Femtocelle:
la stazione radio dentro casa
MOBILE
G
Camillo Carlini, Giulio Guerra, Alessandro Vaillant
li ultimi anni hanno visto l’accesso wireless divenire sempre più
pervasivo, ed efficace in termini di velocità di trasmissione. Gli enti
di standardizzazione del mondo mobile (3GPP ed IEEE) hanno
sviluppato diverse interfacce radio, tracciandone l’evoluzione verso
throughput sempre più elevati. Sebbene le tecnologie siano
etichettate con il throughput teorico di picco, in pratica le loro prestazioni dipendono
dalla qualità radio e dalla concorrenza sull’accesso alla risorsa; l’avvicinamento
dell’antenna di trasmissione al terminale migliora il canale radio e quindi le
prestazioni effettive che il cliente può sperimentare.
Le femtocelle, mini trasmettitori da installare casa per casa, limitano il cammino del
segnale così riducendo la possibilità di degradazioni.
L’articolo analizza il nuovo ecosistema abilitato dal paradigma di accesso
femtocellulare, soffermandosi sugli scenari di servizio, sulle varianti architetturali,
sugli aspetti tecnologici, affrontando i principali punti ancora aperti.
1
Cos’è una femtocella?
L’ambiente indoor ha assunto grande importanza per gli operatori di rete, poiché
sede di una grossa porzione del traffico mobile. Il voler supportare servizi mobili realmente broadband impone l’introduzione, in
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aggiunta ai consueti dispiegamenti macrocellulari, di dispiegamenti micro e femtocellulari, con antenne vicine all’utente e
disponibilità sulla rete di trasporto di tecnologie a larga banda (fibra nel caso di dispiegamento micro, fibra o xDSL nel caso di
dispiegamenti femto).
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Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
Figura 1 - Descrizione Femtocella
Con il termine femtocella s’intende una
cella di piccole dimensioni (figura 1), quali
possono essere quelle di un’unità abitativa o
un ufficio. Più in generale si va ad intendere
con questo termine anche l’apparato radio
che genera tale cella, normalmente caratterizzato da dimensioni, costi e consumi ridotti
che consentono ad un utente di essere connesso alla rete mobile attraverso un terminale mobile standard.
La femtocella (alias Femto Access Point o
Home NodeB), pertanto, rappresenta una
stazione radio base domestica a bassa potenza ed autoinstallante, che non richiede
manutenzione da parte del cliente ed è gestita a distanza dall’operatore e che, a differenza delle WLAN, trasmette su bande
soggette a licenza (ad es. quelle dell’UMTS).
Una femtocella è in grado di garantire la copertura 3G, sfruttando ad esempio la connet-
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tività xDSL dell’utente, attraverso il modem
a banda larga dell’utente, oppure mediante
un modem integrato (figura 2).
La femtocella è collegata alla Core Network mobile attraverso un AP Controller/
Concentrator, che, oltre ad aspetti di gestione e configurazione, ha anche lo scopo
di mascherare alla rete radiomobile la potenziale elevata numerosità degli Access
Point (che in molte soluzioni implementano
le funzionalità semplificate di un RNC). La
connessione tra la femtocella e il concentratore è tipicamente basata su un IPsec
tunneling, che sfrutta un backhauling
ADSL2+. Le prime soluzioni previste sono
relative all’ambito domestico o consumer,
mentre le soluzioni relative al segmento business sono attualmente in fase di consolidamento.
Dal punto di vista degli operatori, i van-
Figura 2 - Scenario di riferimento femtocellulare
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Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
taggi derivanti dall’impiego della tecnologia
femto sono:
• incremento della capacità di rete: come
primo risultato, con il deployment di femtocelle si vanno ad attenuare tutti quei vincoli che limitavano la capacità e la
copertura di rete, infatti, nel momento in
cui un cliente viene servito da una femtocella dedicata, si va ad alleggerire il carico
della cella macro, incrementando la capacità totale della rete dell’operatore mobile;
• miglioramento della copertura indoor:
in particolare per il 3G, l’utilizzo di frequenze più elevate comporta maggiori difficoltà nella penetrazione indoor con la
densità attuale di celle;
• potenziale diminuzione di siti macro: un
alleggerimento progressivo della rete
macro unito ad un rafforzamento della copertura indoor, comportano una minore
necessità di installazioni di siti macro, soprattutto quelli nati per capacità o miglioramento della qualità del servizio
percepito dall’utente (ad esempio in termini di throughput);
• mobilità “trasparente” con la rete
macro: anche se con alcune limitazioni
(che saranno illustrate in seguito) è garantita la mobilità tra layer femto e macro 3G
(e in alcuni casi macro 2G);
• diminuzione dei costi di backhauling: il
traffico della femtocella verso la Core Network viene trasportato, sfruttando la connettività IP del cliente, che può così
soddisfare anche l’incremento richiesto
per il supporto di nuove tecnologie come
l’HSxPA;
• incremento di penetrazione dei servizi
di mobile broadband: con l’aumento
della copertura e delle performance della
banda larga wireless, i servizi mobili ad
alto bit rate non potranno che beneficiarne;
• utilizzo delle frequenze licenziate: lavorando su frequenze licenziate, gli operatori
radiomobili acquisiscono un vantaggio
competitivo;
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• fidelizzazione del cliente attraverso offerte di tipo home zone: sfruttando la copertura radio dedicata della femtocella,
limitandone l’accesso con uso esclusivo,
è possibile costruire agilmente offerte appealing basate su tariffazione home zone,
anche grazie ad una migliore accuratezza
nell’identificazione dell’area “home” insita
nelle caratteristiche di propagazione radio
delle femto.
