)不同,后二者仅仅只扩大了覆盖。
  • 以英特网作为承载网络(backhaul,亦可译为回传网络)。Femtocell采用标准英特网协议,将数据通过英特网宽带(包括DSL和电缆)连接进行回传。这可能需要在特定的英特网服务提供商的网络上进行传输,也可在英特网或一条指定的连接上传输。
  • 价格低廉。femtocell的大量出现将产生实质上的规模效应,与消费电子工业相类似,它将提高生产和分配的效率,其价格将与使用其它无线技术的接入点的价格相当。
  • 完全由注册运营商管理。Femtocell只能在由注册运营商设定的参数内运行。当femtocell有能力保证自行运行在某种功率水平和频率上而不会有干扰产生时,这些参数的范围也将由运营商确定,而不是终端用户。运营商能够决定是否为某个femtocell或用户提供服务,这项控制权与femtocell本身归属于运营商或终端用户无关。
  • 自组织和自管理。femtocell可以由终端用户安装,它们将根据当地条件和网络条件(如无线电设备以及管理和运营策略),无需借助客户或运营商,在启动后高效地工作。它们将根据客户、运营商和管理的需要进行不断的调整,最终达到最佳性能和可靠性。

1.4.2 femtocell标准

为发展femtocell标准,全球ITU-R IMT家族内大部分空中接口已有了为制定标准而出现的规划活动,它们包括:

  • 3GPP的Home Node-B标准,这是一个WCDMA femtocell。FDD和TDD的标准都有,TD-SCDMA的标准也在计划之中。
  • 3GPP的Home eNode-B标准,这是一个LTE femtocell,其中包括FDD和TDD。
  • 包括cdma2000、cdma2000 1x、HRPD、1x EV-DO以及UMB在内的3GPP2 femtocell项目。
  • WiMAX论坛的WiMAX femtocell项目,这是基于IEEE标准的。

这些femtocell标准将支持现有宏小区所覆盖的所有的注册频段。

1.4.3 femtocell的分类

各种femtocell的硬件类型都不尽相同。虽然各个标准对femtocell的定义不同,但是可以将femtocell大致可以分为以下几类,这种分类不是唯一或固定的:

  • 第一类。这一类femtocell出现的时间最早也是目前最为大家所熟知的,它们的出现是为满足居民和企业用户的需求,发射功率和布局与Wi-Fi接入点相仿(典型的发射功率(radiated power,注2)为20dBm或更小)。每一个femtocell可以同时传送4~8路语音信道和数据服务,支持封闭或开放接入,并由终端用户安装。
  • 第二类。这类femtocell有着较第一类更大的功率(典型的最大发射功率值为24dBm),可以支持更大的覆盖范围和更多的用户(8~16个),支持封闭或开放接入,可以由终端用户或运营商安装。这类femtocell可视为picocell技术的一种演进。
  • 第三类。这类femtocell有着较第二类更大的功率和更多的用户(≥16个)。这类femtocell多为开放接入,可以安装于室内(如公共大楼内),用以提高本地的容量;也可以安装于室外密集型的区域,用以提供分布式容量;或者安装于郊区,用于特定的信号覆盖。

 

注2:Effective Isotropic Radiated Power – EIRP

(注:此为Simon Saunders等所著Femtocells-opportunities and challenges for business and technology一书的翻译稿。翻译稿目录见此处。)

要解答如何以低成本提供移动宽带业务这一问题,首先得弄清这一需求的本质——或者说得更具体些,得知道这些业务需求出现在哪里。

从传统观点来看,移动通信服务主要指为手机用户们提供服务,这些用户用公共或私人交通工具在家和办公室间往返,除了移动通信外他们无法使用其他通信服务。

然而,占移动需求最重要的(也是最大的)的部分已渐渐转变为固定用户(几乎不发生物理位置的移动)通过移动设备接收服务。换句话说,移动设备已经渐渐变得个人化,并且在人们使用移动设备时他们并没有移动,主要是在大楼里,包括家里和办公场所。

一条较合理的经验是,如今几乎三分之一的蜂窝流量是在家里,尽管现在的无线网络并不是专门为提供稳定的家庭服务而设计的,并且与固话网络相比,无线通信的费用也没有什么优势。另三分之一是在办公地点,剩余的三分之一是在移动中发生的“传统的”流量。预计将来室内流量的所占比例将增加,与此同时数据总量也会增长,因为用户在使用大带宽数据服务时都要盯着屏幕(例如,网页浏览或移动视频)——见图1.2。

