Femtozelle - Femtocell

In der Telekommunikation ist eine Femtozelle eine kleine zellulare Basisstation mit geringem Stromverbrauch , die typischerweise für den Einsatz in Privathaushalten oder kleinen Unternehmen entwickelt wurde. Ein breiterer Begriff, der in der Branche weiter verbreitet ist, ist kleinzellig mit Femtozelle als Teilmenge. Es stellt über Breitband (z. B. DSL oder Kabel ) eine Verbindung zum Netzwerk des Dienstanbieters her . Aktuelle Designs unterstützen in der Regel vier bis acht gleichzeitig aktive Mobiltelefone in Wohngebieten, abhängig von der Versionsnummer und der Femtozellen-Hardware, und acht bis 16 Mobiltelefone in Unternehmensumgebungen. Mit einer Femtozelle können Dienstanbieter die Dienstabdeckung in Innenräumen oder am Zellenrand erweitern, insbesondere dort, wo der Zugriff ansonsten eingeschränkt oder nicht verfügbar wäre. Obwohl viel Aufmerksamkeit auf WCDMA gerichtet ist , ist das Konzept auf alle Standards anwendbar, einschließlich GSM- , CDMA2000- , TD-SCDMA- , WiMAX- und LTE- Lösungen.

Femtozellen-Zugangspunkte von Verizon und AT & T.

Die Verwendung von Femtozellen ermöglicht eine Netzwerkabdeckung an Stellen, an denen das Signal zu den Hauptnetzwerkzellen möglicherweise zu schwach ist. Darüber hinaus verringern Femtozellen die Konkurrenz in den Hauptnetzwerkzellen, indem sie eine Verbindung vom Endbenutzer über eine Internetverbindung zur privaten Netzwerkinfrastruktur des Betreibers an anderer Stelle herstellen. Die Verringerung der Konkurrenz zu den Hauptzellen spielt eine Rolle bei der Atmung , bei der Verbindungen aufgrund der physischen Entfernung zu den Zelltürmen entladen werden.

Verbraucher und kleine Unternehmen profitieren von einer stark verbesserten Abdeckung und Signalstärke, da sie eine De-facto- Basisstation in ihren Räumlichkeiten haben. Aufgrund der relativ geringen Nähe zur Femtozelle verbraucht das Mobiltelefon (Benutzergerät) erheblich weniger Strom für die Kommunikation mit ihm, wodurch die Batterielebensdauer verlängert wird. Abhängig von einer Reihe von Faktoren wie Betreiber- / Netzwerkunterstützung, Kundenvertrag / Preisplan, Telefon- und Betriebssystemunterstützung erhalten sie möglicherweise auch eine bessere Sprachqualität (über HD-Sprache ). Einige Fluggesellschaften bieten möglicherweise auch attraktivere Tarife an, z. B. ermäßigte Anrufe von zu Hause aus.

Femtozellen sind eine alternative Möglichkeit, die Vorteile der Fest-Mobil-Konvergenz (FMC) zu nutzen. Der Unterschied besteht darin, dass die meisten FMC-Architekturen ein neues Dual-Mode-Mobilteil erfordern, das mit vorhandenen drahtlosen Zugangspunkten für nicht lizenziertes Spektrum zu Hause / im Unternehmen funktioniert , während eine auf Femtozellen basierende Bereitstellung mit vorhandenen Mobilteilen funktioniert, jedoch die Installation eines neuen Zugangspunkts erfordert, der lizenziert verwendet Spektrum.

Viele Betreiber weltweit bieten einen Femtozellendienst an, der sich hauptsächlich an Unternehmen richtet, aber auch einzelnen Kunden angeboten wird (häufig gegen eine einmalige Gebühr), wenn sie sich beim Betreiber über ein schlechtes oder nicht vorhandenes Signal an ihrem Standort beschweren. Zu den Betreibern, die einen Femtozellendienst gestartet haben, gehören SFR , AT & T , C Spire , Sprint Nextel , Verizon , Zain , Mobile TeleSystems , T-Mobile USA , Orange , Vodafone , EE , O2 , Three und andere.

In der 3GPP- Terminologie ist ein Home NodeB (HNB) eine 3G-Femtozelle. Ein Home eNodeB (HeNB) ist eine LTE 4G- Femtozelle.

