多模融合移動通信Femto網(wǎng)關技術(shù)研究

　　Femto系統(tǒng)是毫微微米級的蜂窩小基站系統(tǒng)。Femto系統(tǒng)采用IP網(wǎng)絡作為其回程網(wǎng)絡，為小區(qū)域范圍的用戶提供移動通信業(yè)務，由此推動了移動業(yè)務和有線寬帶業(yè)務的融合。Femto系統(tǒng)成本低、服務質(zhì)量高、易安裝，十分適合部署在室內(nèi)環(huán)境中，尤其適用于礦井、隧道等地下環(huán)境部署專屬移動通信網(wǎng)絡。

　　隨著Femto技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)emto系統(tǒng)僅支持業(yè)務在單一接入模式中的漫游，不支持在不同接入模式中的融合漫游，這為利用Femto系統(tǒng)部署移動通信網(wǎng)絡帶來了很大的不便。特別是在室內(nèi)、礦井、隧道等環(huán)境中部署移動通信網(wǎng)絡時，需要重復建設大量獨立的Femto相關設備，這不僅增加了建設成本，還會導致部署在這些環(huán)境中的移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡程度過于復雜。與此同時，當在不同接入技術(shù)的Femto系統(tǒng)的核心網(wǎng)中進行消息交互時，消息頻繁地在不同核心網(wǎng)間切換還會增加移動通信網(wǎng)絡的維護成本。

　　目前，現(xiàn)有的有關Femto技術(shù)的研究僅局限于研究單一接入模式，設計并實現(xiàn)的Femto系統(tǒng)也僅支持單一接入技術(shù)。但是面對存在多種接入技術(shù)的復雜通信環(huán)境，沒有對可支持多接入模式的Femto技術(shù)進行研究。本文針對上述問題，在單一接入模式的Femto系統(tǒng)的基礎土研究了一種多模融合移動通信Femto網(wǎng)關技術(shù)。

　　論文首先綜述了Femto技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究了GSM Femto系統(tǒng)、TD-SCDMA Femto系統(tǒng)以及LTE Femto系統(tǒng)的工作原理。本文提出了一種多模融合移動通信Femto網(wǎng)關技術(shù)方案，并設計了六大功能模塊，包括數(shù)據(jù)模塊、網(wǎng)關與基站間接口模塊、網(wǎng)關與核心網(wǎng)之間接口的控制面和用戶面的融合模塊、應用管理模塊以及協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。根據(jù)技術(shù)方案設計并概述了融合網(wǎng)關的工作流程和應用場景的信令流程。本文對部分功能模塊的軟件結(jié)構(gòu)進行了設計和實現(xiàn)，最終在Linux 2.6.32內(nèi)核平臺上實現(xiàn)了本文所設計的融合網(wǎng)關，并對本文負責實現(xiàn)的功能模塊進行了功能測試，在應用場景中對融合網(wǎng)關進行了驗證性功能測試。通過本文所研究的融合網(wǎng)關技術(shù)，可以有效解決室內(nèi)移動通信網(wǎng)絡建設成本和維護成本過高的問題，可以降低室內(nèi)移動通信網(wǎng)絡的復雜度，增加Femto設備的復用程度。
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