对这些流量样本(patterns)的研究表明,西欧57%的手机工作时间是在家里或办公室[8]。到2011年,3G网络的室内数据流量将达到总流量的75%[9]。室内覆盖依然不尽如人意:例如,人们普遍认为英国的移动市场已经发展得很完善,有90%的人使用3G,远远超过了2G用户[10]。尽管如此,一份详细的用户研究表明19%的手机用户经常在家中遇到信号覆盖(不佳)问题[11]。这些用户中的53%觉得家中所有房间的信号覆盖都很差,其余的用户感觉家中部分房间的信号覆盖较差。

为什么会发生这样的情况?能想到因素有很多,包括以下几点:

  • 服务的增长常常从家庭开始,然后才扩展到企业:Wi-Fi就是一个例子,尽管其最初是作为一种适用于企业的技术而出现,但在应用于公司环境之前就已经广泛应用于家庭。
  • 语音通话时间已经渐渐从固话转移到手机上,越来越多的用户逐步将他们的手机作为最主要的(甚至是唯一的)电话。
  • 运营商(不仅仅是移动运营商)正在逐步提供“四网合一”(‘quadplay’)和其它捆绑式统一资费,这其中包含了大部分移动服务,以及固话、因特网和电视服务。

以下是一些用户希望出现在手机上的愈加现实和迫切的数据服务:

  • 移动多媒体——包括电视;
  • 媒体同步(无线侧面加载(sideloading ));
  • 现场应用;
  • 消费者随身电邮(consumer push email)。

想了解更多未来手机的应用前景,请查阅作者在[12]中的预测。

这些服务中的任意一种(或全部)都需要运营商为用户提供在家中或在办公室的高质量服务,包括在降低每比特传输的运营成本的同时,提供可靠的信号覆盖和高速率的数据传输。Femtocell出现在恰当的时期,满足了以上需求。

 

参考文献

8. Northstream. UMA paves the way for convergence. 2005.

9. VisionGain. In-building wireless solutions: stimulating greater mobile usage through better indoor coverage. 2006.

10. Ofcom. Mobile citizens – adapting regulation for a mobile, wireless world. London: Ofcom, 2008.

11. Meredith Sharples, Vodafone UK. Femtocell business models for UK operators. Informa, 2008.

12. Saunders, Simon. The future of wireless: three decades of wireless evolution. [book auth.] William Webb. Wireless communications – future services and technologies. John Wiley & Sons, Ltd, 2007.

 

(注:此为Simon Saunders等所著Femtocells-opportunities and challenges for business and technology一书的翻译稿。翻译稿目录见此处。)

一直以来,手机都是迅速增长的面向消费者的技术之一。1990年代初期就已经出现了数字手机(译者注:此处的“数字”是相对“模拟”而言),如今世界上已有大约40亿的手机用户——几乎是世界人口的60%。这个数字还在持续快速地增长,到2013年将达到56.3亿[1]。预计2008年至2013年,手机的数据流量将增长10倍至30倍,这取决于这些服务的价格及推广[2]。

与此同时,因特网也已经成为一种市场广阔的技术,整个世界范围内已拥有了16亿用户,几乎是世界人口的25%[3]。预计2006年至2012年,因特网流量(protocol traffic)将增长10倍[4]。

自从2000年初引入第三代移动通信服务后,将手机和因特网技术相结合,通过手机快速、可靠地接入因特网已经成为了一个梦想。如今,这个梦想还未开始,而对因特网服务的需求已初露端倪。特别是在2007年,3G网络的出现、可用移动设备和较平稳的、接近无限的数据量计划,这三点汇聚到一起,产生了移动设备数据服务增长的一个触发点(tipping point)。这次快速的增长表现在移动设备宽带数据的大消耗量以及这些数据量产生的收益这两方面,这次增长也必将持续甚至加速增长[5]。

2007年,许多移动运营商也在移动宽带数据中获得了更多的收益,将之列于表1.1。然而,这张表也表明语音通话方面的收益增长得非常缓慢,甚至有萎缩的情况发生,这是由于在竞争和管理压力下资费下调的缘故。

尽管较语音服务而言,2007年的数据量增长的基数还较小,但是它和相对而言较稳定的移动语音服务市场的总和(至少在发达经济体中)已经使移动数据业务成为所有运营商的收入中增长显著且持续的部分,2007年接近20%[6]。市场的总量已经相当巨大。例如,经济分析师Merrill Lynch在2007时说到[6](我们的重点):

