数据网路在开始成为主流时，即拥有一些共同的明确特征，如：完全有线连接，而非无线连接，并且假定所有信令功能均由网路内核SS7执行。数据网路认为终端用户设备不具智慧化，而且任何所需的网路智慧皆集中由内核来提供。依多数定义中，这类型网路终端皆在电信网路局端内（或根据部分基本定义，包括一般用户电脑数据机端或企业用户端）。绝大部分传送的资料皆于固定设备之间，以极低的速度交流。

事时变迁，几十年足以使网路发生重大变革。如今的网路与早期网路相比已不可同日而语。上述早期网路的各种特点都不复存在。尽管有线线路基础设施仍在数据网路中发挥重要作用，且于今后将保持其作用，但接入方式已日益向移动式技术转移，而无线技术更突显优势。信号传输之前皆由SS7完成，并由网路内核代替「非智慧化的哑设备」来执行，而此类任务现在越来越多地开始在网路边缘完成，而且通常都基于SIP，而非依赖于SS7。网路不再局限于终端中控台之内，也不再受制于家庭中的某个设备，而是深入扩展到客户的家庭或办公环境中，进而满足更高效能及更精细粒度的服务品质要求。此外，越来越多的资料传输都与丰富的环境因素相关联，多媒体资料的不断增多需要高宽频做后盾，而且资料传输往往是双向的，更多在移动设备之间传送资料的需求。

上述技术发展自然顺应技术潮流，虽然有些对于服务供应商是严峻的挑战，但所有发展都是必然的。技术发展的根本驱动力是本文讨论的重点，这种趋势是不可阻挡的，是在客户需求性质使然的情况下完全可以预见的。

网路的功能逆变 femtocell兴起

过去，网路服务由网路内核提供，订制网路服务非常困难，而且成本高昂。因为根据不同客户的需求创建其订制内容，必然会大幅超出多数运营商预算条件允许的范畴，因此，只能实施「大众化订制」，准则是提供一小部分核心为基础的功能，让客户从中进行选择。

随着时间的推移，现代网路技术不断发展和完善，网路设计人员开始意识到这种网路架构的集中特性不利于创造收入。智慧财产权（IP）成为设计过程中需要考虑的重要问题，随之而来的则是网路的「功能逆变」。以前，内容通常是完全驻留于客户设备上，而现在，则向网路转移，存储在托管伺服器上。 SS7信号功能开始以SIP用户端的形式，从网路向最终用户的设备上扩展。网路化的内容使用户不再依赖于某一特定类型的设备，而基于设备的信号功能使用户能选择网路及相关的内容、设备、进入模式与付费偏好。此外，消费者也已清楚意识到，如果能成功实现以下三大转变的话，即能获得低成本的订制服务：首先，所有订制服务仅在网路进行；其次，所有订制服务只通过软体完成；最后，客户必须考虑的能力是，能自行配置其个性化服务。

《图一 femtocell架构图》 数据源：LSI

上述转变正不仅在有序地进行，而且还受到如Google、Apple、Yahoo 以及 AOL 等传统电信运营商与非传统服务供应商的欢迎。随着低成本多媒体设备的广泛普及、移动功能的不断发展和宽频无线连接的强劲增长，网路已经成功实现了宽频多媒体双向移动化的转变。

上述转变对于内容和网路供应商都有着至关重要的影响。对于内容供应商而言，上述转变代表尚未开发的全新市场。对于网路供应商而言，这一转变将有助于改进已现扁平状或已呈下降趋势的收入曲线，亦能透过全新的商机，向用户推出更优异的订制服务，提升其市场地位。不过，为了实现上述目标，供应商必须建立尽可能贴近客户的服务监控机制，当今特别意指家庭或小型企业环境。随着无线网路环境日益普及，还应创建一种服务供应商可管理的建筑内建式无线存取点，但其非Wi-Fi 热点，而是作为现有移动式网路功能扩展的存取点，进而有助于用户在家庭或小型办公环境下更有效率地工作。存取点接入点，进从而有助于用户在家庭或小型办公环境下更有效率地高效工作。

当然，上述技术演进伴随一系列挑战。多年来，无线产业一直在寻找低成本的建筑内建式无线解决方案，但由于工程设计与经济方面的难题，截至目前为止，此难题仍无法获得有效的解决。

在现今网路中，建筑内部的覆盖范围通常被视为现有蜂巢网路的延伸，其传播模式与覆盖方案的设计旨在确保建筑内部实现统计意义上的成功无线连接率。然而，传统式蜂巢网路技术并不能实现 100% 的建筑覆盖率，而且建筑内部覆盖的成本非常高昂。

