毫微微蜂窝(femtocell)基站要求满足在干扰方面的严格要求,以及移动设备与网络(如自组织网络、切换)之间的兼容性测试,并符合3GPP的验证和一致性规范要求。但是,有限的测试对服务提供商来说是不够的。本文讨论如何评估3GPP家庭节点B(HNB)的性能。通过使用低成本的毫微微蜂窝测试解决方案,它能以3GPP 25.104版本8.5.0 2008-12标准为基准,实现对毫微微蜂窝基站的发射机和接收机的多种测试。
3GPP毫微微蜂窝技术
毫微微蜂窝最初被称为接入点基站,是一种小型低功率蜂窝基站,一般设计用于居民区或小型商业环境。毫微微蜂窝技术后来被3GPP版本8和版本9所采纳,在WCDMA/HSPA场合被称为家庭节点B(HNB),在LTE场合被称为增强型家庭节点(eHNB)。将毫微微蜂窝技术包含进UMTS的3GPP工作在版本8中就已经开始了,这一工作在版本9中得以延续并发展成为家庭eNB。毫微微蜂窝概念不是专门针对LTE或LTE-Advanced的,只是LTE有机会从一开始就采用这种技术,而不用回过头去将它设计到传统的UMTS和GSM等系统中。
图1是一种毫微微蜂窝部署的拓扑图。从无线部署角度看,毫微微蜂窝工作于大型蜂窝中的一个小区域。无线信道可以与大蜂窝一样(称为共信道部署),或部署在一个专用信道上。毫微微蜂窝概念与中继有着根本区别,因为毫微微蜂窝到核心网络的回传路径是通过本地已有的DSL互联网连接实现的,而不是通过空中信道回到宏蜂窝。毫微微蜂窝在典型基站功能的基础上进行了扩展,能实现更简单的自我部署,比如包含节点B、RNC和GPRS支持节点(SGSN、GGSN),并采用以太网回传通道的UMTS毫微微蜂窝基站,见图2。
下面给出了毫微微蜂窝基站部署的一些重要组件。
家庭节点B(HNB)——连接至已有住宅宽带服务的HNB为家庭内的标准3G手机提供无线覆盖。HNB不仅具有标准NodeB的功能,还集成了标准无线网络控制器(RNC)的无线资源管理功能。
HNB网关(HNB-GW)——安装在运营商网络中的HNB网关将来自众多HNB的业务汇聚在一起,然后通过标准的lu-cs和lu-ps接口传回到已有的核心业务网络。
lu-h接口——位于HNB和HNB-GW之间的lu-h接口包含一种新的HNB应用协议(HNBAP),可实现高度可扩展的特殊HNB部署。该接口还提供了在互联网上传送lu控制信令的一种高效灵活方法。
图3对宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝和毫微微蜂窝技术实现的移动网络覆盖率进行了比较。毫微微蜂窝允许服务提供商扩展室内服务覆盖率,特别在对大功率基站来说接入受限或不可能的场合。大多数毫微微蜂窝部署在室内,这样有助于提供毫微微蜂窝和宏蜂窝之间的隔离。图1还给出了在覆盖区域之外部署的一种毫微微蜂窝。这是如何在有DSL但没有被蜂窝运营商覆盖的地区提供本地蜂窝覆盖的例子。对移动运营商来说,毫微微蜂窝的吸引力在于能同时提高覆盖率和容量,特别是室内。当然还可能提供新业务和降低成本。蜂窝运营商不仅能受益于提高的容量和覆盖率,而且能同时降低资金支出和运营费用。
毫微微蜂窝技术的两个主要应用场合是:(1)在室内覆盖很差或没有覆盖的农村地区,可能使用共信道部署;(2)在人口密集地区提供高数据速率和容量(如在HSPA+/LTE技术中使用64QAM调制,见图4)。
毫微微蜂窝测试