LTE:Femto Cell Introduction

FemtoCell Concept


什麼是FemtoCell，實際上Femto cell就是一種微型的基地台，通常是擺放在家裡使用，在台灣大家聽到基地台都避之唯恐不及，但是實際上他們發射功率跟你家裏面常用的wifi AP是一樣的。也就是說你去燦坤買一台AP跟你擺一台Femto Cell在發送訊號的強度是很近似的。通常為0.1W以下。
實際上基地台有大略分成以下幾大類，主要是以發射訊號大小，以及使用者數量去做分別

基地台種類	覆蓋距離	功率	使用者數量
MacroCell	30KM	10W	More than MicroCell
MicroCell	3KM	200mW-2W	More than PicoCell
PicoCell	100M	200mW-2W	32
FemtoCell	10M	10mw-100mW	8

 
你可能會覺得Macrocell的功率比較大，比較危險。實際上Macrocell通常架設在室外，所以裝置接收到的訊號並沒有這麼強。只有在基地台附近的區域訊號較強而已。而FemtoCell與傳統基地台不同的是，他可以藉由internet去連接回原本的核心網路，等於是利用一般家庭內既有ADSL、VDSL、Cable Modem等BroadBand網路。
Data Offload and wifi Offload Concept
以往營運商通常佈建Macro Cell與MicroCell，去涵蓋大範圍的區域，等於是許多人共用相同的基地台，這樣的方式對於營運商要維運是較為容易的，且不用管理這麼多的小基地台，且以往以語音為主的服務，比較不會在意封包傳輸的速度，所以只要手機收的到，語音能通，基地台就能完成任務了。但現在的行動服務開始重視數據傳輸。當許多的人都在跟少數基地台做存取，就會造成資源不足的狀況。一般使用者就感受到手機上網不順，下載或上傳速率低落的感受。這時候營運商就得提高空中資源的複用率，就只能把基地台涵蓋範圍降低，讓大家分散去連線到不同的小型基地台裝置。於是FemtoCell跟PicoCell就開始有其價值。這件事情叫做Data Offloading。你會發現在台灣各家營運商，包括中華電信、台哥大、遠傳，都在便利商店或是公共區域佈建WIFI AP，讓有辦行動網路的用戶，不連接到大型的基地台，改連接到便利商店裡面的WIFI AP。以降低了大型的基地台的負擔，這就叫WIFI offload。


可以看到上圖，FemtoCell利用BroadBand Router及internet去連接到核心網路，提供家庭內的行動服務。進入家中或特定區域中就可以不需要連線到外面基地台，減緩外面基地台的的負擔。
FemtoCell Issue


實際在應用上，Femtocell有許多的議題是需要被解決及討論的，大部分有些已經有解決方案了，例如以下列出。有機會將會個別寫文章去

• FemtoCell與其他Cell干擾(Interference)     
  FemtoCell跟其他FemtoCell或大的基地台或會有重覆蓋問題，要如何避免。實際上有eICIC去控制干擾問題，可以參照此篇文章
• FemtoCell的存取控制(Access Control)          
  應該沒人想要自己家裡擺一台FemtoCell卻是給路人用，所以要如何做存取控制。實際上是要用Close Subscriber Group(CSG)
• FemtoCell與核心網路的連接
  因為FemtoCell是利用internet連接，所以中間的連線安全性格外重要。
• FemtoCell控管問題             
  若FemtoCell被帶至其他國家，但是其他國家同樣的無線頻段不是允許使用，這樣會造成頻段的問題