如今,无线数据服务的全球市场为1150亿美元,每年增长28%,它为全部电信服务收入的增长贡献了约2个百分点——它带来的收益及增长速度已超过了固定宽带。

因此,运营商有迫切的理由去关注移动宽带数据市场。然而,他们也将遇到挑战。在数据量和收益共同增长的同时,数据量的增长速度远高于收益的增长速度,且这一趋势将在未来加剧(图1.1)。为了保持良好的利润空间,运营商需要找到一种解决方法,既要大幅度降低数据每比特的运营成本,又不能限制客户对数据业务的需求。

 

参考文献:

  1. GSM Association. Mobile data stats. 2008.
  2. Analysys Mason. Wireless network traffic 2008–2015: forecasts and analysis. [Online] 2009. http:// www.analysysmason.com/Research/Content/Reports/Wireless-network-traffic-20082015-forecasts-andanalysis/.
  3.  Internet World Statistics. [Online] http://www.internetworldstats.com.
  4. Cisco. Cisco visual networking index – forecast and methodology, 2007-2012. [Online] http://www.cisco.com/
  5. en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white paper c11-481360 ns827 Networking Solutions White Paper.html.
  6. Uni, Finnish. Mobile data in Finland. 2008.
  7. Merrill Lynch. Wireless data growth: How far, how fast, and who wins? 2007.

(注:此为Simon Saunders等所著Femtocells-opportunities and challenges for business and technology一书的翻译稿。翻译稿目录见此处。)

第一章Femtocell简介

1.1简介

在这章里,我们要弄清关于femtocell的一些基本概念,包括“为何选择femtocell,femtocell为何物,以及femtocell是如何工作的”这三个问题。这章中所讨论的问题都将在后续章节中进行更深入的探讨,但本章能让读者迅速了解femtocell的概貌。

 

(注:此为Simon Saunders等所著Femtocells-opportunities and challenges for business and technology一书的翻译稿。翻译稿目录见此处。)

Preface

1 Introduction to Femtocells
1.1 Introduction
1.2 Why Femtocells? The Market Context
1.3 The Nature of Mobile Broadband Demand
1.4 What is a Femtocell?
1.4.1 Femtocell Attributes
1.4.2 Femtocell Standards
1.4.3 Types of Femtocell

1.5 Applications for Femtocells
1.6 What a Femtocell is not
1.7 The Importance of ‘Zero-Touch’
1.8 User Benefits
1.9 Operator Motivations and Economic Impact
1.10 Operator Responses
1.11 Challenges
1.12 Chapter Overview

 


2 Small Cell Background and Success Factors
2.1 Introduction
2.2 Small Cell Motivations
2.2.1 Cellular Principles
2.2.2 Conventional Cell Types: Why ‘Femtocells’?
2.2.3 Challenges of Achieving Indoor Coverage from Outdoor Macrocells
2.2.4 Spectrum Efficiency
2.2.5 Geometry Factors
2.2.6 The Backhaul Challenge
2.3 Other Small-Cell Systems
2.3.1 Overview
2.3.2 Picocells
2.3.3 Distributed Antenna Systems
2.3.4 Wireless Local Area Networks
2.4 The Small-Cell Landscape
2.5 Emergence of the Femtocell – Critical Success Factors
2.5.1 Mobile Data Adoption and Revenue Growth
2.5.2 Broadband Adoption
2.5.3 Connecting Four Billion Users – And Counting
2.5.4 Internet Applications
2.5.5 Fixed–Mobile Substitution
2.5.6 User Device Availability
2.5.7 Processing Power and Cost
2.6 Conclusions