Dal punto di vista del cliente i vantaggi
sono:
• miglioramento della copertura indoor:
anche per il cliente si ha il vantaggio di
poter avere a disposizione una copertura
mobile “at home”;
• miglioramento della “user experience”
attraverso un incremento di throughput: a differenza delle macrocelle che
supportano centinaia di utenti, le femtocelle serviranno un limitato numero di
utenti attivi contemporaneamente. È verosimile quindi che le connessioni basate
sulle femto offriranno mediamente bit rate
più elevati rispetto all’ambiente macro, in
quanto le risorse del nodo (potenza e codici) sono utilizzate dai soli utenti abilitati
all’accesso della femto e le condizioni propagative ed interferenziali sono migliori rispetto al caso macro;
• utilizzo dello stesso terminale cellulare:
poiché la totalità delle femtocelle oggi disponibili fornisce una copertura di tipo 3G,
il vantaggio principale che ne deriva per gli
utenti è che non è necessario acquistare
un dispositivo dedicato, ma si può sfruttare
lo stesso terminale cellulare utilizzato per
le chiamate di tipo mobile sotto rete
macro. In questo modo, a differenza di
altre tecnologie come UMA, dove i terminali devono necessariamente essere dedicati o eventualmente dual-mode, con
una conseguente limitata disponibilità di
soluzioni, si può continuare ad avere l’ampia scelta e la comodità d’uso di un dispositivo mobile standard;
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• tariffazioni potenzialmente migliori: per
l’utente finale inoltre ci possono essere tariffe più convenienti poiché l’operatore, risparmiando sui costi, può offrire tariffe più
vantaggiose e competitive;
• abilitazione di nuovi servizi di Home
Networking: la femtocella diviene un elemento della casa del cliente e contribuisce
a portare nell’ambito dei device dell’
“Home networking” (TV, Gateway utente,
modem xDSL, Set of Box, ecc…) anche il
terminale mobile, lo stesso impiegato in
condizioni di mobilità al di fuori dell’ambiente domestico. Questo potrebbe contribuire a creare, in ottica prospettica, una
famiglia di servizi che sfruttino al meglio le
interazioni tra terminale mobile e device
della casa grazie alla femtocella.
2
Scenari di servizio femtocellulari
Di seguito sono brevemente descritti dei
possibili scenari di servizio, con l’ottica di illustrare una panoramica completa sull’opportunità tecnologica offerta dalla soluzione
femtocellulare.
nismi di QoS, dovranno essere compatibili
con l’erogazione degli stessi servizi radiomobili che il cliente è abituato ad utilizzare sotto
copertura macro.
La femtocella 3G infatti, è un Access Point
3G che, una volta installato, viene visto da
un terminale 3G, cellulare o PC card, come
una normale cella di rete. In questo scenario,
il cliente è in grado di originare o ricevere
chiamate (Voce, SMS o MMS o videochiamate o connessioni dati), in maniera trasparente, su rete femto o su rete macro 2G/3G
in funzione dell’area di copertura in cui si
trova.
In tale scenario, unico requisito (radio) per
l’utente, affinché riesca ad utilizzare la copertura Femto dedicata, è che disponga di
un terminale mobile 3G standard, cellulare o
PC card, configurato in modalità “Dualmode” o “solo UMTS”, senza alcun client
ad hoc.
2.2
2.1
Scenario Consumer
L’applicazione della soluzione Femto 3G
in ambiente residenziale, per clientela consumer, costituisce lo scenario di servizio con
disponibilità maggiormente ravvicinata, poiché è stato l’obiettivo primario nella definizione e sviluppo dell’attuale tecnologia.
L’architettura di riferimento coincide con
quella descritta in figura 2, nella quale si assume che il backhauling della femtocella avvenga grazie alla connessione xDSL del
cliente. Le caratteristiche del trasporto in termini di banda disponibile, latenza e mecca-
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Scenario Business/Enterprise
L’applicazione della soluzione Femtocella
3G per la clientela Business, nelle due declinazioni SOHO/Large Enterprise, costituisce lo scenario di servizio più sfidante allo
stato dell’attuale maturità della tecnologia.
Lo scenario Business, per le sue peculiarità,
non può prescindere da alcune prestazioni,
quali ad esempio l’handover femto-femto,
piuttosto che un maggior traffico smaltibile
in termini di utenti abilitati e chiamate contemporanee, maggiore copertura... che possono effettivamente decretarne il successo
o l’insuccesso.
È ragionevole aspettarsi che questa architettura dovrà essere più flessibile rispetto a
quella dello scenario di tipo consumer, in
modo da adattarsi e integrarsi in scenari di
tipo Large Enterprise, le cui dimensioni e caratteristiche richiedono quasi sempre sviluppi “tailored”.
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3
Si noti che nell’approccio con accesso ristretto, il numero massimo di USIM gestibili
dalla white list potrebbe essere limitato sulla
base delle caratteristiche del prodotto femto,
analogamente a quanto avviene in termini di
altre prestazioni (ad es. numero massimo di
utenti/chiamate contemporaneamente gestibili dall’AP).
Controllo dell’Accesso
Un elemento fondamentale della tecnologia femto riguarda la modalità di accesso
utenti dei vari clienti alla femtocella. In particolare, sono contemplate le seguenti modalità:
• open mode, anche detta “open access”,
in cui è prevista la possibilità di utilizzare
l’AP femto da parte di un qualsiasi utente
che lo selezioni come miglior cella servente
(sulla base dei normali criteri radiomobili);
• closed mode, o “exclusive access”, in cui
l’accesso è consentito ai soli utenti che dispongano di USIM autorizzate sulla base di
una “White List” (presente nella femtocella
o nel femto Gateway), la cui creazione avverrà nella fase di sottoscrizione del servizio femto. Nello specifico, l’autorizzazione
avviene attraverso un controllo dell’IMSI nel
corso delle procedure per la gestione della
mobilità (tipicamente Location Area Update). Se l’IMSI fa parte della lista, il Location Update viene autorizzato, altrimenti
viene inviato al terminale un messaggio di
Location Update Reject contenente un codice (cause number), che identifica il motivo del rifiuto. I più comuni, proposti in
standard [1], sono cause number #12 (Location Area not allowed), cause number
#13 (Roaming not allowed in this location
area). L’utente può abilitare o rimuovere
utenti dalla White List con modalità dipendenti dal paradigma di provisioning. Un
utente rifiutato rimane sulla copertura
macro (quando presente) a meno che non
debba effettuare una chiamata di emergenza.
• group mode o “semi-open”: questa tipologia di controllo dell’accesso potrebbe risultare utile per soluzioni femtocellulari di
tipo Business/Enterprise ed è derivata dal
modello di accesso chiuso, in cui si specificano privilegi di accesso per utenti di tipo
corporate appartenenti allo stesso enterprise group.
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4
Mobilità in idle e in connected
mode
Per quanto riguarda la prestazione di mobilità tipica dei servizi radiomobili, la tecnologia
femto, basata sulle architetture integrate con
la rete di accesso e core mobile, prevede che
in idle-mode sia garantita la cell re-selection
bidirezionale tra femto e macro 3G (e in principio anche macro 2G).
In connected mode (cioè in presenza di
chiamate voce/dati) è tipicamente supportato
l’handover tra femto e macro 3G (e in alcune
soluzioni anche macro 2G) nella direzione
uscente (hand out): femto→macro 3G o 2G.
Nel caso di chiamata originata su rete macro
3G o 2G, quando il cliente entra in copertura
femto continua ad utilizzare la rete macro 3G
o 2G sino al termine della chiamata. Una volta
chiusa la chiamata (o connessione dati) il terminale del cliente effettua una cell re-selection
automatica, per accamparsi sulla rete femto.
