數據網路在開始成為主流時，即擁有一些共同的明確特徵，如：完全有線連接，而非無線連接，並且假定所有信令功能均由網路內核SS7執行。數據網路認為終端用戶設備不具智慧化，而且任何所需的網路智慧皆集中由內核來提供。依多數定義中，這類型網路終端皆在電信網路局端內（或根據部分基本定義，包括一般用戶電腦數據機端或企業用戶端）。絕大部分傳送的資料皆於固定設備之間，以極低的速度交流。

事時變遷，幾十年足以使網路發生重大變革。如今的網路與早期網路相比已不可同日而語。上述早期網路的各種特點都不復存在。儘管有線線路基礎設施仍在數據網路中發揮重要作用，且於今後將保持其作用，但接入方式已日益向移動式技術轉移，而無線技術更突顯優勢。信號傳輸之前皆由SS7完成，並由網路內核代替「非智慧化的啞設備」來執行，而此類任務現在越來越多地開始在網路邊緣完成，而且通常都基於SIP，而非依賴於SS7。網路不再局限於終端中控台之內，也不再受制於家庭中的某個設備，而是深入擴展到客戶的家庭或辦公環境中，進而滿足更高效能及更精細粒度的服務品質要求。此外，越來越多的資料傳輸都與豐富的環境因素相關聯，多媒體資料的不斷增多需要高寬頻做後盾，而且資料傳輸往往是雙向的，更多在移動設備之間傳送資料的需求。

上述技術發展自然順應技術潮流，雖然有些對於服務供應商是嚴峻的挑戰，但所有發展都是必然的。技術發展的根本驅動力是本文討論的重點，這種趨勢是不可阻擋的，是在客戶需求性質使然的情況下完全可以預見的。

網路的功能逆變 femtocell興起

過去，網路服務由網路內核提供，訂製網路服務非常困難，而且成本高昂。因為根據不同客戶的需求創建其訂製內容，必然會大幅超出多數運營商預算條件允許的範疇，因此，只能實施「大眾化訂製」，準則是提供一小部分核心為基礎的功能，讓客戶從中進行選擇。

隨著時間的推移，現代網路技術不斷發展和完善，網路設計人員開始意識到這種網路架構的集中特性不利於創造收入。智慧財產權（IP）成為設計過程中需要考慮的重要問題，隨之而來的則是網路的「功能逆變」。以前，內容通常是完全駐留於客戶設備上，而現在，則向網路轉移，存儲在託管伺服器上。SS7信號功能開始以SIP用戶端的形式，從網路向最終用戶的設備上擴展。網路化的內容使用戶不再依賴於某一特定類型的設備，而基於設備的信號功能使用戶能選擇網路及相關的內容、設備、進入模式與付費偏好。此外，消費者也已清楚意識到，如果能成功實現以下三大轉變的話，即能獲得低成本的訂製服務：首先，所有訂製服務僅在網路進行；其次，所有訂製服務只通過軟體完成；最後，客戶必須考慮的能力是，能自行配置其個性化服務。

《圖一 femtocell架構圖》 資料來源：LSI

上述轉變正不僅在有序地進行，而且還受到如Google、Apple、Yahoo 以及 AOL 等傳統電信運營商與非傳統服務供應商的歡迎。隨著低成本多媒體設備的廣泛普及、移動功能的不斷發展和寬頻無線連接的強勁增長，網路已經成功實現了寬頻多媒體雙向移動化的轉變。

上述轉變對於內容和網路供應商都有著至關重要的影響。對於內容供應商而言，上述轉變代表尚未開發的全新市場。對於網路供應商而言，這一轉變將有助於改進已現扁平狀或已呈下降趨勢的收入曲線，亦能透過全新的商機，向用戶推出更優異的訂製服務，提升其市場地位。不過，為了實現上述目標，供應商必須建立盡可能貼近客戶的服務監控機制，當今特別意指家庭或小型企業環境。隨著無線網路環境日益普及，還應創建一種服務供應商可管理的建築內建式無線存取點，但其非 Wi-Fi 熱點，而是作為現有移動式網路功能擴展的存取點，進而有助於用戶在家庭或小型辦公環境下更有效率地工作。存取點接入點，進從而有助於用戶在家庭或小型辦公環境下更有效率地高效工作。

當然，上述技術演進伴隨一系列挑戰。多年來，無線產業一直在尋找低成本的建築內建式無線解決方案，但由於工程設計與經濟方面的難題，截至目前為止，此難題仍無法獲得有效的解決。

在現今網路中，建築內部的覆蓋範圍通常被視為現有蜂巢網路的延伸，其傳播模式與覆蓋方案的設計旨在確保建築內部實現統計意義上的成功無線連接率。然而，傳統式蜂巢網路技術並不能實現 100% 的建築覆蓋率，而且建築內部覆蓋的成本非常高昂。