Theoretisch kann die Reichweite einer Standardbasisstation bis zu 35 Kilometer betragen , und in der Praxis kann sie 5 bis 10 Kilometer betragen , eine Mikrozelle ist weniger als zwei Kilometer breit, eine Picozelle ist 200 Meter oder weniger, und eine Femtozelle liegt in der Größenordnung von 10 Metern, obwohl AT & T sein Produkt mit einer Reichweite von 12 m als "Mikrozelle" bezeichnet. AT & T verwendet "AT & T 3G MicroCell" als Marke und nicht unbedingt die "Microcell" -Technologie.

Überblick und Vorteile

Betriebsart

Femtozellen werden von einem Mobilfunknetzbetreiber (MNO) an seine Privat- oder Unternehmenskunden verkauft oder ausgeliehen . Eine Femtozelle hat normalerweise die Größe eines privaten Gateways oder kleiner und ist mit der Breitbandleitung des Benutzers verbunden . Es gibt auch integrierte Femtozellen (die sowohl einen DSL-Router als auch eine Femtozelle enthalten). Nach dem Anschließen stellt die Femtozelle eine Verbindung zum Mobilfunknetz des Mobilfunknetzbetreibers her und bietet zusätzliche Abdeckung. Aus Anwendersicht ist es Plug-and-Play , es sind keine spezifischen Installations- oder technischen Kenntnisse erforderlich - jeder kann eine Femtozelle zu Hause installieren.

In den meisten Fällen muss der Benutzer dann angeben, welche Mobiltelefonnummern eine Verbindung zu seiner Femtozelle herstellen dürfen, normalerweise über eine vom Mobilfunknetzbetreiber bereitgestellte Webschnittstelle. Dies muss nur einmal durchgeführt werden. Wenn diese Mobiltelefone unter der Abdeckung der Femtozelle ankommen, wechseln sie automatisch von der Makrozelle (im Freien) zur Femtozelle. Die meisten Mobilfunknetzbetreiber bieten dem Benutzer die Möglichkeit, zu erkennen, dass dies geschehen ist, indem beispielsweise ein anderer Netzwerkname auf dem Mobiltelefon angezeigt wird. Alle Kommunikationen werden dann automatisch durch die Femtozelle geleitet. Wenn der Benutzer den Bereich der Femtozellenabdeckung verlässt (ob in einem Anruf oder nicht), übergibt sein Telefon nahtlos an das Makronetzwerk. Femtozellen erfordern spezielle Hardware, sodass vorhandene WLAN- oder DSL-Router nicht auf eine Femtozelle aktualisiert werden können.

Nach der Installation an einem bestimmten Ort verfügen die meisten Femtozellen über Schutzmechanismen, sodass eine Standortänderung dem Mobilfunknetzbetreiber gemeldet wird. Ob das Mobilfunknetzbetreibern ermöglicht, dass Femtozellen an einem anderen Ort betrieben werden, hängt von den Richtlinien des Mobilfunknetzbetreibers ab. Ein internationaler Standortwechsel einer Femtozelle ist nicht zulässig, da die Femtozelle lizenzierte Frequenzen überträgt, die verschiedenen Netzbetreibern in verschiedenen Ländern gehören.

Vorteile für Benutzer

Die Hauptvorteile für einen Endbenutzer sind folgende:

  • "5 bar" Abdeckung, wenn kein Signal vorhanden ist oder eine schlechte Abdeckung vorliegt
  • Höhere mobile Datenkapazität, was wichtig ist, wenn der Endbenutzer mobile Daten auf seinem Mobiltelefon verwendet (möglicherweise nicht relevant für eine große Anzahl von Teilnehmern, die stattdessen WLAN verwenden, wenn sich die Femtozelle befindet).
  • Abhängig von der Preispolitik des Mobilfunknetzbetreibers können für Anrufe, die unter Femtozellen-Abdeckung gestellt werden, spezielle Tarife zu Hause angewendet werden
  • Für Unternehmensbenutzer bedeutet Femtos anstelle von DECT- Telefonen ("schnurlosen" Heimtelefonen ), dass sie ein einziges Telefon, also eine einzige Kontaktliste usw. haben.
  • Verbesserte Akkulaufzeit für mobile Geräte durch geringere Entfernung zwischen Sender und Empfänger
  • Das Problem der Batterieentladung von Mobilfunkbetreibern kann durch die Energieeffizienz der Netze beseitigt werden, was zu einer Verlängerung der Batterielebensdauer von Mobilteilen führt
  • Neue Anwendungen und Dienste können erstellt werden, um die Benutzererfahrung zu verbessern oder zusätzliche Funktionen bereitzustellen:
    • Im Connected-Car- Fall wurde die Verwendung von Femtozellen als Sicherheitsmerkmal vorgeschlagen (vgl. Patentanmeldung EP2647257B1 von Valentin A. Alexeev).