3 Market Issues for Femtocells
3.1 Key Benefits of a Femtocell from Market Perspective
3.1.1 In-Home Coverage
3.1.2 Macro Network Capacity Gain
3.1.3 Termination Fees
3.1.4 Simplistic Handset Approach
3.1.5 Home Footprint and the Quadruple Play
3.1.6 Maximising Returns on Spectrum Investment
3.1.7 Churn Reduction – The Sticky Bundle
3.1.8 Positive Impact on Subsidisation Trends
3.1.9 Value-Added Services
3.1.10 Changing User Behaviour
3.1.11 Reducing Energy Consumption
3.2 Key Primers
3.2.1 Broadband Penetration
3.2.2 Saturation
3.2.3 Evolution in Carrier Business Model
3.2.4 Competition
3.2.5 Technical Feasibility
3.2.6 Economics
3.2.7 Limitations in Other Services
3.2.8 Carrier and Manufacturer Support
3.2.9 Consumer Demand
3.2.10 Supporting the Data Boom
3.2.11 Growing Standardisation
3.2.12 Air Interface Technology Evolution
3.3 Key Market Challenges
3.3.1 Cost Pressure
3.3.2 Intellectual Property Rights
3.3.3 Technology Issues
3.3.4 Establishing a ‘Sellable’ Proposition
3.3.5 Disconnect Between OEMs and Carriers
3.3.6 Too Much Reliance on Standards
3.3.7 Window of Opportunity
3.3.8 Developing the Ecosystem
3.4 Business Cases for Femtocells
3.4.1 Business Case Foundations
3.4.2 Exploring the Economics
3.5 Air Interface Choices
3.5.1 GSM Advantages
3.5.2 GSM Disadvantages
3.5.3 WCDMA Advantages
3.5.4 WCDMA Disadvantages
3.5.5 Conclusions
3.5.6 HSDPA, HSUPA and HSPA+
3.6 Product Feature Sets
3.6.1 Stand-Alone
3.6.2 Broadband Gateway
3.6.3 Wi-Fi Access Point
3.6.4 TV Set-Top Box
3.6.5 Video Distribution Mechanisms
3.6.6 Segmentation
3.7 Additional Considerations
3.7.1 Enterprise Femtocells
3.7.2 Super-Femtocells and Outdoor Femtocells
3.8 Adoption Forecasts and Volumes
3.8.1 Methodology
3.8.2 Forecasts
3.9 Conclusions

4 Radio Issues for Femtocells
4.1 Introduction
4.2 Spectrum Scenarios
4.3 Propagation in Femtocell Environments
4.4 Coverage
4.5 Downlink Interference
4.6 Interference Challenges and Mitigations
4.7 Femtocell-to-Femtocell Interference
4.8 System-Level Performance
4.9 RF Specifications in WCDMA
4.10 Health and Safety Concerns
4.11 Conclusions

5 Femtocell Networks and Architectures
5.1 Introduction
5.2 Challenges
5.3 Requirements
5.4 Femto Architectures and Interfaces
5.5 Key Architectural Choices
5.5.1 Connecting Remote Femtocells
5.5.2 Integrating the Femto Network with the Macro Network
5.5.3 Functional Split between the FAP and the FGW
5.6 Other Important Femto Solution Aspects
5.6.1 End-to-End Quality of Service
5.6.2 Local Access (Data and Voice)
5.6.3 Femtozone Services
5.6.4 Mobility
5.6.5 Femtocell Location
5.6.6 Enterprise and Open Spaces
5.7 UMTS Femtos
5.7.1 Iuh Protocol Stacks
5.8 CDMA
5.9 WiMAX
5.10 GSM
5.11 LTE
5.12 Conclusions

6 Femtocell Management
6.1 Introduction
6.2 Femtocell FCAPS Requirements
6.2.1 Fault and Event Management
6.2.2 Configuration Management
6.2.3 Accounting and Administration Management
6.2.4 Performance Management
6.2.5 Security Management
6.3 Broadband Forum Auto-Configuration Architecture and Framework
6.4 Auto-Configuration Data Organisation
6.4.1 Data Hierarchy
6.4.2 Profiles
6.5 CPE WAN Management Protocol Overview
6.5.1 Protocol Stack and Operation
6.6 FAP Service Data Model
6.6.1 Control Object Group
6.6.2 Configuration Object Group
6.6.3 Monitoring Object Group
6.6.4 Management Object Group
6.7 DOCSIS OSS Architecture and Framework
6.8 Conclusions

7 Femtocell Security
7.1 Why is Security Important?
7.1.1 Viewpoint: Continuity
7.1.2 Viewpoint: (Contained) Change
7.2 The Threat Model
7.2.1 Threats from ‘Outsiders’ – Third Parties
7.2.2 Threats from ‘Insiders’ – Device Owners
7.3 Countering the Threats
7.3.1 Radio Link Protection
7.3.2 Protecting the (IP) Backhaul
7.3.3 Device Integrity – Tamper Resistance
7.4 Conclusions

