Transcript Femtocell裝置接入核心網路 and handover介紹 Speaker：Yung-Ming Chen Advisor：Prof. Kai-Wei Ke

Femtocell裝置接入核心網路 and
handover介紹
Speaker：Yung-Ming Chen
Advisor：Prof. Kai-Wei Ke
Date： 03/11/2009
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Outline





Femtocell介紹
Femtocell Network Architecture
接入core network解決方案
Handover of Femtocell
Femtocell vs. Wi-Fi
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Femtocell介紹
3
Femtocell介紹




毫微微蜂巢(窩)式 base station
short-range radios，extended cellular network to
home or office
Much like Wi-Fi hotspots
Provide FMC services
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Expanding Femtocell Opportunity for FMC
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Advantages of Femtocell







Coverage、Capacity
Enhance quality of service
Longer battery life
High QoS using licensed spectrum
Reduced cellular network congestion
Simple to deploy
Low cost
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Femtocell Network Architecture
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Femtocell Network Architecture


排列在3G Macro Cell與Pico Cell下。
是建立在IP技術上的接取技術，可透過：



Ethernet
寬頻
ATM/TDM的IP/SIP mode
，接入core network。
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接入core network解決方案
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接入core network解決方案
ISP network的Iu-b over IP based
 Node B的UMA enable Iu over IP based
(RAN Gateway based)




Node-B(基地台系統)：一個Node B可包含一個或多
個基地台發射站 (BTS)。
BTS是用來提供位於該服務區域內行動用戶所需的
無線通訊介面。
SIP/IMS based
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Iu-b over IP based

從Node B到RNC的界面稱為Iub，包含語音、數據
和控制信號。



RNC負責控制、管理Node B間的交替工作及提供所管轄
BTS的資源管理。
此架構以現存的3G網路架構為基礎。
Femtocell設備只具備Node B部分功能，是最早提出
的接入方案
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
優點：


Femtocell可以與macro cell共用RNC設備，網絡結構
清晰。
缺點：


可實施性差
經濟性能較差
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Iu over IP (RAN Gateway) based


Femtocell設備集結了Node B和RNC部分功能。
在Core network與IP接入之間引入RAN
Gateway(RGW)。
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UMA架構協助




將UMA Access Network (UMAN)放到現存RAN網路。
UMA用戶端的功能移到Femtocell基地台中。
允許所有2G/3G手機透過UMAN在網路中傳遞訊息。
此架構中無RNC，RNC功能由基地台來擔綱執行。
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
RGW優點：




業務透明度高
成本低
對網絡影響小
UMA：




優勢：此技術已經完成標準化
目標：將數以百萬的終端裝置整合到行動網路中
Femtocell的網路涵蓋範圍內，要支援行動性遠比以
往簡單。
handover問題處理較複雜、困難。
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SIP/IMS based




網絡發展的最終目標。
採3GPP IMS協定、VoIP SIP協定。
RNC所執行的功能則被移到Femtocell端。
採全IP化的方式部署Femtocell網路架構。
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Comparison of Device-to-Core Network
Connectivity Approaches
Iu-b over IP
RAN Gateway
SIP
Excellent
Excellent
Poor
Initial Cost
Small
Small
Big
Ability to Scale
Poor
Excellent
Excellent
Path to Standards
Poor
Excellent
Good
Service Transparency
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Handover of Femtocell
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Handover of Femtocell


為提高用戶感知度。
切換的三個方向：





Femtocell to Femtocell
Femtocell to Macro cell
Macro cell to Femtocell
便利無須轉換。
有效地降低macro cell 的負荷量及頻譜資源。
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Femtocell to Femtocell




User is currently connected with F-AP
RSSI level reaches below RSSI_worst
Other F-AP signal is available
Authorized user of the target F-AP
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Femtocell to Macrocell




User is currently connected with F-AP
RSSI level reaches below RSSI_worst
Other F-AP signal is not available
Neighbor cell handling is easier than macro to
femtocell handover case
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Macrocell to Femtocell

Most complex one



a number of indoor F-APs may exist in a macrocell
need to select appropriate one from many F-AP
Neighbor cell handling is complex
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Femtocell vs. Wi-Fi
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Femtocell vs. Wi-Fi
Femtocell
Wi-Fi
Power
靠近基地台時可以將功率降下
來，節省電池能量
功率：10mW～100mW
需外接電源或者具有大容量電池的
設備
功率：10mW～100mW (WiFi AP)
Support
支援所有的標準3G手機
需增加額外的BOM和整合費用
語音通信
品質
在授權的頻段，能提供高品質
的服務
工作於未授權的頻段，易產生噪音
與延遲
Security
較好
較差
終端設備
不需特殊終端設備
需要Wi-Fi雙模手機或其他設備
成熟度
尚未成熟
廠商、產品數量多，較為成熟
覆蓋半徑
20m～50m
100m
最大移動
速度
0 km/h
0 km/h
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Technical Challenges to improve or
solve






Device-to-core network connectivity
QoS
Handover
Interference management
Security
Etc.
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Conclusion

Femtocell推廣應用關鍵





增進網路的效率
降低行動客戶的流失
強化室內的無線服務
Femtocell的技術發展還需改進，訂出完善的規
格標準、device-to-core network、handover、
security。
對於通訊產業，現今語音通訊營收不斷下滑，
Femtocell算是一個新的解決方案，在各項比較
下優於Wi-Fi，甚至企圖取代之，只需在規劃
完善與經營方式，未來發展受到期待。
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Reference

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http://www.eettaiwan.com/SEARCH/ART/femtocell.HTM

[2]網絡頻道(ZDNet)，
http://net.zdnet.com.cn/network_security_zone/2009/0218/1345968.sht
ml
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[3] 我愛研發網(52RD.com)，
http://www.52rd.com/S_Txt/2008_4/TXT9973.htm
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[4] 中國信息產業網(cnii)，
http://www.cnii.com.cn/gbtobig.php3?url=http://www.cnii.com.cn/200
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[5] ITS智網，http://www.itis.org.tw/index.jsp
30
Reference
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[7] Intelligent times，李昆鴻 Li, Kun-Hung，
http://www.itmag.org.tw/magazine/article_single_524.htm
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[8] 新通訊元件雜誌，城邦文化事業股份有限公司 ，Doug Pulley/Vicki
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http://www.2cm.com.tw/zoomin_content.asp?sn=0809250008
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[9] 北方網，中國電信股份有限公司上海研究院朱小景 ，
http://it.big5.enorth.com.cn/system/2008/06/11/003389849.shtml

[10] Handover between Femtocell and Macrocell Networks，장영민，국민대
학교
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Thank you
Q&A
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