Femtozellen können verwendet werden, um in ländlichen Gebieten Deckung zu bieten.

Standardisierte Architekturen

Vereinfachte Version des traditionellen Knotens B und des Home-Knotens B (3G-Femtozelle) in 3G-Architektur

Die Normungsgremien haben formale Spezifikationen für Femtozellen für die gängigsten Technologien veröffentlicht, nämlich WCDMA , CDMA2000 , LTE und WiMAX . Diese entsprechen weitgehend einer Architektur mit drei Hauptelementen:

  1. Die Femtozellen-Zugangspunkte selbst, die eine größere Netzwerkfunktionalität aufweisen als Makrozellen-Basisstationen, wie z. B. die Funkressourcensteuerungsfunktionen. Dies ermöglicht eine viel größere Autonomie innerhalb der Femtozelle und ermöglicht eine Selbstkonfiguration und Selbstoptimierung. Femtozellen werden über Breitband-IP wie DSL oder Kabelmodems mit den Kernvermittlungsstellen des Netzbetreibers verbunden.
  2. Das Femtozellen-Gateway, bestehend aus einem Sicherheitsgateway, das eine große Anzahl verschlüsselter IP-Datenverbindungen von Hunderttausenden von Femtozellen beendet, und einem Signalisierungs-Gateway, das den Signalisierungsverkehr aggregiert und validiert, authentifiziert jede Femtozelle und stellt Schnittstellen mit den Kernschaltern des Mobilfunknetzes unter Verwendung von Standardprotokollen her , wie Iuh.
  3. Das Verwaltungs- und Betriebssystem, mit dem Software-Updates und Diagnoseprüfungen verwaltet werden können. Diese verwenden normalerweise dasselbe TR-069- Verwaltungsprotokoll, das vom Broadband Forum veröffentlicht und auch für die Verwaltung von Modems für Privathaushalte verwendet wird.

Die Schlüsselschnittstelle in diesen Architekturen ist die zwischen den Femtozellen-Zugangspunkten und dem Femtozellen-Gateway. Durch die Standardisierung kann eine größere Auswahl an Femtozellenprodukten mit jedem Gateway verwendet werden, was den Wettbewerbsdruck erhöht und die Kosten senkt. Für die gängigen WCDMA-Femtozellen wird dies als Iuh-Schnittstelle definiert. In der Iuh-Architektur befindet sich das Femtozellen-Gateway zwischen der Femtozelle und dem Kernnetzwerk und führt die erforderlichen Übersetzungen durch, um sicherzustellen, dass die Femtozellen als Funknetzwerkcontroller für vorhandene mobile Vermittlungsstellen (MSCs) angezeigt werden. Jede Femtozelle spricht mit dem Femtozellen-Gateway und die Femtozellen-Gateways sprechen mit den Core Network Elements (CNE) (MSC für leitungsvermittelte Anrufe, SGSN für paketvermittelte Anrufe). Dieses Modell wurde von 3GPP und dem Femto Forum vorgeschlagen. Neue Protokolle (HNBAP [Home Node B-Anwendungsteil] und RUA [RANAP User Adaptation]) wurden abgeleitet. HNBAP wird für die Steuersignalisierung zwischen HNB und HNB-GW verwendet, während RUA ein leichter Mechanismus ist, um die SCCP- und M3UA-Protokolle in der RNC zu ersetzen. Seine Hauptfunktion ist die transparente Übertragung von RANAP-Nachrichten.

Im März 2010 führten das Femto Forum und ETSI das erste Plugfest durch , um die Interoperabilität des Iuh-Standards zu fördern.

Der im März 2010 veröffentlichte CDMA2000-Standard unterscheidet sich geringfügig durch die Übernahme des Session Initiation Protocol (SIP) zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Femtozelle und einem Femtozellen-Konvergenzserver (FCS). Sprachanrufe werden über das FCS geleitet, das eine MSC emuliert. SIP wird vom Mobilgerät selbst nicht benötigt oder verwendet. In der SIP-Architektur stellt die Femtozelle eine Verbindung zu einem Kernnetz des Mobilfunkbetreibers her, das auf der SIP / IMS-Architektur basiert. Dies wird erreicht, indem sich die Femtozellen gegenüber dem SIP / IMS-Netzwerk wie ein SIP / IMS-Client verhalten, indem die leitungsvermittelte 3G-Signalisierung in eine SIP / IMS-Signalisierung umgewandelt wird und der Sprachverkehr über RTP transportiert wird, wie in den IETF- Standards definiert.

