新一代移动通信在网络规划和网络质量方面面临巨大的挑战，尤其是在室内区域。为了满足移动用户对语音和数据业务快速增长的需求，世界各地的运营商纷纷开始部署3G网络，中国也开始大规模部署TD-SCDMA的预商用网络。3G相比于2G在传输速率上有很大的提升，但因为它工作在2GHz频段，其无线传播特性特别是建筑物穿透特性较之工作在900MHz、800MHz的GSM、IS-95系统要差，网络部署后，原来2G系统中室外基站可以覆盖到的很多室内区域将成为盲区。而且，因为3G采用了CDMA技术，小区具有呼吸效应，一旦业务量较多，就会造成宏蜂窝小区覆盖范围的降低，导致室内服务质量的下降。因此能够提高室内覆盖范围和服务质量的Femtocell接入技术应运而生。

　　Femtocell实现家庭网络覆盖

　　随着移动通信的普及，建筑物内的话务密度不断上升。据国外运营商的统计，70%以上的话务量来自室内，而室内恰恰是网络覆盖的薄弱环节。针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状，室外宏蜂窝基站目前主要存在网络深层次覆盖有缺陷、难以保证支持高速率数据业务、容量有限、话音质量难以保障等问题。针对3G系统中常见的此类问题，室内基站Femtocell应运而生。

　　Femtocell的优势在于：由于可以利用核心网的分组交换来传输话音等实时业务，这种方案可以获取相当的成本优势，用户将可以在家中以固定线路和互联网电话的价格优势使用他们的移动电话，享受近乎免费的“家庭域”资费标准；另外，由于Femtocell仅用于家庭网络覆盖，这种环境下一般不会出现用户数量明显增加的情况，因此，网络服务质量能够得到很好的保证，并且能后支持高速率数据业务，很好得解决了现有蜂窝网络普遍存在的问题。更便捷的是，用户可以根据自己的需要任意购置部署Femtocell基站，灵活性强；此外还支持与室外小区的无缝切换。

　　Iub可用作Femtocell的接口，包括使用IPsec在网络上进行分组交换。

　　此外，基于IP技术，还可以从两个方面考虑Femtocell的接入方案。一种是移动核心网集成解决方案。用针对固网、移动融合的3GPP无需许可移动接入UMA(unlicensedmobileaccess)标准来提供，将Femtocell直接接入到UNC(UMAnetworkcontroller)。UNC分别在电路交换和网络和IP网络上传输话音和数据业务。为了支持大规模的Femtecell部署，该方案目标是利用现有的嵌入式2G和3G蜂窝电话的基础，为移动运营商提供一种实现标准化和安全的接入网系统的方法。从图1中可以清晰地看出Femtocell是如何利用UMA直接接入到UNC的。

　　另一种，也是Femtocell的最终目标，就是转到IMS(IPMultimediaSubsystem)，一种使用SIP(SessionInitiationProtocol)的全IP网络。这样，利用其低成本的优势，在一个Femtocell的覆盖范围内，几乎可以达到免费通信的效应。

　　Femtocell的产业现状

　　基于Femtocell的明显优势及低成本、易实现等特点，诸多公司如NEC、三星、爱立信、Ubiquisys、ip.access和picoChip等都致力于Femtocell的研发工作。

　　爱立信推出全球最小GSM无线基站实现家庭网络覆盖。通过这一解决方案，GSM和WCDMA用户将可以在家中以固定线路和互联网电话的价格优势使用他们的移动电话。

　　picoChip作为Femtocell技术的领导者，主导产品PC8208即是支持HSDPA(高速下行链路分组)接入-毫微微蜂窝式基站，并支持向HSUPA(高速上行链路分组)升级。近日又宣布推出业界首款高速上行链路分组接入——毫微微蜂窝式基站(HSUPA-Femtocell)参考设计PC8209，这种Femtocell(也常被称为家用型基站)或3G接入点可改善家庭室内覆盖及服务，将支持运营商去实现与WiFi无线IP电话(VoWiFi)的竞争。这款编号为PC8209的参考设计，将HSUPA添加到了picoChip的行业标准参考设计组合中，并已被Ubiquisys、ip.Access和Dekolink等厂商所采用。

　　优于WiFi

　　传统的蜂窝网络主要是通过微微小区(PicoCell)解决室内覆盖和容量问题，其覆盖半径一般小于100m。虽然PicoCell能较好地解决一些问题，但它仍存在弊端，如部署网络不方便，成本压力大，数据业务的强突发性和用户日益增长的对传输速率的需求，要求移动运营商建立更多的室内小区以保证业务质量；此外，面对众多的室内小区，网络规划、管理和维护将成为难以完成的任务。

　　与Femtocell较类似的是采用802.11标准的WiFi。对于小型办公室和流动工作者来说，WiFi使用户无需布线连接就可进行网络访问。对于会议室、会客厅、宿舍这类需要共享服务、文件的布线环境和当网络连接行不通或运行成本过高时，WiFi是个不错的解决方案。但WiFi对终端的要求较高。而且，由于802.11只规定了MAC层及PHY层的相关协议，基于IP的高层协议难以保障业务的服务质量。此外，WiFi也存在一定的安全隐患，随着WiFi服务具有无限扩散的可用性，越来越多的黑客把攻击目标锁定在WiFi上。

　　相比于WiFi，Femtocell不需要采用支持WiFi的双模手机，用户不需更换手持终端就可得到标准化的和安全的接入。Femtocell的优势在于可以提供更好的网络效率，减少网络造成的通话抖动，而且在室内的无线覆盖效果更佳，并可以提供普通的移动电话网络所能识别的数据模式。只要频率的重复利用问题解决了，那么Femtocell基站就能成为双模手机的强劲的竞争对手。只要用户部署了Femtocell小型基站之后，用户就可以用现在手中的普通手机来拨打WiFi电话了。

　　当前Femtocell的局限主要是仅用于室内覆盖的扩展，当广泛使用时对网络中的干扰所产生的影响会非常大，影响网络的性能和稳定性；如果由运营商统一进行网络规划，工作量则大到不可能完成。用户布设Femtocell基站的随意性很大，并且可以根据需要随时移动，开启和关闭也由用户控制，这些都导致网络拓扑结构的改变，这样进行集中统一的管理和规划也是难以实现的。Femtocell与室外小区的协调问题，比如切换、频率和功率的配置等；Femtocell之间的切换策略也同样需要研究。

　　凭借Femtocell的技术优势，以及免费通信的效益驱动，产业界必将大力推进Femtocell的发展，而Femtocell的竞争势也必延缓提供Wi-Fi通话服务的厂商的步伐，预计到2011年，全球Femtocell产品预计年出货量将达1900万，发展趋势相当可观。

　　Femtocell(毫微微蜂窝基站)技术是一种扩展移动通信室内覆盖的解决方案，可以把用户手机发出的话音和数据呼叫传输到基于标准接口的3G核心网络，且它的家庭接入点即插即用，可连接到任何现有的基于IP的传送网络。