Femto产品及网络方案技术汇报.ppt
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1、,Femto产品及网络方案技术汇报,July.2009,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,2,Agenda1.Femto介绍2.Femtod的定位及意义3.ALU femto的网络功能4.ALU femto网络方案5.Femto市场6.总结,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,3,Femto介绍,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,4,什么是BSR Femto?,“BSR Femto”BSR Base Station Router Femto意为“千万亿分之一”
2、,极微小 Femto作为一个蜂窝基站其覆盖范围非常小,,通常的覆盖半径是20到50米,Femto是理想的室内移动语音和高速数据业,务解决方案 通过Femto的引入,可以与传统家庭网关结,合来提供优质3G服务 适用于任何符合3GPP标准的终端,扁平化的IP架构更简化、高效、便捷的网络架构 支持语音及高速数据业务(UMTS/HSPA),集成到一个“盒子”,移动核心网CS/PS,BSR femto网关,RNC,宏蜂窝接入费率,家庭接,入费率,Femto cell,宏基站宏蜂窝,5,BSR Femto 扁平化IP架构低业务时延,提升用户体验减少瓶颈同时大量分担传统网络业务量,CAPEX/OPEX 优化
3、,有效降低投资网络节点及层次的简化,大大降低运营商TCO,面向未来的创新技术,保护运营商的投资平滑向IMS及LTE演进,MSCIu-CS,HLR,SGSNIu-PS,BSG(Control Plane),HA,3GPPCore Network3GPP Interfaces,InternetGi,BSRGateways,BPG/BVG/IPSec(User Plane),HNM TR069WMS-SNMP,xGSN,IPSec Tunnel,GGSNGn,Femto BSR(NodeB+RNC)3GPP AirInterfaceAll Rights Reserved Alcatel-Lucent
4、 2008,Internet trafficoff-loadArchitecture Evolutions,Broadband Network,BSR Femto3GPP Mobile,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,6,BSR-Femto网元1.BSR Signalling Gateway(BSG).是BSR-Femto网络与核心网络的信令连接点,包括 MSC server,HLR以及SGSN等;2.BSR Voice Gateway(BVG).分离电路域业务的用户面和控制面功能。业务流通过BVG直接与MSC连接,控制面信令再通过BSG处理与M
5、SC sever等连接;3.BSR Packet Gateway(BPG).作为BSR-Femto网络与SGSN接口的连接,提供GTP协议TEID和BSR地址之间的映射4.Femto Management System(FMS).提供OMC功能,网元管理,负责自动配置,配置参数下载,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,7,Femto产品系列,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,8,Femto网络架构Iu over IP,UE,Gi,Gn,Internet,DSLNetwork,Femto,Transport
6、Network,PSTNBSR Cluster,IPSec Tunnel,Femto,SGSN,GGSN,MSC,NTP synch,DNS/ToD,IPSec,AAA,IP Router,IuPS UP,IuPS CP,BPG,IuCS UP,IuCS CP,Brick SecurityGateway BVG,BSR SignallingGatewayBSG,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,9,BSR Cluster,Femto网络架构Iu over ATM,UE,Gi,Gn,Internet,PSTN,DSLNetwork,Femto,Tra
7、nsportNetwork,IPSec Tunnel,Femto,SGSN,GGSN,MSC,NTP synch,DNS/ToD,IPSec,AAA,IuPS UP,BPG,Brick SecurityGateway BVG,Iu ProtocolConverter,IuCS UPIuCS CPBSR SignallingGateway,BSG,IuPS CP,IP Router,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,10,Femto 网管,终端用户是业务提供和管理的一部分 管理的设备数量巨大(上百万的FemtoCPE,而NodeB数量相比较少)W-C
8、DMA 网络需要连续的参数调整,有效的客户服务模式,例如 DSL model 异步的组操作和处理(TR.069),控制操作和信息交互的频率 Femto必须是自动和智能的=引入了网络侦听和自适应优化,FMS2.1FMS2.2FMS2.2,WMSFemtoRANGateways,FMS,HNMCPEFemto,WPSNPORFO,Femto的引入完全改变了网管方案Operator OSS layer:Customer care system,IS system,Back office,Billing,etc,WMS3GAuto-Configuration,TR-69Interface结合了固定接入