Luftschnittstellen

Obwohl ein Großteil des kommerziellen Fokus auf dem Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) zu liegen scheint , ist das Konzept für alle Luftschnittstellen gleichermaßen anwendbar. In der Tat war der erste kommerzielle Einsatz der CDMA2000 Airave im Jahr 2007 von Sprint.

Femtozellen sind ebenfalls in der Entwicklung oder im Handel für GSM , TD-SCDMA , WiMAX und LTE erhältlich .

Die H (e) NB-Funktionen und -Schnittstellen sind im Wesentlichen dieselben wie bei regulären HSPA- ( High Speed ​​Packet Access ) oder LTE-Basisstationen, mit Ausnahme weniger zusätzlicher Funktionen. Die Unterschiede bestehen hauptsächlich darin, Unterschiede in der Zugriffssteuerung zu unterstützen, um den geschlossenen Zugriff für die Bereitstellung in Privathaushalten oder den offenen Zugriff für die Bereitstellung in Unternehmen sowie die Übergabefunktionen für aktive Teilnehmer und Zellenauswahlverfahren für nicht genutzte Teilnehmer zu unterstützen. Für LTE wurden in 3GPP Release 9 zusätzliche Funktionen hinzugefügt, die in zusammengefasst sind.

Probleme

Interferenz

Die Platzierung einer Femtozelle wirkt sich entscheidend auf die Leistung des gesamten Netzwerks aus. Dies ist das Hauptproblem, das für eine erfolgreiche Bereitstellung angegangen werden muss. Da Femtozellen dieselben Frequenzbänder wie das herkömmliche Mobilfunknetz verwenden können, bestand die Sorge, dass sie möglicherweise Probleme verursachen könnten, anstatt die Situation zu verbessern.

Femtozellen enthalten Techniken zur Interferenzminderung: Erkennen von Makrozellen, Anpassen der Leistung und Verschlüsseln von Codes entsprechend. Ralph de la Vega, Präsident von AT & T, berichtete im Juni 2011, dass die Verwendung von Femtozellen empfohlen wurde, bei denen die Signalstärke aufgrund von Interferenzproblemen, die sie nach dem Einsatz in großem Maßstab entdeckten, mittel oder stark war. Dies unterscheidet sich von früheren Meinungen von AT & T und anderen.

Ein gutes Beispiel sind die Kommentare von Gordon Mansfield, Executive Director von RAN Delivery, AT & T, in der Femtozone auf der CTIA im März 2010:

"Wir haben Femtozellen-Co-Carrier sowohl mit den Sprungkanälen für GSM-Makrozellen als auch mit UMTS-Makrozellen eingesetzt. Interferenzen sind kein Problem. Wir haben Femtozellen in realen Kundenbereitstellungen von vielen tausend Femtozellen ausgiebig getestet und stellen fest, dass die Abschwächungstechniken erfolgreich implementiert Minimierung und Vermeidung von Interferenzen. Je mehr Femtozellen Sie bereitstellen, desto mehr Uplink-Interferenzen werden reduziert. "

Das Femto-Forum hat einige ausführliche Berichte zu diesem Thema, die zusammen mit 3GPP und 3GPP2 erstellt wurden.

Um aus dem Zusammenfassungspapier - Zusammenfassung der Ergebnisse zu zitieren :

Die im Femto Forum WG2 und 3GPP RAN4 durchgeführten Simulationen umfassen ein breites Spektrum möglicher Bereitstellungsszenarien, einschließlich der Bereitstellung von gemeinsam genutzten Kanälen und dedizierten Kanälen. Darüber hinaus untersuchten die Studien die Auswirkungen auf verschiedene Morphologien sowie auf geschlossenen und offenen Zugang. Das Folgende sind allgemeine Schlussfolgerungen aus den Studien:

