Femtocell服务分析与前景

张存

（博威通讯系统（深圳）有限公司，深圳 518057）

1 概述

随着标准以及产业链的成熟，Femtocell的商业进程显著加快，各种制式的Femtocell技术已经在世界范围内广泛布设，根据Femto Forum的统计，截止到2011年6月，全球共布设了43个商用Femtocell网络，其中已有31个Femtocell网络提供商用服务。而根据Femto Forum的发布，从数量上而言，目前总共布设的Femtocell也已经超过了宏基站。显然，Femtocell技术作为无线通信技术中重要的组成部分，已经证明了其存在的合理性与市场价值。

尽管对于Femtocell技术本身亦无疑问，但是对于Femtocell能够带来的市场价值以及运营策略，业界还存在着广泛争论。目前关于Femtocell的运营策略和价值，主要围绕着3方面：覆盖, 容量和服务。由于每个运营商的运营环境和市场状态不同，其对于Femtocell的市场定位也有所不同。在欧美的主流运营商中，目前Femtocell的运营策略还主要是集中在提升室内信号覆盖和分担宏网容量上。虽然Femtocell提供的覆盖和容量不能够给运营商提供直接ARPU的提升，但是对于维护用户使用体验，减少用户转网以及降低运营维护成本方面，还是有举足轻重的作用。在韩国，运营商推出了Data only Femtocell服务，Femtocell仅用于分组业务的负荷分担，手机的PS业务会被重定向到Femtocell，而话音业务保留在宏网进行，从而在智能手机和平板越来越成为终端主流的趋势下，找到解决网络容量的解决办法。

但是Femtocell技术，尤其是TD-Femtocell技术在国内的推广过程中，针对于容量和覆盖两方面的应用，却难以受到运营商以及终端用户的青睐，究其原因，主要有以下方面。

（1） GSM网络覆盖较完善，无强烈语音覆盖需求；

（2） 室内覆盖替代技术多，成本较低；

（3） 数据业务需求尽管增长，但还没有导致网络瓶颈；

（4） 3G渗透率低，宏网络已经可以满足容量要求；

（5） 覆盖和容量无法给用户直观感受，难以让用户付费接受。

在这种情况下，国内运营商对于Femtocell如何能够破解运营迷局，增加用户接受度，提高用户ARPU，提出了更为现实的要求。从而如何在Femtocell技术上添加增值服务，变成了国内Femtocell技术推广的重中之重。

2 Femtocell服务研究

业界几年前就已经开始考虑Femtocell能够提供的附加服务，不少厂商都推出了相当新颖的Femtocell服务演示，比如Sagem公司和Thomson公司推出的融合家庭网关的Femtocell产品，利用DLNA技术，可以使用手机作为家庭内其它家电的遥控装置，在不同设备之间传送视频和图片；另外，IPAccess公司的Facebook留言推送以及其它内容到家推送等服务，都吸引了不少眼球，Femto Forum组织的Femtozone相关展览，每年都会有一些令人耳目一新的增值服务。

Femto Forum组织也就Femtocell Service组织了专题讨论和标准化工作，并推出了Femtozone Service相关框架和API。其推出的API框架如图1所示。

图1 Femtozone Services API框架

在这个服务API框架中，Femto Forum针对于Femtocell设备，网关设备以及支持Femtozone服务的手机，分别定义了API，可以提供给第三方开发者开发基于Femtozone的服务。