La mobilità femto↔femto risulta invece di
maggior interesse nel caso di accesso open
mode ed in particolare per soluzioni di tipo
“Enterprise”.
5
Coesistenza con la rete
macrocellulare
La coesistenza tra layer macro e femtocellulare (nel caso di controllo di accesso
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esclusivo) rappresenta sicuramente uno dei
maggiori punti di attenzione relativi al deployment femto. In particolare l’aspetto interferenziale deve essere tenuto attentamente in
considerazione, qualora si scelga di utilizzare
una portante condivisa dai due layer. L’utilizzo di portanti dedicate rende infatti trascurabile, in gran parte dei casi, le problematiche
interferenziali.
Di seguito vengono presentati alcuni dei
principali problemi interferenziali che potrebbero manifestarsi sulla tratta downlink (nel
caso di interferenza co-canale). Nelle seguenti illustrazioni viene indicato con “C” il segnale utile, mentre con “I” quello interferente.
• interferenza da macro verso femto: le
performance di un utente “femto” connesso
all’AP (figura 3) in alcune condizioni potrebbero essere degradate dalla presenza di
una stazione radio base macro interferente
sulla stessa portante.
• interferenza da femto verso macro e deadzone: nel caso di accesso esclusivo, è
probabile che le performance di un utente
”macro” indoor (non autorizzato sull’AP)
connesso alla stazione radio base esterna
risentano dell’interferenza generata dall’AP
sulla stessa portante (figura 4).
In questo scenario, in prossimità dell’AP è
possibile individuare un’area all’interno
della quale l’utente “macro” indoor (non
autorizzato) non può accedere al servizio,
a causa di un eccessivo livello interferenziale. Quest’area, che nel caso di
deployment su una stessa portante può
raggiungere le dimensioni di alcune decine
di metri, viene tipicamente chiamata dead
zone e rappresenta pertanto un buco di
copertura macro (sulla stessa portante
della femto) per utenti non autorizzati
(figura 5). Nella deadzone un utente macro
non abilitato riseleziona, quando disponibili,
un’altra portante 3G oppure la rete GSM.
Le femtocelle possono disporre di algoritmi
di autotuning della potenza, che hanno lo
scopo di controllare e minimizzare i fenomeni interferenziali.
Figura 3 - Interferenza macro verso femto
per un cliente “femto”
Figura 4 - Interferenza femto verso macro
per un cliente “macro”
Figura 5 - Deadzone
6
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Architettura
L’architettura di supporto al deployment
degli Home NodeB 3G (3G HNB) deve garantire un’integrazione efficace con la rete
mobile esistente e l’implementazione di un
insieme di funzionalità specifiche per l’accesso femtocellulare.
Per quanto riguarda l’integrazione con la
rete mobile, uno dei requisiti principali con-
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siste nel realizzare l’interconnessione tra accessi femto e rete core con soluzioni il più
possibile trasparenti alla seconda, ossia mascherando la numerosità degli HNB ed evitando impatti sulle interfacce Iu verso i nodi
di Core Network. Questo avviene attraverso
l’introduzione di un HNB GW (Home NodeB
Gateway) che si interfaccia alla rete core
come un RNC standard.
Ulteriori requisiti di integrazione con la rete
mobile che hanno un impatto sul design
dell’architettura femtocellulare sono il supporto delle funzionalità di:
• charging: ragionevolmente occorre definire
soluzioni di tariffazione ad hoc del traffico
originato da rete femto;
• mobilità tra accessi femto e macro;
• emergency call;
• lawful interception;
• gestione efficiente del traffico, in particolare per quanto riguarda scenari di switching locale del traffico, ad esempio
scenari “campus” ed in generale per l’instradamento del traffico di navigazione su
Internet.
La rete di accesso femtocellulare, inoltre,
deve supportare funzionalità specifiche, allo
scopo di consentire il deployment in rete
degli HNB in modalità plug&play e fornire
meccanismi efficienti di controllo dell’accesso e della mobilità in rete femto in idle ed
active mode, dunque soluzioni di:
• UE Registration, ossia meccanismi attraverso i quali uno UE si registra presso la
rete di accesso femtocellulare (in dettaglio
presso l’HNB GW), a valle dell’accesso ad
una femtocella. La registrazione presso
l’HNB GW consente, ad esempio, l’implementazione di politiche di Acces Control e
soluzioni di paging optimisation;
• HNB Registration, ossia meccanismi attraverso i quali, all’accensione di un HNB
e a valle della procedura di discovery di un
opportuno Serving HNB GW, l’HNB si registra presso tale GW;
• HNB GW Discovery, ossia meccanismi
attraverso i quali l’HNB, a valle dell’accen-
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sione, individua l’HNB GW al quale collegarsi nello stato operazionale;
• HNB Location verification, ossia meccanismi attraverso i quali l’operatore verifica
che l’HNB venga accesso solo in una location autorizzata.
Inoltre la rete di accesso femtocellulare
pone requisiti specifici in termini di sicurezza,
poiché occorre garantire soluzioni di:
• autenticazione ed autorizzazione dell’HNB (eventualmente mutua autenticazione tra HNB e rete mobile);
• sicurezza della connessione tra HNB e
rete dell’operatore (confidenzialità ed integrità dei dati).
Infine, si possono porre ulteriori requisiti
secondo le specifiche caratteristiche della
rete dell’operatore presso cui viene effettuato il deployment della rete di accesso
femto come, ad esempio, soluzioni di supporto della QoS e di multiplazione del traffico
d’utente.
6.1
Lo standard 3GPP
La figura 6 descrive l’architettura di rete
di accesso femtocellulare secondo quanto
incluso nello Stage 2 di Release 8 [13],
definito dal 3GPP RAN WG3, dove le entità di rete introdotte e le relative funzioni
sono:
• HNB: implementa le funzioni di NodeB ed
RNC. Supporta l’interfaccia Uu verso lo
UE, l’interfaccia Iu-h (Control Plane e User
Plane) verso l’HNB GW e l’interfaccia di
gestione verso l’HMS (Home Management
System) per le funzioni di provisioning dei
parametri di configurazione, di HNB GW
Discovery e Location verification.
• HNB GW: rappresenta l’entità di collegamento tra 3G HNB e la rete core mobile.
Oltre a rappresentare un punto di raccolta
del traffico femtocellulare, svolge le funzioni di:
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○ supporto dell’interfaccia Iu-h verso
l’HNB e delle interfacce Iu-CS e Iu-PS
verso la rete core mobile;
○ relay (ed in alcuni casi interlavoro di alcuni parametri) della segnalazione tra
HNB e rete core;
○ relay dello User Plane GTP;
○ supporto delle procedure di HNB Registration e UE Registration su interfaccia
Iu-h.