9、 HNM 和 W-CDMA WMS的优势,HNM:more than 25M CPEmanaged in the worldWMS:Recognized UTRANOAM solution,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,11,BSR Femto 即插即用,自动配置,第O步:生产制造产品标识编程在产品内部并用标签如条码表示第二步:订阅确认用户收到订阅确认和登录信息,如果是通过网络订阅业务,他/她还收到包括femto设备第一步:用户订阅A.用户在营业网点或网站订阅业务。B.选择Femto类型和业务集C.提供个人详细信息,第三步:连接Femto并上电
10、上电自动配置过程开始:A.初始化,连接到BSR网关B.鉴权C.初始参数的自动配置D.检查Femto的位置E.注册授权终端第四步:Femto 开始工作用户通过其注册的终端(最多16个)收到确认呼叫或短信,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,12,Femto的定位及意义,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,13,室外用户30.3%,室内用户,69.7%,车站25.8%,家庭用户,25.1%,娱乐中心4.4%地下室5.6%饭店6.1%,室内分布系统购物中心4.0%办公室29.1%,WCDMA网络特点n 据成熟WC
11、DMA商用网络的统计,70%的话务行为发生在室内,n WCDMA频段较高,与DCS相似室内覆盖成为其弱点,为了更好地满足用户体验,树立良好形象,运营商应该对3G的室内覆盖建设给予足够重视,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,14,室内,WCDMA室内覆盖场景,商务楼宇,隧道,大型室内覆盖,家庭,SOHO,覆盖TxRx成熟的专有分布系统,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,15,Femto cell潜在覆盖场景,高级公寓,单层楼,平均100m22-4个家庭成员用户密度适度,公寓件干扰隔离条件较好,别墅,2-3
12、层,平均200m2,3-6个家庭成员用户密度适度别墅间自然隔离条件良好,SoHo 单层 150m2 10 名雇员,SME,100 名雇员 单层,1200 m2 用户密度适度密集,大型企业/Shopping Mall,1000用户,数层楼,覆盖面积约15000 m2用户密度较大无线环境复杂,初期推荐,初期推荐,初期推荐,用户密度适度密集瞄准高端用户密集区域,集中优势力量,一期重点部署利用简单场景积累Femto部署和运营经验,为后期Fetmo网络扩张打下基础,网络设计、部署及优化难度较大初期不建议大规模部署期,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,16,F
13、emto对于中国联通的驱动力快速进入移动市场和扩展覆盖:良好的室内覆盖质量和大容量 用户支付回程,站址和电源费用,这些可以使运营商提供更有竞争力的话费优惠方案 易于与现有网络集成区别于传统的移动运营商 集成的单一家庭网关 业务绑定 利用现有的ADSL或固定接入的优势刺激用户使用高速移动数据业务:培养用户使用移动电话和移动新业务的习惯 良好的服务质量将吸引更多的使用 加快用户从2G向3G的迁移增加用户忠诚度,提高移动市场份额:良好的业务质量 将会吸引所有家庭成员使用同一个运营商第一时间建成可盈利3G网络,高质量覆盖,低运营成本,17,BSR-Femto 对终端用户的意义简单性 一个电话(任何3G
14、终端),一个账单;没有复杂的鉴权流程;室内室外同样的业务;移动性(室外到室内,室内到室外);即插即用自动配置。新业务 更流畅的移动数据业务 更好的信号质量和使用体验 业务绑定,移动运营商主导的个人市场,固定运营商主导的家庭市场,Femto是个人市场和家庭市场的结合点All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,*减少客户获取成本,*,*,*,*,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,BSR Femto能为运营商带来更多收益,和访问站址,更佳的覆盖,大容量增加客户满意度更多的话音呼叫增加互连收入Real FMC offe
15、r业务捆绑帮助维持和增加市场份额,新的创收业务更大的吞吐量有助于提供吸引客户的新业务,促进室内外移动数据应用Precise Home Zone将会吸引所有家庭成员使用同一个运营商,无缝连接促进使用3G,而不是WiFi客户提供站址,支付回程和电源Flat IP减少CAPEX和OPEX自动配置不需要射频规划,节省支出,增加收入,分担宏蜂窝负载减少 3G CAPEX 和OPEX*少离网率减,*,*Impact in revenues saving18,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,19,ALU femto的网络功能,20,Femto主要功能准入控制,
16、移动性管理Femto网络标识,安全性管理All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,自动配置自动优化其他功能,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,21,OAM3G,FMS,CM,Operator BackOffice System,-宏站网络的无线配置,自动配置和自动优化1 FMS中Femto数据的离线配置-Femto位置信息-Femto的覆盖类型,UE,Femto首次连接后的自动配置,-连接到预先设定的HNMS-基于射频测量自动配置参数,2,Femto,-基于事件触发的自动无线优化ADSL accessNetwo
17、rk,3 Femto持续不断的自动优化-周期性的射频测量,22,-支持封闭式接入,-支持开放式接入,-支持半开放接入,封闭式接入模式私人场所All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,公共场所,准入控制BSR Gateways,BVG,BSGBPG,开放式接入模式,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,23,准入控制-支持Femto Group功能 Femto Group中连续覆盖的Femto之间可以进行切换Femto Group,Eg.Airport terminal,Eg.SME,Copyright?1996No