1. Wenn Femtozellen in Bereichen mit geringer oder keiner Abdeckung verwendet werden, ist es unwahrscheinlich, dass Makro- / Femto-Interferenzen ein Problem darstellen.
2. Wenn das Femto-Netzwerk den Kanal (Co-Kanal) mit dem Makronetzwerk teilt, kann es zu Interferenzen kommen. Wenn jedoch die vom Femto-Forum empfohlenen Interferenzmanagementtechniken angewendet werden, kann die daraus resultierende Interferenz in den meisten Fällen gemindert werden.
3. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Femtozellennetzwerk, das auf einem benachbarten dedizierten Kanal bereitgestellt wird, ein Makronetzwerk stört. Darüber hinaus ist der Einfluss eines Makronetzwerks auf die Leistung einer Femtozelle auf einem benachbarten Kanal auf Einzelfälle beschränkt. Wenn die vom Femto-Forum empfohlenen Techniken zur Interferenzminderung angewendet werden, werden die Auswirkungen weiter marginalisiert.
4. Der geschlossene Zugriff ist das Worst-Case-Szenario für die Entstehung von Interferenzen. Open Access verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Benutzergeräte (Mobiltelefone, 3G-Daten-Dongles usw.) im Makronetzwerk eine benachbarte Femtozelle stören.
5. Die gleichen Schlussfolgerungen wurden sowohl für die untersuchten 850-MHz- (3GPP-Band 17) als auch 2100-MHz- (3GPP-Band 1) Bereitstellungen gezogen.

Die Schlussfolgerungen gelten für die in den Studien simulierten 850-MHz- und 2100-MHz-Bänder und können auf andere mobile Bänder hochgerechnet werden. Mit erfolgreich implementierten Interferenzminderungstechniken zeigen Simulationen, dass Femtozellen-Bereitstellungen Netzwerke mit sehr hoher Kapazität ermöglichen können, indem eine 10- bis 100-fache Kapazitätserhöhung bei minimaler Auswirkung auf die Totzone und akzeptablem Rauschanstieg bereitgestellt wird.

Femtozellen können auch eine viel bessere Benutzererfahrung erzielen, indem sie wesentlich höhere Datenraten ermöglichen, als dies mit einem Makronetzwerk und Nettodurchsätzen möglich ist, die letztendlich in den meisten Fällen durch Backhaul begrenzt werden (über 20 Mbit / s bei 5 MHz).

Rechtmäßige Überwachung

Access Point-Basisstationen müssen wie alle anderen öffentlichen Kommunikationssysteme in den meisten Ländern die gesetzlichen Abhöranforderungen erfüllen.

Gerätestandort

Andere regulatorische Probleme betreffen die Anforderung in den meisten Ländern, dass der Betreiber eines Netzes genau anzeigen kann, wo sich jede Basisstation befindet, und dass die E911- Anforderungen den Notdiensten den registrierten Standort der Ausrüstung zur Verfügung stellen müssen. Diesbezüglich gibt es beispielsweise Probleme mit Access Point-Basisstationen, die an Verbraucher zur Installation zu Hause verkauft werden. Ferner könnte ein Verbraucher versuchen, seine Basisstation in ein Land mitzunehmen, in dem sie nicht lizenziert ist. Einige Hersteller verwenden GPS in den Geräten, um die Femtozelle zu sperren, wenn sie in ein anderes Land gebracht wird. Dieser Ansatz ist umstritten, da GPS aufgrund eines schwachen Signals häufig keine Position in Innenräumen ermitteln kann.

Notrufe

Access Point - Basisstationen sind ebenfalls erforderlich, da Anrufe Stimme trug, um einen 911 (oder 999 , 112 , usw. ) Notfalldienst, wie es der Fall für ist VoIP Telefonanbieter in einigen Ländern. Dieser Dienst muss die gleichen Anforderungen an die Verfügbarkeit erfüllen wie aktuelle kabelgebundene Telefonsysteme, z. B. die Funktion während eines Stromausfalls. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu erreichen, z. B. alternative Stromquellen oder ein Rückgriff auf die vorhandene Telefoninfrastruktur.

Servicequalität

Bei Verwendung einer Ethernet- oder ADSL- Heim-Backhaul-Verbindung muss eine Access Point-Basisstation entweder die Backhaul-Bandbreite mit anderen Diensten wie Internet-Browsing, Spielekonsolen, Set-Top-Boxen und Triple-Play- Geräten im Allgemeinen teilen oder diese alternativ direkt ersetzen Funktionen innerhalb einer integrierten Einheit. Bei Ansätzen mit gemeinsam genutzter Bandbreite, bei denen es sich derzeit um die meisten Designs handelt, kann die Auswirkung auf die Servicequalität ein Problem sein.