• Security Gateway (SeGW): supporta le
procedure di autenticazione dell’HNB e
messa in sicurezza dell’interfaccia Iu-h e
dell’interfaccia verso l’HMS. Come opzione
implementativi tale funzione può essere integrata nel Security Gateway.
• HNB Management System (HMS): basato sulla famiglia di standard TR-069
svolge le funzioni di provisioning dell’HNB,
di discovery dell’HNB GW e Location verification. Nella procedura di bootstrap dell’HNB, l’HMS comunica all’HNB i nodi di
rete serving: provisioning HMS (eventualmente diverso da quello di bootstrapping),
SeGW, HNB-GW.
Per quanto riguarda le funzioni di Control
Plane, l’interfaccia Iu-h supporta due Application Part differenti in corrispondenza di
due diversi set di funzioni ed in particolare:
• il RANAP, per la consueta segnalazione di
controllo tra rete di accesso e core ed il trasporto del NAS. A tale scopo è stato definito un livello di adattamento (RUA,
RANAP User Adapatation) per il trasferimento trasparente dei messaggi RANAP;
• l’HNBAP (Home NodeB Application Part),
Figura 6 - architettura delle rete di accesso
femtocellulare (tS 25.467)
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
per le procedure femtocellulari descritte in
precedenza (UE Registration, HNB Registration). La procedura di UE Registration
include la funzione di verifica delle credenziali di accesso dello UE presso l’HNB
(funzione di Access Control). Occorre distinguere due casi:
○ UE pre-Release 8. In questo caso l’Access Control è svolto in rete di accesso
femtocellulare e viene gestito in modo
mandatorio dall’HNB GW ed opzionalmente dall’HNB. L’Access Control si
basa sulla verifica dell’inclusione dell’IMSI, che sta effettuando l’accesso in
un’opportuna White List di IMSI. Tale
soluzione, tipicamente basata su procedure NAS esistenti (LAU), è definita per
non determinare alcun impatto sugli UE;
○ UE Release 8. In questo caso l’Access
Control è svolto tra UE e rete core
(MSC ed SGSN), in modo trasparente
alla rete di accesso ed è basato sul principio del CSG (Closed Subscriber
Group). Ogni HNB annuncia in broadcast il proprio CSG-ID e ciascuno UE ha
configurati i CSG-ID autorizzati. Dunque uno UE tenta di accedere solo agli
HNB che annunciano un CSG-ID, per il
quale lo UE è autorizzato. La rete effettua un cross check in rete core (MSC,
SGSN), dove è presente il profilo di
utente che include la white list di CSG
per i quali lo UE è autorizzato ad accedere.
In tal modo si definisce una soluzione efficiente, che effettua principalmente il relay
dei messaggi RANAP da/verso Core Network (dunque senza alcun impatto verso la
rete core ed il riutilizzo di una tecnologia esistente) e prevede una soluzione ad-hoc per le
procedure specifiche dell’ambiente femtocellulare.
Lo standard 3GPP di Release 8 include le specifiche del RUA [14] e
dell’HNBAP [15].
49
Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
6.2
Cosa accade nel Femto Forum?
La figura 7 riporta l’architettura logica definita dal Femto Forum 1 con focus sulla rete
di accesso femtocellulare. L’architettura è allineata con quella 3GPP, mentre la diversa
nomenclatura per interfacce ed entità logiche risponde all’esigenza di definire un’architettura generale e valida per tecnologie di
accesso/sistemi diversi (HSPA, cdma2000,
WiMAX); in particolare:
• il FAP (Femto Access Point) e l’interfaccia
Fa corrispondono, per gli accessi 3GPP, al
3G HNB ed all’interfaccia Iu-h, rispettivamente. In figura 7 è riportata anche l’eventuale interfaccia (FL) verso l’Home GW.
Anche presso il Femto Forum è stata concordata la working assumption di collocare
le funzioni di RRM presso il FAP 2.
• Il Femto GW corrisponde, per gli accessi
3GPP, al 3G HNB GW. In figura 7 sono riportate anche le interfacce verso il Femto
Management System (Fm, Fg), per la gestione e la configurazione della rete di accesso femto, la funzione di SeGW
(Security GW), per le funzioni di autenticazione del 3G HNB (ad esempio con soluzione EAP-SIM/AKA) e di sicurezza
dell’interfaccia Iu-h, ed infine l’interfaccia
logica (Fb-ims) di interconnessione verso
il controllo IMS per la gestione dei servizi
negli scenari PS only, ad esempio quelli
WiFi like. Le interfacce Fa, Fb-cs e Fb-ps
in figura 7, corrispondono alle interfacce
Iu-h, Iu-cs, Iu-ps, rispettivamente.
Il Femto Forum supporta l’architettura definita dal 3GPP per gli accessi 3G e lo stack
protocollare dell’interfaccia Iu-h.
Figura 7 - architettura di riferimento
(fonte: Femto Forum)
1 Il Femto Forum (http://www.femtoforum.org) è dedicato alla definizione di soluzioni per reti femtocellulari e raggruppa le manifatturiere di soluzioni femto oltre ai principali operatori e Vendor dell’ecosistema mobile; presumibilmente sarà riconosciuto a
breve come Marketing Representative Partner (alla stregua della GSMA).
2 In [5] il Femto Forum comunica che “If the technology has RNC functionality the majority of the RNC functionality shall be in the
FAP to optimise the signalling between the FAP and the gateway”.
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6.3
Plane IP d’utente) e non attraverso l’interfaccia Iu-h. Questa soluzione, può essere di interesse per l’ottimizzazione del trasporto del
traffico dati, in particolare in scenari Corporate, o per scenari di convergenza fisso
mobile. La possibilità di ottimizzare l’instradamento del traffico di utente nei casi in cui
non è necessario che fluisca verso la Core
Network mobile, sta spingendo i produttori di
femtocelle a studiare modalità implementative, pur rimanendo sulla soluzione architetturale con interfaccia Iu-h, della funzionalità
aggiuntiva di “offload del traffico”.
Infine, per quanto riguarda le soluzioni Iub
based, queste sono state citate per completezza, ma l’ipotesi di lavoro sia del 3GPP sia
del Femto Forum sulla collocazione dell’RRM all’HNB rende tali soluzioni di tipo proprietario, non potendo in linea di principio
garantire l’interoperabilità tra HNB e HNB
Gateway di vendor differenti.