目前，人们对室内覆盖解决方案的兴趣不断增长，进而推动3G毫微蜂巢式基地台（femtocell），这种低成本连接解决方​​案极具经济效益的配置优势。不过，此解决方案的经济效益具体化相当困难，是由于此技术预计主要针对家庭市场，若需具体证明其经济效益与可管理性将难以实现。

另一方面，第二代与第三代无线领域中，半导体产品技术的不断发展，将有助于推出经济效益较高的、易于管理的femtocell 解决方案。尽管这种技术不见得一定能成功赢得市场，但其吸引力确实有增无减。

成功的关键

电信营运厂商主要目标就是吸引客户，避免客户流失，尽可能保持客户的忠实度，防止客户选择其他的电信营运商。只要 femtocell 技术的制造商能够满足一些关键的技术要求，femtocell 解决方案的推出就必将有效提高移动运营商的业绩。首先，由于服务主要面向家庭用户，因此femtocell 解决方案的价格应在一般家庭可承受的范围内。第二，由于femtocell 概念作为移动运营商网路的功能扩展推出，因此必须确保其可扩展性是透明的，并能无缝与现有网路（尽可能减少上门服务，最多不超过一次）集成，而且还要降低电信公司的配置成本，并避免同类设备之间的RF干扰因素。

成本管理

本领域中的矽晶片供应商也面对巨大商机。 Femtocell 技术之于无线产业，就好像机上盒之于有线电视产业，其为建筑内部网路覆盖成本​​最昂贵的元件。为实现低成本目标，必须对 femtocell 的设计进行严格管理，这种观念显然早已是设计人员 所非常熟悉。

可扩展性与传统技术集成

当今网路依赖集中化的营运支援系统（Operations Support Systems, OSS）、计费/业务支援系统（Billing/Business Support Systems, BSS）和运营、管理、维修与配置（Operations, Administration, Maintenance and Provisioning, OAM&P）系统，来执行大型网路低成本运行所需的后台功能。上述大部分系统均依据集中、层级化的智慧型网路模型来设计的，而不适用于分散式的对等网路环境，不能与智慧设备密切协同合作。

因此，整合 femtocell 模式配置其一套独特挑战。在传统的3G网路中，无线网路控制器（即负责控制所有B节点的3G网路设备）与收发基地台（B节点）在专用的高速设施上通信，使用的是 Iu-b协定。不过在此特别说明，基于成本控制原因，femtocell设计方案通常采用IP连接（通常指网际网路）来接收网路讯息，而不是使用配置在基站和远端节点之间的专用设施上，这将对服务厂商带来网路设计方面的挑战（同时也会带来潜在的工程设计困难），即：如何以低成本设计、构建和运营分散式对等网路？显然，这一理念与传统的网路设计考虑大不相同。首先，假设新的理念要配置成千上万个femtocell节点。现有的后台系统必须经过修改才能接受和整合上述具有全面功能的节点，否则就会在最高指令出现错误。其次，由于 femtocells位于用户端，因此在设计管理程序时必须考虑到设备可用性的最差情况。与传统的基站不同，femtocells不一定能获得不间断电源的保障，也不一定能得到中控级的维护，因此在设备维护方面必须考虑到上述问题。更重要的是，必须考虑安全问题，以确保 femtocells 能够在网路接收许可权之前得到正确认证，进而避免潜在的网路入侵。

考虑到潜在的市场规模以及借此产生的规模经济问题，应确保介面的标准化，这样才能促进第三方制造商的加入，并加速开放式研发环境的发展。

《图二 制造商不仅要努力实现femtocell产品的最佳设计，同时还要让供货商客户认识到femtocell配置的潜在商机。》

符合相关标准

尽管 femtocells 的配置完全符合技术市场要求，但仍可能在无意中对网路效能产生影响。若 femtocells 没有专用的频谱来避免干扰问题，那么无线电频率工程师就必须解决传播模式设计的难题，做好复杂的频谱管理工作，以避免效能受到严重影响。我们不妨设想一下从 3G 网路至 femtocell 之间简单的切换问题：femtocell标准限制了 femtocell可扫描的站点数量，不能超过16个，但这可能成为一种严重的局限性问题。如果分码多重存取系统（CDMA）与femtocell系统工作在相同的频谱中，那么两个系统的功率差异就会导致相互干扰。若是相同建筑物中有不同的用户，那么相邻的femtocells 之间彼此干扰的问题会更加突出。