8 Femtocell Standards and Industry Groups
8.1 The Importance of Standards
8.2 GSM
8.3 WCDMA
8.3.1 TSG RAN WG2 – Radio Layer 2 and Radio Layer 3 RR
8.3.2 TSG RAN WG3 Architecture
8.3.3 TSG RAN WG4 Radio Performance and Protocol Aspects RF Parameters and BS Conformance
8.3.4 TSG SA WG1 – Services
8.3.5 TSG SA WG3 – Security
8.3.6 TSG SA WG5 Telecom Management
8.3.7 Summary of WCDMA Standards
8.4 TD-SCDMA
8.5 LTE
8.6 CDMA
8.7 Mobile WiMAX
8.8 The Femto Forum
8.9 The Broadband Forum
8.10 GSMA
8.11 Conclusions

9 Femtocell Regulation
9.1 Introduction
9.2 Regulatory Benefits of Femtocells
9.3 Spectrum Efficiency
9.4 Economic Efficiency
9.5 Enabling Competition
9.6 Broadening Access to Services
9.7 Enabling Innovation
9.8 Environmental Goals
9.9 Spectrum Licensing Issues
9.10 Location
9.11 Authentication
9.12 Emergency Calls
9.13 Lawful Interception and Local IP Access
9.14 Backhaul Challenges
9.15 Mobile Termination Rates
9.16 Competition Concerns
9.17 Equipment Approvals
9.18 Examples of Femtocell Regulations
9.19 Conclusions

10 Femtocell Implementation Considerations
10.1 Introduction
10.2 Signal Processing
10.3 Location
10.4 Frequency and Timing Control
10.5 Protocol Implementation
10.6 RF Implementation
10.7 System Design and Cost
10.8 Mobile Device Challenges and Opportunities
10.9 Conclusions

11 Business and Service Options for Femtocells
11.1 Introduction
11.2 Ways of being a Femtocell Operator
11.3 Femtocells for Fixed-Line Operators
11.4 Types of Femtocell Service
11.5 Service Examples
11.5.1 Femtozone Services
11.5.2 Connected Home Services
11.6 Service Enablers
11.6.1 Service Implementation
11.7 Stages of Femtocell Service Introduction
11.7.1 Stage 1 – Supporting Fixed Mobile Substitution
11.7.2 Stage 2 – Prompting Mobile Data Uptake
11.7.3 Stage 3 – Bringing the Mobile Phone into the Connected Home Concept
11.7.4 Stage 4 – Taking the Connected Home into the Wider World
11.8 Conclusions

12 Summary: The Status and Future of Femtocells
12.1 Summary
12.2 Potential Future Femtocell Landscape
12.2.1 Growth of Femtocell Adoption
12.2.2 Femtocells in Homes and Offices
12.2.3 Femtocells in Developing and Rural Markets
12.2.4 Femtocells Outdoors
12.2.5 Femtocell-Only Operators
12.2.6 Femtos Enabling Next-Generation Mobile Networks
12.2.7 When is a Femtocell not a Femtocell?
12.3 Concluding Remarks

蚍蜉亦能撼树。(Small things have a way of overmastering the great.)

——Sonya Levien

 

在过去的大约14年里,我一直是室内无线通信系统的拥护者。对我而言,它们意义深远:为什么不将无线网络覆盖到有人的地方?为什么不提供低功率、高性能和高频谱利用率的服务,而要在山顶和屋顶上建造更昂贵的基站呢?(在室内无线通信系统中)还有许多有意思的技术上的挑战,而学术界和工业界都没怎么关注过这些问题。

室外无线通信系统是正经生意,而与之相比,室内无线通信系统有时候被视为一种副业。当我在1990年代中期主持针对高容量、高传输速率室内通信系统的射频结构和无线电传播的研究工作时,投资方和同事们就问我,这么高的容量水平究竟有必要吗——你能保证不会出现许多人挤在一个房间里打电话?大家需要在一根电话线上获得每秒超过数万比特的数据传输率,这为什么不能发生在一部手机上 ?

如今的世界已沧海桑田,对于室内无线通信系统的需求渐渐成为了共识。在过去的几年里,无线局域网系统迅速进入人们的视野,在家用和商用上发挥了重要作用,这是大部分人所始料未及的,而如今它已经成为企业IT设备的标准配备之一。移动通信系统已逐渐包含了为覆盖大楼而出现的室内通信系统,包括picocell和分布式天线系统。然而,移动设备的架构设计仍主要依靠个别技术精湛的设计人员来完成,这让它们难以发展成小规模商业。由此带来的结果是,移动通信系统几乎无法在室内提供高效廉价的服务。

因此,当我在2005年第一次了解到femtocell时,我感到它的出现恰好补上了(无线通信)演进中缺失的一环,而很少有人意识到这一点。它挖掘了技术潜力,推动了商业发展,这似乎在十年前就已经注定落在我身上。 我立即充满热情地投入其中。2007年初,我有机会与这个领域的一些开拓者们创建并主持了Femto论坛,这是一个由运营商和技术公司所组成的独立的非营利组织,大家一起为推动femtocell的发展而工作。