Cenni alle varianti architetturali
Nelle discussioni nei gruppi di standard
(RAN 3) e di lobby (Femto Forum) sono
state analizzate diverse opzioni relative all’architettura di accesso femtocellulare. Tali
opzioni derivano dalla diversa collocazione
delle funzionalità nelle entità di rete e dall’utilizzo di diverse opzioni protocollari sull’interfaccia tra HNB e HNB GW. Le soluzioni
maggiormente discusse e/o testate, classificate per soluzione di collegamento degli
HNB verso i GW, sono state:
• Iu based;
• GAN-Iu based;
• Iub based;
• WiFi like o Native-IP based.
Altre soluzioni (Gn-based, SIP/IMS based)
rappresentano varianti di quelle elencate. In
realtà anche le soluzioni GAN based sono
state classificate nello standard 3GPP come
una variante delle soluzioni Iu, tuttavia
l’orientamento attuale dei lavori rende il loro
approfondimento superfluo ai fini della presente trattazione.
Ad ogni modo è necessario considerare
che alcune di queste soluzioni, proposte dai
vendor in ambito di standardizzazione, risalgono a discussioni antecedenti alla definizione della interfaccia Iu-h da parte del
3GPP. Come illustrato nel paragrafo precedente, il 3GPP ha definito come architettura
standard una soluzione di tipo Iu-based, che
incorpora alcuni elementi del GAN all’interno
del protocollo HNBAP (Iu-h). Pertanto si può
ragionevolmente ipotizzare che le soluzioni
commerciali nel medio-lungo termine saranno compliant allo standard 3GPP (e dunque basate sul modello Iu), in modo da
fornire un’effettiva possibilità di integrazione
con HNB multivendor.
È opportuno aggiungere qualche informazione sulla variante WiFi like o Native IP
Based: in questo scenario l’HNB si interconnette alla rete dell’operatore direttamente attraverso l’interfaccia Gi (dunque con lo User
7
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Caratteristiche tecniche del Femto
Access Point
Come visto il FAP è una piccola stazione
radio base da collocare a casa cliente, a
bassa potenza e di ingombro comparabile a
quello di un Access Point in tecnologia WiFi. Si collega tramite cavo Ethernet standard
IEEE 802.3 all’Home Gateway impiegato
dall’utente per la connessione broadband di
rete fissa.
Per quanto concerne l’interfaccia radio, un
riferimento sui possibili range di potenza e di
sensibilità è fornito dal 3GPP [1], dove viene
proposta una nuova classe di base station
(della quale non sono stati ancora finalizzati
tutti gli aspetti), i cui parametri radio sono
stati ricavati a partire dalla classe di local
base station della [16]. In particolare lo standard attualmente prevede, anche se non ancora consolidata, un max output power di 20
dBm.
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Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
Per offrire un’ottima copertura indoor, 20
dBm di output power possono essere considerati perfino eccessivi in un appartamento
di medie dimensioni, se la copertura indoor
macro è “debole” (e sarebbero fonte di eccessiva interferenza). Viceversa in buona
copertura macro, 15-20 dBm possono essere utili, specie se si intende coprire più di
una stanza. Più in generale, per essere idonei ad ogni tipo di situazione, i FAP dispongono tipicamente di una massima potenza di
trasmissione sufficientemente alta (es. 15-20
dBm) combinata con un meccanismo di
auto-tuning (vedi 7.1), che cerchi di limitare
le interferenze con la rete macro ed altri
eventuali FAP.
Si comprende che il dimensionamento
della potenza massima in uscita è uno
degli aspetti cruciali dell’implementazione
del FAP; l’obiettivo è appunto trovare il miglior compromesso tra copertura radioelettrica offerta nell’ambiente domestico del
cliente e contenimento dei fenomeni interferenziali.
Per quanto riguarda la sensibilità in ricezione dei FAP, il 3GPP [1] suggerisce come
riferimento il valore di -107 dBm (lo stesso
della local base station class della 3GPP
[16]). Lo standard prevede una desensibilizzazione delle BTS indoor, in quanto i terminali in area indoor sperimentano una minore
attenuazione nella tratta UL. Il valore di -107
dBm/3.84 MHz, pur essendo di 14 dB degradato rispetto al corrispondente valore macro
(wide area BS) [16] è pertanto preferibile per
i FAP, anche al fine di evitare che la femtocella senta utenti lontani e fuori dall’area domestica del proprietario.
Per chiarezza sono di seguito riportate le
Tabella 1 e Tabella 2, riassuntive dei principali parametri radio accordati per l’Home
NodeB; si noti, come già anticipato, il buon
allineamento con i parametri delle local area
BS con l’eccezione di alcuni valori, tra cui,
oltre la già citata classe di potenza, anche il
requisito di accuratezza sulla frequenza, rilassato da 100 ppm a 250 ppm. Il maggior
errore tollerato sulla rilevazione della frequenza portante ha un impatto diretto sui requisiti di mobilità, limitando, in quest’ultimo
caso, la velocità massima dell’utente HNB a
poco sopra i 30 km/h. Tuttavia, conside-
tabella 1 - HNB: Parametri radio in trasmissione [3GPP tr 25.820 V8.0.0]
Parametro
Potenza massima in uscita
Controllo della potenza
in uscita
52
HNB
Local Area BS
20 dBm
24 dBm
[20dBm–0dBm]
Errore massimo
in frequenza
250 ppb
100 ppb
Emissioni spurie
(Protezione del ricevitore dalle proprie o
altrui emissioni)
-82 dBm
-82 dBm
Emissioni spurie
(Coesistenza con BS vicine)
-70 dBm
-82 dBm
-70 dBm (pico 900/850)
-82 dBm
Emissioni spurie
(Coesistenza con UTRA-TDD)
-55 dBm
-55 dBm
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
Parametro
HNB
Local Area BS
Livello di sensibilità
-107 dBm
-107 dBm
ACS
-38 dBm
-38 dBm
Blocking
Requisito minimo
-101 dBm
-101 dBm
(interferenze varie)
Blocking
Requisito minimo - Coesistenza con
GSM900, DCS 1800, PCS1900,
GSM850 e/o UTRA FDD
-115 dBm
-115 dBm
Blocking
Requisito minimo - Coesistenza con
UTRA-TDD
-101 dBm
-101 dBm
Blocking
Requisito minimo - Coesistenza con
DECT, WiFi/WLAN
[nuovo valore
da definire]
Intermodulazione
-38 dBm (wideband)
-37 dBm (narrowband)
-38 dBm (wideband)
-37 dBm (narrowband)
tabella 2 - HNB: Parametri radio in ricezione [3GPP tr 25.820 V8.0.0]
rando lo scenario domestico (home zone),
questa limitazione non è ritenuta avere impatti significativi.