目前，人們對室內覆蓋解決方案的興趣不斷增長，進而推動3G毫微蜂巢式基地台（femtocell），這種低成本連接解決方案極具經濟效益的配置優勢。不過，此解決方案的經濟效益具體化相當困難，是由於此技術預計主要針對家庭市場，若需具體證明其經濟效益與可管理性將難以實現。

另一方面，第二代與第三代無線領域中，半導體產品技術的不斷發展，將有助於推出經濟效益較高的、易於管理的femtocell 解決方案。儘管這種技術不見得一定能成功贏得市場，但其吸引力確實有增無減。

成功的關鍵

電信營運廠商主要目標就是吸引客戶，避免客戶流失，盡可能保持客戶的忠實度，防止客戶選擇其他的電信營運商。只要 femtocell 技術的製造商能夠滿足一些關鍵的技術要求，femtocell 解決方案的推出就必將有效提高移動運營商的業績。首先，由於服務主要面向家庭用戶，因此femtocell 解決方案的價格應在一般家庭可承受的範圍內。第二，由於 femtocell 概念作為移動運營商網路的功能擴展推出，因此必須確保其可擴展性是透明的，並能無縫與現有網路（盡可能減少上門服務，最多不超過一次）集成，而且還要降低電信公司的配置成本，並避免同類設備之間的RF干擾因素。

成本管理

本領域中的矽晶片供應商也面對巨大商機。Femtocell 技術之於無線產業，就好像機上盒之於有線電視產業，其為建築內部網路覆蓋成本最昂貴的元件。為實現低成本目標，必須對 femtocell 的設計進行嚴格管理，這種觀念顯然早已是設計人員 所非常熟悉。

可擴展性與傳統技術集成

當今網路依賴集中化的營運支援系統（Operations Support Systems, OSS）、計費/業務支援系統（Billing/Business Support Systems, BSS）和運營、管理、維修與配置（Operations, Administration, Maintenance and Provisioning, OAM&P）系統，來執行大型網路低成本運行所需的後台功能。上述大部分系統均依據集中、層級化的智慧型網路模型來設計的，而不適用於分散式的對等網路環境，不能與智慧設備密切協同合作。

因此，整合 femtocell 模式配置其一套獨特挑戰。在傳統的3G網路中，無線網路控制器（即負責控制所有B節點的3G網路設備）與收發基地台（B節點）在專用的高速設施上通信，使用的是 Iu-b協定。不過在此特別說明，基於成本控制原因，femtocell設計方案通常採用IP連接（通常指網際網路）來接收網路訊息，而不是使用配置在基站和遠端節點之間的專用設施上，這將對服務廠商帶來網路設計方面的挑戰（同時也會帶來潛在的工程設計困難），即：如何以低成本設計、構建和運營分散式對等網路？顯然，這一理念與傳統的網路設計考慮大不相同。首先，假設新的理念要配置成千上萬個femtocell節點。現有的後臺系統必須經過修改才能接受和整合上述具有全面功能的節點，否則就會在最高指令出現錯誤。其次，由於 femtocells位於用戶端，因此在設計管理程序時必須考慮到設備可用性的最差情況。與傳統的基站不同，femtocells不一定能獲得不間斷電源的保障，也不一定能得到中控級的維護，因此在設備維護方面必須考慮到上述問題。更重要的是，必須考慮安全問題，以確保 femtocells 能夠在網路接收許可權之前得到正確認證，進而避免潛在的網路入侵。

考慮到潛在的市場規模以及藉此產生的規模經濟問題，應確保介面的標準化，這樣才能促進第三方製造商的加入，並加速開放式研發環境的發展。

《圖二 製造商不僅要努力實現femtocell產品的最佳設計，同時還要讓供應商客戶認識到femtocell配置的潛在商機。》

符合相關標準

儘管 femtocells 的配置完全符合技術市場要求，但仍可能在無意中對網路效能產生影響。若 femtocells 沒有專用的頻譜來避免干擾問題，那麼無線電頻率工程師就必須解決傳播模式設計的難題，做好複雜的頻譜管理工作，以避免效能受到嚴重影響。我們不妨設想一下從 3G 網路至 femtocell 之間簡單的切換問題：femtocell標準限制了 femtocell可掃描的站點數量，不能超過16個，但這可能成為一種嚴重的局限性問題。如果分碼多重存取系統（CDMA）與femtocell系統工作在相同的頻譜中，那麼兩個系統的功率差異就會導致相互干擾。若是相同建築物中有不同的用戶，那麼相鄰的femtocells 之間彼此干擾的問題會更加突出。