我希望从这一背景中清楚地看到我对femtocell是充满着热情的,而并不是因为我主持Femto论坛才如此(充满热情),其实恰恰相反。 我相信femtocell是一种恰当的技术,出现在恰当的时间,满足移动用户合理的需求——这渐渐成为了每个人的需求。在广泛普及femtocell的路上还有很多挑战,但是我认为为了达到这一目标,我们已经在相当短的时间内取得了巨大的进步,未来的前景是光明的。

在过去的几年中,我曾被多次要求提供较好的femtocell方面的参考资料。除了一些博客、报刊上的公司推广材料和文章(内容准确性千差万别)外,很少有相关的资料。因此,我很高兴与一个由femtocell信徒们组成的杰出团队一起编著了这本书,其中涉及到了与femtocell相关的方方面面,这个团队中的成员都是他们各自领域的专家。我们认为这本书能为那些希望迅速进入femtocell领域的人(不管是商界的还是技术领域的人)指明方向。这本书也提供了femtocell市场和技术标准方面的情况。 然而不可避免的是,随着业界的迅速发展,一些内容将会过时。我们欢迎对本书的内容提出意见,请将评论发送到下面的邮箱,我们将努力在下一版中进行修订。我们将在下面的网站中给出勘误和其它有用资料。

Simon Saunders
For comments and suggestions: info@femtocellbook.com
For further information and useful resources: www.femtocellbook.com

 

(注:此为Simon Saunders等所著Femtocells-opportunities and challenges for business and technology一书的翻译稿)

很有幸看到Simon Saunders教授写了Femtocells-opportunities and challenges for business and technology这本书(以下简称Femtocells),这恐怕是专门论述femtocell的第一本著作了(就我目前所知)。一直感到femtocell对我们而言是个陌生的词,因为我们国家在无线通信发展上比北美、西欧和东南亚地区都迟了一步。

Femtocell一词是由femto-这一前缀和cell一词组成,femto-表示10-15,femtocell一般可直译为超微蜂窝,而更通俗的名字为“家庭基站”。由于目前工作的研究内容是femtocell的标准化,因此对这方面略知皮毛,当我为了回答DJX的一个问题而尝试写了一篇小文(《Wi-Fi与家庭基站的简单介绍及比较》)后越发感到femtocell是今后无线通信室内覆盖的发展方向。随后又写了《一个新加坡人的Femtocell体验》《Femtocell的温柔触动了我的神经》这两篇随笔式的文章,意在通过这些文字告诉周围的人femtocell到底是什么玩意儿,它对我们今后的生活将产生怎样的影响。直到看到了Femtocells这本书后,才发现作者已经在书中更好更全面地介绍了femtocell,我已不用再多费口舌用拙劣的文字堆砌杂乱的介绍性文章,也萌生了翻译这本书的念头。

Femtocells的第一作者Simon Saunders教授是Femtocell Form的主席,Femtocell Form是一个技术论坛,为广大的运营商、制造商等提供了一个交流femtocell相关技术的平台,但并非一个为femtocell建立标准的组织。早在2005年,Simon教授就已经接触到了femtocell,并于2007年参与创建了Femtocell Form,且被选为主席,工作至今。

如今femtocell在3GPP的标准化工作正在快速地进行着(在3GPP中家庭基站被称为Home NodeB和Home eNodeB,NodeB意为基站,e为enhanced的缩写),并计划在今年年底完成Release 9版本的标准化工作。我国的三大运营商也都积极参与了femtocell的标准化工作,并在加紧布置各自的发展战略(电信的重点放在Wi-Fi,而不是femtocell上)。

我非常渴望能为femtocell在我国的发展做出力所能及的工作,还有什么比看到大家以低廉的价格享受无线通信带来的乐趣更让人兴奋的呢!除了正在进行的预研工作外,也想利用业余时间将femtocell介绍给大家,翻译这本书并将译稿放在网上让大家随便翻阅就是一个很好的途径。

自己尝试翻译后才感受到翻译工作的不易,经常为了某个句子的正确译法而斟酌半天,效率较低。打算将整本书以小节为单元,逐节翻译后放在自己的博客上,不过由于时间以及翻译效率的关系,翻译速度可能较慢,望大家见谅!

P.S.这本书可以在这里找到。