Per quanto riguarda i Radio Access Bearer, benché la capacità possa dipendere
dallo scenario di applicazione del prodotto
(soluzione business o consumer), ciò che è
importante è che l’utente disponga degli
stessi RAB disponibili nella rete macro. Per
questo motivo è ragionevole attendersi il
supporto dei RAB CS (voce AMR e video
chiamata) e PS legacy (DCH e
HSDPA/HSUPA) insieme ad alcuni dei principali multiRAB PS+CS.
7.1
Installazione e autoconfigurazione
del FAP
L’installazione di un Femto Access Point
dovrebbe essere basata su logiche di tipo
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
plug&play tese a minimizzare la necessità di
intervento sia da parte del cliente/proprietario, sia da parte dell’operatore (ad esempio
al livello di O&M).
Un possibile esempio di processo di autoconfigurazione potrebbe ad esempio essere:
• selezione della portante FDD (UARFCN):
il FAP sceglie automaticamente la portante
meno interferita;
• selezione del Primary Scrambling Code
(PSC): il FAP sceglie il PSC meno interferito;
• autotuning della potenza trasmessa in
downlink: finalizzato ad ottimizzare il tradeoff tra copertura ed interferenza;
• scelta dei parametri identificativi della cella:
ad es cell-ID, LAI, RAI;
• definizione della lista di adiacenze per la
mobilità (in idle mode e, se prevista, in connected mode) verso la rete macrocellulare.
Si riportano di seguito alcune considerazioni relativamente agli aspetti del processo
di autotuning, che hanno maggiore impatto
53
Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
sui meccanismi di interlavoro e di coesistenza con la rete macrocellulare UMTS.
Per quanto riguarda l’autoconfigurazione
dei PSC è di fondamentale importanza la determinazione del set di PSC riservati alle
femtocelle, che nasce da un trade-off tra le
seguenti condizioni:
• tanto minore è il numero dei PSC riservati
alle femtocelle, tanto maggiore è la probabilità che due FAP mutuamente interferenti
utilizzino lo stesso PSC (situazione critica
dal punto di vista dell’intereferenza tra FAP
dello stesso operatore in trasmissione sulla
stessa portante FDD). Di conseguenza
una crescente penetrazione di femtocelle
(in particolare in ambito residenziale) porta
ad una necessità di un numero di PSC riservati sempre maggiore;
• tanto maggiore è il numero dei PSC riservati alle femtocelle, tanto maggiore è l’impatto sulla pianificazione della rete
macrocellulare.
L’autotuning della potenza in downlink assume particolare rilevanza nel caso in cui i
FAP operino su una portante già utilizzata
dalle macrocelle UMTS. In particolare, tanto
maggiore è il livello di interferenza prodotto
dalle macrocelle, tanto maggiore è il livello
di potenza trasmessa dalla femtocella necessaria a garantire la copertura nell’area indoor target (costituita da una o più stanze).
A valori più elevati di potenza corrisponde,
d’altra parte, una più ampia “deadzone”
(zona di assenza di servizio sulla portante
utilizzata dalla femtocella le cui dimensioni
dipendono, in prima approssimazione, dal
mutuo rapporto di potenza tra cella macro e
femto in quell’area) per gli utenti non abilitati
all’accesso alla femtocella.
Le procedure di autotuning richiedono la
disponibilità, lato FAP, di misure relative alle
caratteristiche delle celle che il FAP stesso
riconosce come interferenti (macrocelle o
altri FAP). Tali misure possono essere ricavate secondo due diversi approcci:
• il FAP raccoglie le misure dei terminali
(connessi al FAP stesso): i terminali ripor-
54
tano (coerentemente allo standard) i PSC
delle celle misurate, le misure di RSCP ed
Ec/No ad essi corrispondenti;
• il FAP è dotato di uno “sniffer”, ossia di uno
scanner UMTS (in grado di effettuare misure di RSCP, RSSI, Ec/No, di individuare
i PSC interferenti ed eventualmente anche
di decodificare le System Info delle celle
misurate), simile a quello tipicamente integrato nei terminali mobili.
7.2
Sincronizzazione
In questo paragrafo si vogliono segnalare
alcune possibilità implementative e problematiche connesse al tema della sincronizzazione degli Home NodeB con il resto
dell’architettura femto-cellulare e la rete
macro.
Gli Home NodeB richiedono una precisa
sincronizzazione con il resto degli elementi
della Core Network per consentire il corretto
funzionamento della rete relativamente agli
aspetti di mobilità. Tale sincronizzazione è
in genere garantita da opportuni clock server dispiegati in rete (altre possibilità potrebbero essere la sincronizzazione tramite
GPS – difficoltosa però in ambiente indoor
– oppure la lettura del canale SCH-Sync
Channel) della macro cella, cui è sottesa la
femtocella, nell’ipotesi in cui la femtocella
sia in copertura.
Con la sincronizzazione tramite clock server è necessario quindi valutare la varianza
della precisione in funzione del jitter sulla
rete IP di backhauling e i requisiti minimi da
soddisfare per garantire un adeguato livello
di affidabilità del clock; in particolare, è importante quindi individuare le location più
adatte (a livello di DSLAM, B-NAS, FAP
concentrator), per il dispiegamento dei clock
server, che garantiscano una certa affidabilità e qualità della sincronizzazione, minimizzando allo stesso tempo il numero di clock
server impiegati.
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
traffico voce CS, secondo la prassi Iu-CS
over IP (prassi corrente fino alla completa
definizione dello standard Iu-h).
Il tipico esempio della Tabella 3, riferito a
un caso di backhauling su linea ADSL, mostra alcune peculiarità della tecnologia
femto. Nell’incapsulamento del traffico voce
non vi è conversione di codec; il FAP instaura un tunnel cifrato con l’HNB Gateway,
mediante lo standard IPsec (protocollo IKE
per lo scambio delle chiavi e protocollo ESP
per garantire la confidenzialità, integrità ed
autenticità dei dati trasportati [11]). Il ricorso
al tunnel IPsec tra FAP e HNB Gateway
fonda il suo presupposto sul modello di dispiegamento femtocellulare realizzabile da
un operatore mobile con backhauling su una
Backhauling
rete fissa che l’operatore mobile non può
controllare e deve necessariamente consiOccupiamoci adesso di come i FAP posderare untrusted.
sono incapsulare il traffico originato dai terNel caso di operatore convergente che geminali accampati, per il backhauling verso
stisca anche la rete fissa, facciamo notare
Core Network. Riportiamo in Tabella 3 una
che tecniche di sicurezza normalmente imtipica pila protocollare di encapsulation di
plementate dall’operatore potrebbero rendere opzionale l’impiego di
tabella 3 - Esempio di pila protocollare
IPsec, il quale comporta un notedi encapsulation di traffico voce cS
vole overhead nello stack di
Dimensione del
Tabella 3.