Die Inanspruchnahme von Femtozellendiensten hängt von der Zuverlässigkeit und Qualität sowohl des Mobilfunknetzes als auch der Breitbandverbindung eines Drittanbieters ab, und der Teilnehmer der Breitbandverbindung versteht das Konzept der Bandbreitennutzung durch verschiedene Anwendungen, die ein Teilnehmer verwenden kann. Wenn etwas schief geht, wenden sich die Teilnehmer an Mobilfunkbetreiber, um Unterstützung zu erhalten, auch wenn die Hauptursache des Problems in der Breitbandverbindung zum Haus oder Arbeitsplatz liegt. Daher müssen die Auswirkungen von ISP-Breitbandnetzwerkproblemen oder Verkehrsmanagementrichtlinien von Drittanbietern sehr genau überwacht und die Auswirkungen schnell an die Teilnehmer kommuniziert werden.

Ein kürzlich identifiziertes Schlüsselproblem ist die aktive Verkehrsgestaltung durch viele ISPs auf dem zugrunde liegenden Transportprotokoll IPSec .

Spektrumgenauigkeit

Um die Anforderungen der Federal Communications Commission (FCC) / Ofcom- Spektralmaske zu erfüllen, müssen Femtozellen das Hochfrequenzsignal mit hoher Präzision erzeugen . Dies über einen langen Zeitraum zu tun, ist eine große technische Herausforderung. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, ein externes, genaues Signal zu verwenden, um den Oszillator ständig zu kalibrieren, um sicherzustellen, dass er seine Genauigkeit beibehält. Dies ist nicht einfach (Breitband-Backhaul führt zu Problemen mit Netzwerkjitter / -wanderung und wiederhergestellter Taktgenauigkeit), aber Technologien wie der Zeitsynchronisationsstandard IEEE 1588 können das Problem beheben. Außerdem wird von einigen Entwicklern das Network Time Protocol (NTP) als mögliche Lösung zur Bereitstellung von Frequenzstabilität verfolgt. Herkömmliche (Makrozellen-) Basisstationen verwenden häufig das GPS-Timing für die Synchronisation, und dies könnte verwendet werden, obwohl Bedenken hinsichtlich der Kosten und der Schwierigkeit bestehen, eine gute GPS-Abdeckung sicherzustellen.

Normungsgremien haben die Herausforderung und die Auswirkungen auf die Gerätekosten erkannt. Zum Beispiel hat 3GPP die Genauigkeit von 50 ppb Teilen pro Milliarde auf 100 ppb für Basisstationen in Innenräumen in Release 6 und eine weitere Lockerung auf 250 ppb für Home Node B in Release 8 gesenkt.

Sicherheit

Auf der Black Hat-Hacker-Konferenz 2013 in Las Vegas, NV, erläuterte ein Trio von Sicherheitsforschern ihre Fähigkeit, mithilfe einer Verizon-Femtozelle die Sprachanrufe, Daten und SMS-Textnachrichten aller mit dem Gerät verbundenen Mobilteile abzufangen.

Während einer Demonstration ihres Exploits zeigten sie, wie sie mit der Aufnahme von Audio von einem Mobiltelefon beginnen konnten, noch bevor der Anruf begann. Die Aufzeichnung umfasste beide Seiten des Gesprächs. Sie zeigten auch, wie es Apples iMessage austricksen kann - das über SSL gesendete Texte mit SSL verschlüsselt, um sie für Snoopers und SMS unlesbar zu machen - und es der Femtozelle ermöglicht, die Nachrichten abzufangen.

Sie zeigten auch, dass es möglich ist, ein Mobiltelefon, das in einem CDMA-Netzwerk ausgeführt wird, zu "klonen", indem die Geräte-ID-Nummer über die Femtozelle aus der Ferne erfasst wird, trotz zusätzlicher Sicherheitsmaßnahmen, um das Klonen von CDMA-Telefonen zu verhindern.

Kontroverse über das Angebot der Verbraucher

Die Wirkung einer Femtozelle besteht meist darin, die Mobilfunkabdeckung zu verbessern, ohne dass der Mobilfunkanbieter seine Infrastruktur (Zelltürme usw.) verbessern muss. Dies ist ein Nettogewinn für den Mobilfunkanbieter. Der Benutzer muss jedoch eine Internetverbindung bereitstellen und bezahlen, um den Femtozellenverkehr weiterzuleiten, und dann (normalerweise) eine zusätzliche einmalige oder monatliche Gebühr an den Mobilfunkanbieter zahlen. Einige haben Einwände gegen die Idee erhoben, dass Verbraucher zur Zahlung aufgefordert werden, um Netzwerkmängel zu beseitigen. Auf der anderen Seite bieten Femtozellen in Wohngebieten normalerweise eine „persönliche Zelle“, die nur der Familie und den Freunden des Eigentümers Vorteile bietet.