在服务内容上，该API框架主要是基于方式提供给第三方开发者。

（1） Femtocell Awareness: Femtocell可以获知用户进入，离开或者驻留Femtocell覆盖区域，提供用户位置信息API；

（2） SMS: 第三方开发者可以通过Femtozone服务API发送短信息给一个或者多个终端；

（3） MMS:与SMS类似，可以发送彩信给一个或者多个终端；

（4） Terminal Location：查询驻留在Femtocell终端的位置信息。

通过以上一个或多个API的组合，可以提供基于Femtocell的服务。

尽管标准化组织一直在对Femtozone Services的标准化研究方面不遗余力，但是由于标准化进程与产品的推出还有一定距离，实质上在目前的Femtocell网络中，并不能够很好的支持Femtozone Services API,尤其是在终端方面，由于针对于Femtocell技术的3GPP Home Node B标准在Release 8才开始启动，很多特性需要Release 9甚至Release 10的标准才能够支持，而目前布设的Femtocell网络又需要兼容之前的手机，于是，在新标准中定义的服务内容由于手机兼容性的问题，难以在现网得到应用。而厂商推出的相关服务，也只是借鉴Femtozone Services的研究，而不是套用其API，取其神而忘其形。

3 Femtocell服务研究和分类

实际上，关于基于Femtocell 服务的探讨和应用，其实质上还是基于位置的服务（LBS，Location Based Services），家庭信息融合服务和网规网优服务。

基于Femtocell的定位和位置变更获知，提供给用户一些自动的信息推送或者信息获取服务。由于Femtocell的独特技术特点，Femtocell在提供LBS服务上有一些独特的优势。

（1） 定位精确：Femtocell典型覆盖较小，典型覆盖在半径10～30m之内，一般可以精确到家庭，相比于基于宏网络基于小区和基于Wi-Fi的定位，更加准确而且易于管理；

（2） 位置变更获知：用户进入，离开或者驻留Femtocell，Femtocell网络均能够自动获知，从而可以实现基于位置变更的主动发起的服务，相对于基于GPS的LBS服务具有更加灵活，更加实时的特性。

而基于家庭信息融合服务，主要是利用Femtocell处于家庭，并使用家庭内宽带连接，可以与家庭内其它智能设备，互联网以及手机连接的优势，充分利用目前在家庭网关领域内的一些研究和技术， 以及物联网的融合等，使得Femtocell能够成为家庭网络的一个中心，从而使家庭智能化服务成为可能。而目前主流运营商针对于Femtocell技术与物联网的融合，一直在进行深入研究，是一个热门课题。

网规网优服务是利用Femtocell可以感知网络环境的技术特性，并结合实际应用中的需求和特点，提供辅助传统网络或者特殊用途的服务。

通过以上特性的分析，基于Femtocell的服务基本上可以做以下的分类。

简单短信或彩信通知服务：提供基于位置变更的短信息或者彩信服务。又可以细分为：

（1） 成员位置通知：当某个组成员进入或者离开Femtocell区域之后，其他设定的组成员可以收到短信通知，无论是否在Femtocell区域之内，如“宝宝归家”，父母可以在子女进入和离开家庭区域时，接到短信通知；

（2） 特定信息推送： 在特定时间和特定地点对Femtocell签约用户推送适合该时段或者地点的信息，如天气/欢迎/优惠/节目单等信息推送等；

（3） 单纯信息推送：在特定场所向特定用户推送短信息或者彩信，如广告等，同时统计用户行为。

话音/数据增值服务：通过Femtocell提供给用户话音增值服务如群呼和数据业务本地分流。又可以细分为：

（1） 本地话音服务：在Femtocell或者在Femtocell组覆盖区域内的手机作为内部手机群组，可以开发短号或者本地电话服务等；

（2） 虚拟号码/群组号码同振群呼服务：当用户被叫时，可以与关联用户（可以是手机也可以是固话）电话同振，根据用户喜好选择接听；

（3） 本地数据分流/互通：手机用户可以通过Femtocell访问LAN数据网络，而不需要环回到核心网。

成员位置管理服务：可以通过后台管理Femtocell内的签约用户位置信息；又可以细分为：

（1） 成员位置变更统计： 统计组内成员进入Femtocell或离开Femtocell区域时间和次数，获知成员位置变更状态，如使用Femtocell对员工进行自动考勤等；