Livello
pacchetto (byte)
L’opportunità della cifratura dei
dati inviati e ricevuti dal FAP può
Payload codec AMR 12.2, 20 ms
30.5
essere considerata anche dal seRTP
12
guente punto di vista: nella rete macrocellulare è garantita la sicurezza
UDP
8
dei dati sia nella tratta di accesso
IP interno
20
radio in aria, sia nella tratta tra
NodeB e RNC. Con riferimento alle
ESP
50
architetture dove il FAP integra
UDP (NAT traversal, RFC 3948)
8
anche funzionalità di RNC, per analogia
al caso macro il FAP doIP esterno
20
vrebbe comunque inviare e
PPP + PPPoE
8
ricevere dati cifrati, perché altriEthernet
18
menti all’interno della LAN a casa
cliente esisterebbe la possibilità di
LLC/SNAP
8
intercettare informazioni “in chiaro”.
AAL5
8
In ogni caso, per avere un’indicazione
quantitativa, l’occupazione di
ATM
20
banda di una chiamata voce tra-
Come protocolli di sincronizzazione tra i
clock server e gli HNB, opzioni tipiche sono
il protocollo IEEE1588 [10] o l’NTP [9];
l’IEEE 1588 richiede sugli apparati di rete
dell’hardware specifico, per cui è più comune l’utilizzo del protocollo NTP.
L’HNB può richiedere una sincronizzazione continua al clock server o, in alternativa, essere dotato di un oscillatore locale
con una buona stabilità (ad esempio non inferiore ad una settimana) e richiedere una
sincronizzazione periodica (per esempio
una volta ogni 4 giorni).
7.3
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
55
Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
sportata su un backhaul xDSL secondo Tabella 3 è all’incirca di 80 kb/s. Si noti che
l’adozione del layer “RFC 3948” [14] è resa
obbligatoria dal fatto che moltissimi Home
Gateway, cui potrebbero essere connessi i
FAP, applicano meccanismi di NAT.
Un altro aspetto interessante per l’architettura femto è il remote management dei FAP
a casa cliente; il concept femto tende a minimizzare l’intervento da remoto del gestore,
ma il FAP deve essere telegestibile dall’operatore al pari degli altri dispositivi del cliente.
Nel luglio 2008 il Femto Forum ha annunciato
che i suoi membri hanno deciso di adottare il
Broadband Forum TR-069 “CPE WAN Management Protocol” come base per le procedure
di telegestione dei FAP. Femto Forum e Broadband Forum hanno quindi cominciato a collaborare per definire estensioni a TR-069
specifiche per le funzionalità dei FAP, e per
includere l’O&M delle femtocelle in un framework ben consolidato.
8
I punti aperti della tecnologia
Accanto ai numerosi vantaggi derivanti
dall’adozione della tecnologia femtocellulare,
ci sono una serie di problematiche che vanno
prese in considerazione derivanti dall’inserimento in una rete pre-esistente.
In primo luogo, essendo tali dispositivi
orientati alla realizzazione di una copertura
capillare indoor, è lecito prevedere, da parte
del generico operatore un deployment su
larga scala, a differenza della quantità di
NodeB attualmente presente in una rete
macro. La potenziale numerosità delle femtocelle rende pertanto necessario integrare
in rete nuovi elementi controllori, in grado di
mascherare tale numerosità, come analizzato nel paragrafo sulle architetture di rete.
Inoltre, dal punto di vista dello standard, attualmente sono molte le decisioni già prese
ed i nodi tecnologici sciolti; tuttavia il percorso
56
che conduce ad uno standard completo non
si è concluso e si stima che le prime specifiche 3GPP potranno essere disponibili nel
corso del 2009. Nel biennio 2009-2010, pertanto, potranno iniziare le prime installazioni
commerciali di soluzioni interamente standard a cura dei grandi operatori europei.
Infine, i problemi tecnologici ancora aperti
riguardano aspetti del sistema, che spaziano
dall’O&M, alla gestione della risorsa radio,
alla gestione della mobilità. Richiamiamo alcuni tra i principali:
Aspetti di integrazione in rete
• coesistenza layer femto vs. layer macro per
interferenza (soprattutto nel caso di utilizzo
della stessa portante radio);
• modalità di dispiegamento della tecnologia
in funzione degli scenari di servizio abilitati
(PLMN, LAC, frequenze, parametri radio) e
del paradigma di controllo d’accesso (es
open o closed);
• garanzia di portabilità dell’intero parco di
servizi mobili del generico operatore;
• ingegnerizzazione della soluzione per la
gestione di problematiche quali la scalabilità, la ridondanza, la ripartizione del traffico
da smaltire in rete;
• le verifiche di interoperabilità in ambiente
multivendor;
• i processi di provisioning ed assurance del
servizio.
Handover
• anche nella prospettiva di medio termine,
mentre è ragionevole che tale funzionalità
sia assicurata nella direzione da femtocella
a macrocella, l’handover da macrocella a
femtocella, o handover tra femtocella e
femtocella, presentano vincoli implementativi che la possono limitare, eventualmente,
solo a specifici scenari di servizio (clientela
corporate/business).
Controllo d’accesso
• le soluzioni di controllo dell’accesso per terminali pre-Release 8 non sono ottimizzate,
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
essendo state definite per ambienti con accessi di tipo “open” (macro, micro, pico).
Per implementare l’access control per una
femtocella una tipica soluzione si ha con la
gestione della mobilità in idle mode: ad ogni
femtocella è assegnata una specifica Location Area. Gli utenti non abilitati all’accesso
ricevono una risposta di Reject in fase di
Location Area Update e, come effetto, non
potranno accamparsi su tali Home NodeB.
Questi meccanismi possono tuttavia presentare dei comportamenti differenti a seconda del terminale e in funzione della
configurazione di rete e quindi richiedono
una particolare attenzione da parte dell’operatore. D’altro canto le nuove soluzioni
di controllo per terminali di Release 8 sono
ancora in via di completamento in standard;
in ogni caso queste non possono essere
retrocompatibili con i terminali compliant
alle Release precedenti dello standard, pertanto occorrerà mantenere anche le soluzioni sub-ottime di controllo d’accesso.
Qualità del Servizio
• le femtocelle introducono nuove problematiche per la gestione della QoS dovute alla
condivisione del trasporto con altri dispositivi connessi alla xDSL del cliente. Al contrario delle reti 2G e 3G legacy dove il
trasporto era dedicato, nel paradigma femtocellulare si pone il problema di un’opportuna gestione delle classi di servizio in un
(possibile) scenario di coesistenza tra servizi fissi e servizi mobili. Allo scopo di garantire la QoS anche a livello di
backhauling, è necessario definire opportune priorità tra traffico di tipo “fisso” e “mobile” così come tra traffico voce e dati.