18、rthernTelecom,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,24,移动性小区重选-支持Femto到2G/3G宏站、2G/3G宏站到Femto和Femto到Femto的小区重选-支持分层小区结构(HCS)UE小区重选算法考虑其移动快慢和HCS参数设置,可以尽可能地将静态UE保留在Femto小区中 可以减少Femto小区和宏小区间的乒乓小区重选,减少NAS信令,P3,P2,P1,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,25,移动性小区切换,-支持Femto向2G/3G宏小区的切换,当UE移动出Femto覆盖区域
19、,Femto的质量和电平差于一定门限的时候,将会触发Femto向2G/3G宏小区的切换,-支持Femto向Femto的切换,Femto Group中支持Femto向Femto的切换,SourceFemtoCell,TargetFemtoCell,BVG,Iu-CS UP,BSG,Iu-CS CP,3G,MSC,IPSECRouterManagedTransportNetworkHandoverUE,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,26,Femto网络标识,-基于ePLMN的Femto网络标识,Femto网络和宏站网络使用不同的PLMN 对于运营商
20、来说申请一个新的PLMN比较麻烦,所以不建议使用ePLMN的方法来进行Femto网络标,-基于MM/GMM信息插入的Femto网络标识,UE从宏小区向Femto进行位置更新/路由更新时,,Femto在核心网下发的MM/GMM Informaiton消息中插入Femto网络名称替换原有的HPLMN名称字段,标识Femto区域,Macro UE-Macro PLMNUE can access Macro only,Femto UE-Femto PLMNCan access both Femto and Macro,识ePLMN concept,MacroLayerFemto Cell,Macro
21、Layer MacroPLMN,Femto Layer FemtoPLMN,UE,H-BSR,1.RRC Connection Establishment,3G-MSC,2.NAS:Location Update Request3.NAS:MM Information(modified network name)4.NAS:MM Status5.NAS:Location Update Accept6.NAS:Location Update Complete7.RRC Connection Release,2.NAS:Location Update Request3.NAS:MM Informa
22、tion(network name)4.NAS:MM Status5.NAS:Location Update Accept6.NAS:Location Update Complete,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,27,Femto网络标识-Femto覆盖下UE语音呼叫建立时插入铃声 Femto插入一段特别的铃音表明呼叫建立占用Femto信号,-基于PUSH的Femto网络标识 UE从宏站网络进入Femto网络时会做位置更新/路由更新 当UE进入Femto区域时系统通过push NAS的一个消息,就可以在终端界面显示已经进入到Femto覆盖区域-
23、基于短信提示的Femto网络标识 原理和基于PUSH的Femto网络标识相同,Femto,Auth,database,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,28,Iu-CS,Femto BSR,WMS,3GPP Core Network,IPSEC over xDSL,Internet,Apps;Portals;Internet,PSTN,MSC,HLR,BVG,BPG,SGSNIu-PS,-Traffic Aggregation-Security-Signalling Translation,One Physical Routing,BSGOne P
24、hysical HousingFirewall/IPSecElement,AAA Server/BSR GatewaysAnd OAM HNM,安全性管理,非安全区域,UTRAN(RNC+L1 radio)Legacy 3GPPR99&HSPA terminalFemto关键数据安全的本地存储基于3GPP的空口加密,网络防火墙Gi,Femto内嵌防火墙,IPSec隧道,3GPP InterfacesFemto鉴权,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008,29,MSCIu-CS,Femto,空口LAC/Iu口LAC转换SIB messagewith Air
25、 LAC,Iu口LAC尽可能少BSR GatewaysBSGBPGBVGDSL Network,超级LAC功能-超级LAC,为了便于准入控制,一个交换机下不同FEMTO的空口LAC应该尽可能不同 而从核心网测来看过多的LAC不便于MSC/SGSN管理 超级LAC功能利用FEMTO提供空口LAC到Iu口LAC的转换工作,使得FEMTO的空口LAC和Iu口的LAC可以不同 无论BSR Cluster下FEMTO空口LAC如何不同,Iu口上只会有一个LAC,当计费需要区分业主、客人和紧急呼叫时可以有三个LAC空口LAC尽可能多,All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2
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