毫微微蜂窝基站（Femtocell）主要用于扩展建筑物内蜂窝网络（主要是3G网络）的覆盖范围。其功能类似于数字地面电视（DTT）的信号盲区填充器。它们本质上是微型基站，配备的无线电设备与移动电话运营商通信塔中使用的设备相当。人们对这类系统的兴趣日益浓厚，各种论坛（femtoforum.org）和相关会议的出现便证明了这一点，尽管其部署速度仍然相当缓慢。大多数运营商仍在实验室评估相关设备，其他运营商则进行了试点测试，只有极少数运营商向客户提供商业产品。然而，这种情况预计在未来几年内将会改变，因为ABI Research最近的一项研究预测，到2012年，全球用户数量将达到约1.5亿，接入点数量将达到7000万。本文将重点分析现有技术。.
图 1 展示了毫微微蜂窝基站的典型架构。位于用户端的无线电设备与 Wi-Fi 接入点非常相似，设计便于安装。通过以太网连接，该设备可以连接到 ADSL 或有线调制解调器，进而通过用户的互联网连接接入运营商的蜂窝网络。这样，运营商可以利用用户的互联网连接扩展其网络在建筑物内的覆盖范围，而用户则可以以更低的成本享受更高的通信质量。这是一个典型的固网-移动融合示例，与其他架构不同，它不需要双模终端；现有的 3G 手机即可使用。
然而，在用户家中安装毫微微蜂窝基站涉及诸多不容忽视的问题。首先，了解设备的地理位置至关重要，原因有很多，包括确保紧急呼叫的正确路由，以及合理规划射频功率和信道以避免干扰。具体来说，运营商在相邻地理区域可能使用不同的射频信道，甚至不同的频谱频段，因此了解毫微微蜂窝基站的位置对于避免干扰同一运营商或其他运营商的宏蜂窝基站至关重要。常用的移动用户定位方法包括GPS定位和基站三角定位，但显然这两种方法在室内都无法正常工作。另一种方法是使用互联网连接的IP地址，但这种方法并非总是可靠，除非运营商同时提供固定和移动服务并拥有IP地址控制权。此外，用户可能会将设备从一个地方移动到另一个地方，即使运营商强烈建议不要这样做，这大大增加了追踪的难度。例如，住宅用户可能会将设备带到办公室或其他通话费率不同的地点。在极端情况下，将毫微微蜂窝基站跨越国际边界很可能构成违反频谱使用许可证的行为。.
运营商关注的另一个问题是用户的服务质量 (QoS)。正如众多试点测试所表明的那样，毫微微蜂窝基站的低辐射功率导致许多手机在接近覆盖极限的情况下运行，从而增加了大型住宅或多层住宅中通信故障的可能性。此外，互联网连接与语音通话共享，而语音通话需要至少 500 kbit/s 的带宽和极低的延迟。事实上，当家庭成员连接互联网下载高带宽视频时，通话就会中断。同样，只有提供固网移动混合服务的运营商才能实施机制，协调互联网使用与毫微微蜂窝基站，并确保最低服务质量。鉴于最新的 3G 手机宣称速度可达 2 Mbit/s，并且家庭网络接入至关重要，运营商必须投入大量精力来确保毫微微蜂窝基站能够维持服务质量承诺。.
市场与设备：
可以说，Sprint 是目前最成功部署毫微微蜂窝基站服务的公司。其名为 Airave 的服务已在美国许多家庭中使用。该设备由三星制造，售价约为 100 美元，这部分成本直接转嫁给最终用户。不过，Sprint 也提供通话套餐，可以显著降低用户的月费。图 2 展示了该设备的照片以及安装示意图，说明了用户安装的便捷性。
在欧洲，多家运营商仍在进行毫微微蜂窝基站试点测试，其中沃达丰和 O2 尤为引人注目。预计他们很快就会发布首批产品和通话套餐。例如，英国公司 Ubiquisisys 最近推出了 ZoneGate 产品，如图 3 所示。其主要功能包括：
未来将迁移到 3GPP Iu-h 毫微微蜂窝标准。-
持续监控相邻的 GSM 和 UMTS 宏小区，以适应环境变化。-
采用输出功率、频率和伪随机编码优化算法，以确保覆盖范围并最大限度地减少干扰。-
毫微微蜂窝与运营商网络之间实现透明切换。-
支持 HSPA，下行速度高达 7.2 Mbit/s，最多可同时支持四个语音或数据用户连接。-
使用 IPsec 对语音和信令流量进行复用、优先级排序和加密。-
采用 Web 2.0 服务架构。
根据咨询公司 ABI Research 于 2008 年 5 月编制的排名，Ubiquisys 在毫微微蜂窝供应商中排名第一，排名依据是产品实现和创新标准。其余公司的详细信息见表 I。具体而言，预计毫微微蜂窝市场将呈现如图 4 所示的经济发展趋势，并在 2012 年超过 10 亿美元。
到目前为止，我们主要关注的是3G毫微微蜂窝基站，但这并非唯一选择。例如，美国运营商康卡斯特（Comcast）计划在2009年下半年部署WiMAX毫微微蜂窝基站。这些设备还将用于扩展建筑物内的覆盖范围，同时通过运营商的有线网络路由VoIP通话。由于该运营商提供高清电视、VoIP和宽带互联网服务（三网融合），因此，在这种情况下，WiMAX毫微微蜂窝基站能够实现家庭移动办公。芯片制造商picoChip提供了一系列用于开发3G和WiMAX毫微微蜂窝基站的软件可配置参考模块。在WiMAX毫微微蜂窝基站方面，PC8530参考设计提供了IEEE 802.16e OFDMA PHY和底层MAC层的实现（图5）。该设计可以升级到PC8532以支持WiMAX Wave 2和IO-MIMO。
显然，在未来几年，3G和WiMAX技术将在接入网领域展开激烈竞争。现在预测结果还为时过早，但很可能会达成一种折衷方案，根据服务或应用以及最终用户的类型，两种技术可以相互补充。
弗朗西斯科·拉莫斯·帕斯夸尔，电信工程博士，瓦伦西亚理工大学正教授。.