（2） 成员实时位置获知：通过后台可以查询并显示组内成员位置信息；家庭成员可以查看某用户在家，某用户外出；企业用户则可以查看员工是否在企业内。

家庭信息融合服务：集成手机，Femtocell和其它家庭内智能设备，提供融合的家庭信息互动服务。又可以细分为：

（1） 手机内容同步与传送：手机进入Femtocell区域之后可以与家庭内其它互连设备如电脑电视等进行内容同步；如音乐图片自动下载和上传，视频播放等；

（2） 遥控器：手机处于Femtocell区域内或者不处于Femtocell内，均可以作为遥控器操控家庭内电脑/音响/电视/电器等；

（3） 家庭监控服务：Femtocell可以与智能门禁/IP摄像头进行互连，把监控内容传送到手机, 手机可以远程查看和控制家庭内情况；

（4） 家庭安防服务：Femtocell可以与家居控制，安防报警或物联网等传感网络互连，通过短信息，电话等方式向用户告警；或者由用户远程控制操作电器门窗等智能家居服务。

网规网优服务：利用Femtocell技术中自组网和下行侦测技术，对于宏网络进行分析和监控或者提供辅助服务。目前可以提供的服务主要有：

（1）宏基站覆盖监控：在需要的地点部署Femtocell，由Femtocell周期性搜索宏网络覆盖情况并提供报告；可以提供宏网络信号强度，扰码，频点，邻区拓扑等信息；

（2）“伪基站”服务：通过Femtocell侦测用户ID和统计信息服务。

以上分类主要是通过技术特点所做的归纳，在实际的应用场景中，可能是多种服务的综合；针对于应用场景的综合服务，能够更加贴近用户的应用需求和使用习惯，提供更加完善的服务体验。

4 行业服务应用示例

针对于一些行业应用和企业应用的场景，Femtocell增值服务也有很好的发展空间，基于广泛的移动用户群体，使用贴近于实际应用的服务设计，可以催生新的产品和产业模式，都能够给运营商带来新的商机。如以下所述的“广告短信服务”“老客户服务”以及“智能会议”等。

广告短信服务是指可以将Femtocell部署于营业厅，旅游景点，宾馆等公共场所，当用户进入到Femtocell覆盖区域之后会收到欢迎或者提示短信息或者彩信，指示用户已经进入营业场所，并可以通过后台收集客流信息，作为企业进行客户行为分析的重要依据。

“老客户”服务是一种基于位置和封闭用户群的服务，广泛适用于咖啡厅，酒店，连锁商店，饭馆，会所等机构；利用位置信息，短信平台，优质网络，针对于注册登记的老客户，可以推出客户关系维护，广告，特别优惠服务，支付以及基于位置的社交服务等。也可以参见Femto Forum服务需求中的“Coffee Shop Loyalty Program”。

企业“智能会议”服务是指在企业内部布设Femtocell网络，企业人员都是Femtocell网络的签约用户，可以利用Femtocell向特定用户群发送会议通知，并使用Femtocell位置感知功能收集会议签到，推送会议材料，从而达到办公自动化的目的。

以上只是针对于Femtocell在特定场景可以提供服务的初步探索，随着Femtocell技术的发展和应用场景的增加，还有很多基于位置或融合的服务可以加入到Femtocell网络中来，给运营商更多扩展增值服务的空间。

5 总结

基于Femtocell的服务是Femtocell技术发展中的重要课题，关乎如何扩大Femtocell的应用场景，增强Femtocell对终端用户的吸引力，增加运营商ARPU都有重要意义，对于已布设和即将布设Femtocell的运营商，都是需要深入研究的一个核心问题。本文针对于目前的Femtocell Service研究现状，服务分类以及行业应用示例做了简要的分析，提供给设备提供商以及运营商关于Femtocell服务的基本概念，以期抛砖引玉，让业界更多专家开始对于Femtocell服务的设计和研究，扩展Femtocell的应用范围和价值。