Der Unterschied besteht auch darin, dass die Mobilfunkabdeckung zwar durch Abonnements eines Betreibers mit einem Geschäftsmodell bereitgestellt wird, eine feste Glasfaser oder ein festes Kabel jedoch möglicherweise mit einem völlig anderen Geschäftsmodell funktioniert. Zum Beispiel können Mobilfunkbetreiber Einschränkungen für Dienste implizieren, die ein Betreiber auf einem Festnetz möglicherweise nicht hat. Außerdem stellt WiFi eine Verbindung zu einem lokalen Netzwerk wie Heimservern und Mediaplayern her. Dieses Netzwerk sollte möglicherweise nicht in Reichweite des Mobilfunkbetreibers sein.

Einsatz

Nach Angaben des Marktforschungsunternehmens Informa und des Femto-Forums haben bis Dezember 2010 18 Betreiber kommerzielle Femtozellendienste gestartet, von denen sich insgesamt 30 für den Einsatz entschieden haben.

Ende 2011 hatten Femtocell-Lieferungen jährlich rund 2 Millionen Einheiten erreicht, und es wird erwartet, dass der Markt mit unterschiedlichen Segmenten für Femtocell-Bereitstellungen für Verbraucher, Unternehmen und Carrier-Grade schnell wächst. Die Femtocell-Lieferungen haben Ende 2010 schätzungsweise fast 2 Millionen erreicht. Das Forschungsunternehmen Berg Insight schätzt, dass die Lieferungen 2014 weltweit auf 12 Millionen Einheiten anwachsen werden.

In den USA war Cellcom (Wisconsin) der erste CDMA-Carrier in den USA, der Mitglied der 2007 gegründeten gemeinnützigen Organisation war, um den weltweiten Einsatz von Femtozellen zu fördern. Im Jahr 2009 erhielt Cellcom auf dem Femtocells World Summit in London den ersten Femtocell Industry Award für bedeutende Fortschritte oder den kommerziellen Start einer kleinen Fluggesellschaft. Weitere wichtige Bereitstellungen in den USA wurden von Sprint Nextel , Verizon Wireless und AT & T Wireless durchgeführt . Sprint startete im dritten Quartal 2007 als limitierter Rollout ( Denver und Indianapolis ) einer von Samsung Electronics gebauten Femtozelle namens Sprint Airave, die mit jedem Sprint-Mobilteil funktioniert. Ab dem 17. August 2008 wurde die Airave landesweit eingeführt. Andere Betreiber in den USA sind diesem Beispiel gefolgt. Im Januar 2009 hat Verizon seinen Wireless Network Extender eingeführt, der auf dem gleichen Design wie das Sprint / Samsung-System basiert. Ende März 2010 kündigte AT & T die landesweite Einführung seiner 3G MicroCell an, die im April begann. Das Gerät wird von Cisco Systems und ip.access hergestellt und war die erste 3G-Femtozelle in den USA, die sowohl Sprach- als auch Daten- HSPA unterstützt . Sowohl Sprint als auch Verizon haben 2010 ein Upgrade auf 3G CDMA-Femtozellen durchgeführt, mit Kapazität für mehr gleichzeitige Anrufe und viel höheren Datenraten. Im November 2015 begann T-Mobile US mit dem Einsatz von 4G LTE-Femtozellen, die von Alcatel Lucent hergestellt wurden .

In Asien haben mehrere Dienstleister Femtozellennetzwerke eingeführt. In Japan startete SoftBank im Januar 2009 seinen 3G-Femtozellendienst für Privathaushalte mit Geräten von Ubiquisys. Im selben Jahr startete der Betreiber ein Projekt zur Bereitstellung von Femtozellen für die Bereitstellung von Outdoor-Diensten in ländlichen Umgebungen, in denen die bestehende Abdeckung begrenzt ist. Im Mai 2010 startete SoftBank Mobile das erste kostenlose Femtozellen-Angebot, mit dem Privat- und Geschäftskunden kostenlos Open-Access-Femtozellen erhalten. In Singapur hat Starhub seine ersten landesweiten kommerziellen 3G-Femtozellendienste mit Geräten von Huawei Technologies eingeführt , obwohl die Akzeptanz gering ist, während das Angebot von Singtel auf kleine und mittlere Unternehmen ausgerichtet ist. Im Jahr 2009 kündigte China Unicom ein eigenes Femtozellennetzwerk an. NTT DoCoMo in Japan hat am 10. November 2009 einen eigenen Femtozellendienst gestartet.