當然，上述問題的解決方案已經在研發之中，包括針對femtocell系統採用專用頻譜以及嚴格控制 femtocell的功率等。在傳統的營運環境（標準的 3G 網路）下，頻率配置是經過嚴格界定的，可避免上述問題。之所以頻率配置可行，是因為要管理的站點相對較少。但是，在femtocell環境中，遠端節點的數量很容易就達成千上萬之多，這種做法就不可行了。

femtocell 設備製造商在意識到干擾現象等相關問題後，已在系統間進行大量研究工作，並提出多項可行的解決方案，將成為全球 femtocell 設計和管理標準的一部分。

不同的配置模型

目前，femtocell 配置和集成有三種基本模型：第一種是採用基於IP的Iu-b介面 (3GPP Rel.5)；第二種是基於SIP（Iu/A介面）的方法；而第三種則透過名為非授權行動接取(UMA) 技術來使用非授權頻譜。此外，第四種方法即是考慮使用新興的 IMS 標準 (IMS VCC)，將會簡單說明此技術。

就採用Iu-b的模型而言，femtocells 完全整合於無線營運商的網路，就像網路中其他任何遠端節點一樣。Iu-b 協議包含諸多規範，其中包括管理公用通道、公用資源和無線電鏈，進行配置管理（含單元配置管理），處理和控制檢測，TDD同步和故障通知等項目。在Iu-b配置中，移動設備通過節點B鏈連接更大規模網路及其服務，而 femtocells 則作為傳統的基站處理。

建構於IP的接收和傳輸網路支援信號傳輸功能而言，SIP發揮核心作用，而SIP在 femtocell配置中也會發揮重要作用。嵌入在femtocell中的SIP用戶端可利用SIP與支持 SIP的移動交換中心(MSC)進行通訊。MSC可執行IP SIP網路和傳統無線網路之間的營運轉換。

許多人認為UMA技術可能是配置最合乎邏輯的femtocell配置方式。考慮到IP網路的長期發展，這種技術顯然具有相當優勢。目前稱作通用接收網路 (GAN)的UMA模式提供透過寬頻連接GSM和GPRS核心網路服務的備用方式。為了支援這種技術，有關標準定義一種全新的網路元件（UMA 網路控制器，簡稱UNC）和相關協定，以確保訊號的安全傳輸以及IP上用戶資訊流量的安全性。UNC透過現有的3GPP介面（包括上述有關介面）進入核心網路。這種方式的基本優勢是什麼呢？基本優勢就在於，可為移動核心網路提供一種標準化、可擴展的IP介面，來支援建構於femtocell服務的核心網路集成。

語音通話持續性 (VCC) 標準是一種目前正通過3GPP配置而得以推廣的標準。將支援 VCC功能的3GPP R7提供一種網路設計，可對IMS網路進一步擴展，進而包括蜂巢式網路連接，能夠滿足非常重要的網路切換要求。根據設計，它能確保蜂巢式網路和其他任何支援VoIP的網路之間的無縫持續性通話。VCC是一種完整的全面性標準，可確保 GSM、UMTS和CDMA蜂巢式網路以及任何支援IP功能的無線連接之互用性。IMS VCC 還可在不同網路上使用統一的電話號碼或SIP識別資訊，並具有功能上的多種優勢，包括滿足各種市場領域的要求，同時提供增強型IMS多媒體服務（如更出色的服務個性化和控制等）。此外，可在電路交換網路和IMS網路之間無縫切換，並能從任何IP設備提供相關服務。

IMS VCC的誘人之處是顯而易見的。IMS或類似於IMS的技術絕對是IP網路未來發展的方向之所在。作為一種能夠確保現有網路元素之間實現無縫連接的解決方案，新興的 IMS架構和femtocell明顯是一種頗具前瞻性眼光的解決方案，今後隨著IMS的日益普及，還會更加具有吸引力。

結語

Femtocell的配置配置潛力所顯現的潛在市場價值亦值得一提。建構於 Femtocell的使用技術（如 IP 的大規模廣泛配置）的發展是時間早晚問題。隨著服務點從網路核心向網路遠端邊緣轉變，潛在商機的深度和廣度也將變得更加明顯。只要後臺系統能不斷發展並支援這種特殊架構的獨特要求，而且服務供應商能夠採取適當的資料收集機制，以滿足客戶對服務的要求，femtocell這種連接模式可能會帶來巨大收益。因此，製造商不僅要努力實現femtocell產品的最佳設計，同時還要讓供應商客戶認識到femtocell配置的潛在商機，這點是相當重要的。

那麼未來究竟會如何呢？未來，標準將不斷發展，服務供應商會不斷找尋配置商機，製造商也會隨之做出相應的反應。不過，最重要的是，客戶需求將繼續推進大量不同設備上接收移動內容的發展，而單一的語音服務終將被大量不同類型的移動資料所取代。

(作者任職於LSI)