9
ambienti indoor e per incrementare il bit rate
offerto al singolo cliente, e, come abbiamo
visto nell’articolo, comportano inoltre molteplici benefici. Esse si prestano a favorire lo
sviluppo dell’ecosistema domestico della
banda larga e dell’utilizzo di servizi BWA fruibili da terminali mobili sempre più completi.
La maturità della tecnologia potrebbe permettere i primi deployment commerciali di
femtocelle tra questo anno ed il prossimo.
Tuttavia la tecnologia femtocellulare è chiamata a superare le sfide della piena standardizzazione e dell’integrazione nelle reti reali
degli operatori (anche per gli aspetti interferenziali). L’operatore convergente che introdurrà questa tecnologia dovrà, per
soddisfare le aspettative degli utenti, porre
particolare attenzione nella gestione del backhaul (xDSL o fibra) a disposizione della
femtocella, per garantire ad essa e a tutti i
servizi domestici del cliente la miglior QoS.
A
Conclusioni
Le femtocelle sono state concepite per migliorare la qualità dell’accesso radio negli
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
CRONIMI
3GPP
APN
BWA
CPE
CS
DCH
DL
EIRP
3rd Generation Partnership Project
Access Point Name
Broadband Wireless Access
Customer Premises Equipment
Circuit Switched
Dedicated CHannel
Down Link
Effective Isotropically Radiated
Power
FAP
Femto Access Point
FDD
Frequency Division Duplexing
GAN
Generic Access Network
HNB
Home NodeB
HSDPA High Speed Downlink Packet Access
HSPA High Speed Packet Access
HSUPA High Speed Uplink Packet Access
IMSI
International Mobile Subscriber
Identità
57
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LAC
NAS
PS
PSC
QoS
RAB
RANAP
Location Area Code
Non Access Stratum
Packet Switched
Primary Scrambling Code
Quality of Service
Radio Access Bearer
Radio Access Network Application
Part
RRM
Radio Resource Management
RSCP Received Signal Code Power
SAC
Service Area Code
UE
User Equipment
UL
Up Link
UMA
Unlicensed Mobile Access
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
WCDMA Wideband Code Division Multiple
Access
B
IBLIOGRAFIA
[1] 3GPP TR 25.820 V2.0, 3G Home NodeB
Study Item Technical Report (Rel. 8)
[2] 3GPP TS 25.304 User Equipment (UE) procedures in idle mode and procedures for cell
reselection in connected mode.
[3] 3GPP TR R3.020 “Home (e)NodeB; Network aspects - (Release 8)”
[4] Femto Forum: WG3 Network & Interoperation Architecture Evolution (March 2008)
[5] Femto Forum WG 3 “LS to 3GPP2 on Femto
Reference Architecture”
[6] R3-080698 “3G HNB Access Network Consideration Architecture Considerations” Kineto, NEC, Motorola
[7] R3-080105 “GAN Variant of Iu-based 3G
HNB architecture” Kineto, NEC, Motorola
[8] R3-080605 “Comparison between GAN and
Iu-based variants” Alcatel Lucent, Huawei
[9] RFC 1305, “Network Time Protocol Specification, Implementation and Analysis”, IETF,
Marzo 1992
[10] IEEE Standard 1588, “Precision Clock Syn
chronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems”, IEEE Institute, Gennaio 2005
[11] RFC 4301, “Security Architecture for the Internet Protocol”, IETF, Dicembre 2005
[12] RFC 3948, “UDP Encapsulation of IPsec
ESP Packets”, IETF, Gennaio 2005
[13] 3GPP TS 25.467 V8.0.0, UTRAN architecture for 3G Home NodeB Stage 2 (Rel. 8)
[14] 3GPP TS 25.468 V8.0.1, UTRAN Iuh Interface RANAP User Adaption (RUA) signalling
(Rel. 8)
[15] 3GPP TS 25.469 V8.0.0, UTRAN Iuh interface Home Node B Application Part
(HNBAP) signalling (Rel. 8)
[16] 3GPP TS 25.104 V8.5.0, Base Station (BS)
radio transmission and reception (FDD)
(Rel. 8)
[email protected]
[email protected]
[email protected]
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NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
Femtocelle: la stazione radio dentro casa - camillo carlini, Giulio Guerra, alessandro Vaillant
A
UTORI
camillo carlini
Giulio Guerra
alessandro Vaillant
laureato in Ingegneria Elettronica, nel 2006 entra in Telecom Italia, dove si occupa
dell’ingegnerizzazione di servizi e prodotti innovativi per la
Customer Network, sia residenziale che business. È oggi
particolarmente impegnato
nella definizione di servizi di
Convergenza Fisso-Mobile per
la clientela SME e Corporate ■
laureato in Ingegneria delle Telecomunicazioni, nel 2002
viene assunto in TIM per occuparsi di collaudi di sistemi radioelettrici. Dal 2002 al 2005
ha ricoperto il ruolo di delegato
per il gruppo di standardizzazione 3GPP TSG-SA WG2 nel
Working Group dedicato alle
Interworking Wireless LAN. La
competenza trasversale acquisita sulle tecnologie radiomobili, unita al background
maturato in ambito networking,
lo portano ad operare dal 2005
in TILab con il compito di presidiare lo scouting e l’ingegnerizzazione delle tecnologie
convergenti fisso-mobili ■
laureato con lode in Ingegneria
delle Telecomunicazioni, dal
2001 in Azienda, opera nell’area di Wireless Innovation di
TILab. In ambito internazionale
ha partecipato al progetto europeo ARROWS (Advanced
Radio Resource Management
of Wireless Access) e, dal
2005 al 2007, ha ricoperto il
ruolo di delegato per il gruppo
di standardizzazione 3GPP
RAN WG2. Dal 2007 svolge,
lato internazionale, attività di
consulenza nei progetti
NETEP rivolti agli operatori
dell’America Latina. È anche
impegnato nell’analisi e ottimizzazione delle reti di accesso di terza generazione e
loro evoluzioni (MBMS,
HSDPA, HSUPA, HSPA evolution, LTE). É inoltre referente
delle attività sull’interfaccia
radio nell’ambito del progetto
“Valutazione ed analisi delle
prestazioni di sistema di tecnologie per accesso radio e loro
evoluzioni” ■
NOtIzIarIO tEcNIcO tELEcOM ItaLIa - anno18 NumeroUNO2009
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