Im Juli 2009 veröffentlichte Vodafone das erste Femtozellen-Netzwerk in Europa, das von Alcatel-Lucent bereitgestellte Vodafone Access Gateway. Dies wurde im Januar 2010 in SureSignal umbenannt. Danach startete Vodafone auch den Dienst in Spanien, Griechenland, Neuseeland, Italien, Irland, Ungarn und den Niederlanden. Andere Betreiber in Europa sind seitdem gefolgt.

Operator Land Erscheinungsdatum Hinweis
Cellcom   vereinigte Staaten von Amerika März 2007
Sprint   vereinigte Staaten von Amerika September 2007 bereitgestellt von Samsung, Airvana (jetzt CommScope)
StarHub   Singapur November 2008 bereitgestellt von Huawei
SoftBank   Japan Januar 2009 bereitgestellt von Ubiquisys
Verizon Wireless   vereinigte Staaten von Amerika Januar 2009
OT   Dänemark April 2009 bereitgestellt von Ubiquisys
Vodafone   Vereinigtes Königreich Juli 2009
AT & T.   vereinigte Staaten von Amerika September 2009
China Unicom   China November 2009
NTT DoCoMo   Japan November 2009
SFR   Frankreich November 2009 bereitgestellt von Ubiquisys
NOS   Portugal Dezember 2009
SingTel   Singapur Januar 2010
Vodafone   Spanien Juni 2010
KDDI   Japan Juli 2010
Vodafone   Griechenland Juli 2010
Movistar   Spanien August 2010
T-Mobile   Vereinigtes Königreich Oktober 2010
Moldtelecom   Moldawien November 2010
Vodafone   Neuseeland Januar 2011
Vodafone   Irland Februar 2011
Netzwerk Norwegen   Norwegen Februar 2011 bereitgestellt von NEC
Optus   Australien April 2011
Vodafone   Australien Mai 2011
MegaFon   Russland Mai 2011
Vodafone   Italien Mai 2011
Vodafone   Ungarn Mai 2011
Orange   Frankreich Mai 2011
Orange   Rumänien Mai 2011
MTS   Russland Mai 2011
Vodafone   Tschechien Juli 2011
Beeline   Russland August 2011
Vodafone   Die Niederlande Oktober 2011
Cosmote   Griechenland Oktober 2011
Vodafone   Portugal Januar 2012
Mosaic Telecom   vereinigte Staaten von Amerika Februar 2012
Frei   Frankreich Februar 2012
3   Vereinigtes Königreich Februar 2012
Zain   Bahrain Mai 2012
Vodafone   Deutschland August 2012 bereitgestellt von Huawei
Globus   Philippinen Dezember 2012 bereitgestellt von NEC, Nextivity & ip.access
O 2   Deutschland Mai 2013 bereitgestellt von Alcatel-Lucent
M1   Singapur Mai 2013 bereitgestellt von Alcatel-Lucent
Orange   Polen Januar 2014
Sonnenaufgang    Schweiz Februar 2014 bereitgestellt von NEC
Salz    Schweiz April 2014 bereitgestellt von Nokia
Maxis   Malaysia April 2014 bereitgestellt von Alcatel-Lucent .
DiGi   Malaysia Januar 2015 Geplant, Femtocell im Jahr 2014 zu starten.
AIS   Thailand Januar 2015 bereitgestellt von Alcatel-Lucent
dtac   Thailand Januar 2015 bereitgestellt von Alcatel-Lucent
Swisscom    Schweiz Juni 2015 bereitgestellt von Cisco
MTS   Weißrussland Juni 2015 bereitgestellt von Cisco
T-Mobile   vereinigte Staaten von Amerika November 2015 bereitgestellt von Alcatel-Lucent
Celcom   Malaysia Juni 2016 Geplant, Femtocell im Jahr 2016 zu starten.
Jio   Indien Juli 2016

Siehe auch

Verweise

Ref. 8 finden Sie unter: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/125400_125499/125467/08.02.00_60/ts_125467v080200p.pdf Es gibt eine neue Version: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/ 125400_125499 / 125467 / 10.06.00_60 / ts_125467v100600p.pdf