当然，上述问题的解决方案已经在研发之中，包括针对femtocell系统采用专用频谱以及严格控制 femtocell的功率等。在传统的营运环境（标准的 3G 网路）下，频率配置是经过严格界定的，可避免上述问题。之所以频率配置可行，是因为要管理的站点相对较少。但是，在femtocell环境中，远端节点的数量很容易就达成千上万之多，这种做法就不可行了。

femtocell 设备制造商在意识到干扰现象等相关问题后，已在系统间进行大量研究工作，并提出多项可行的解决方案，将成为全球 femtocell 设计和管理标准的一部分。

不同的配置模型

目前，femtocell 配置和集成有三种基本模型：第一种是采用基于IP的Iu-b介面(3GPP Rel.5)；第二种是基于SIP（Iu/A介面）的方法；而第三种则透过名为非授权行动接取(UMA) 技术来使用非授权频谱。此外，第四种方法即是考虑使用新兴的 IMS 标准 (IMS VCC)，将会简单说明此技术。

就采用Iu-b的模型而言，femtocells 完全整合于无线营运商的网路，就像网路中其他任何远端节点一样。 Iu-b 协议包含诸多规范，其中包括管理公用通道、公用资源和无线电链，进行配置管理（含单元配置管理），处理和控制检测，TDD同步和故障通知等项目。在Iu-b配置中，移动设备通过节点B链连接更大规模网路及其服务，而 femtocells 则作为传统的基站处理。

建构于IP的接收和传输网路支援信号传输功能而言，SIP发挥核心作用，而SIP在 femtocell配置中也会发挥重要作用。嵌入在femtocell中的SIP用户端可利用SIP与支持 SIP的移动交换中心(MSC)进行通讯。 MSC可执行IP SIP网路和传统无线网路之间的营运转换。

许多人认为UMA技术可能是配置最合乎逻辑的femtocell配置方式。考虑到IP网路的长期发展，这种技术显然具有相当优势。目前称作通用接收网路 (GAN)的UMA模式提供透过宽频连接GSM和GPRS核心网路服务的备用方式。为了支援这种技术，有关标准定义一种全新的网路元件（UMA 网路控制器，简称UNC）和相关协定，以确保讯号的安全传输以及IP上用户资讯流量的安全性。 UNC透过现有的3GPP介面（包括上述有关介面）进入核心网路。这种方式的基本优势是什么呢？基本优势就在于，可为移动核心网路提供一种标准化、可扩展的IP介面，来支援建构于femtocell服务的核心网路集成。

语音通话持续性 (VCC) 标准是一种目前正通过3GPP配置而得以推广的标准。将支援 VCC功能的3GPP R7提供一种网路设计，可对IMS网路进一步扩展，进而包括蜂巢式网路连接，能够满足非常重要的网路切换要求。根据设计，它能确保蜂巢式网路和其他任何支援VoIP的网路之间的无缝持续性通话。 VCC是一种完整的全面性标准，可确保 GSM、UMTS和CDMA蜂巢式网路以及任何支援IP功能的无线连接之互用性。IMS VCC 还可在不同网路上使用统一的电话号码或SIP识别资讯，并具有功能上的多种优势，包括满足各种市场领域的要求，同时提供增强型IMS多媒体服务（如更出色的服务个性化和控制等）。此外，可在电路交换网路和IMS网路之间无缝切换，并能从任何IP设备提供相关服务。

IMS VCC的诱人之处是显而易见的。 IMS或类似于IMS的技术绝对是IP网路未来发展的方向之所在。作为一种能够确保现有网路元素之间实现无缝连接的解决方案，新兴的 IMS架构和femtocell明显是一种颇具前瞻性眼光的解决方案，今后随着IMS的日益普及，还会更加具有吸引力。

结语

Femtocell的配置配置潜力所显现的潜在市场价值亦值得一提。建构于 Femtocell的使用技术（如 IP 的大规模广泛配置）的发展是时间早晚问题。随着服务点从网路核心向网路远端边缘转变，潜在商机的深度和广度也将变得更加明显。只要后台系统能不断发展并支援这种特殊架构的独特要求，而且服务供应商能够采取适当的资料收集机制，以满足客户对服务的要求，femtocell这种连接模式可能会带来巨大收益。因此，制造商不仅要努力实现femtocell产品的最佳设计，同时还要让供应商客户认识到femtocell配置的潜在商机，这点是相当重要的。

那么未来究竟会如何呢？未来，标准将不断发展，服务供应商会不断找寻配置商机，制造商也会随之做出相应的反应。不过，最重要的是，客户需求将继续推进大量不同设备上接收移动内容的发展，而单一的语音服务终将被大量不同类型的移动资料所取代。

(作者任职于LSI)