Estrategia de Control de Acceso de Femtoceldas

UMTS y LTE

Profesor Héctor KaschelAlumna Pamela Carvallo

Contenidos

Introducción

Versiones de desarrollo en femtoceldas

Aspectos Generales

Tipos de Femtoceldas

Control de Acceso

Ejemplos

Bibliografía utilizada

Introducción¿Qué es una femtocelda?

• Las Femtoceldas son pequeñas radiobases celulares para interiores que seconectan a la Banda Ancha fija xDSL o Cable Módem, y su función es elenrutamiento de las comunicaciones de los teléfonos móviles a través deésta.

Conceptos Básicos

GSM

UMTS

HSPA

3GPP

LTE

Arquitectura de una Femtocelda

Versiones

• Pre-Versión 8– No fue diseñada para apoyar a femtoceldas.– UE no reconoce si es macrocelda o femtocelda.

• Si tiene buena calidad de señal en una frecuencia demacrocelda se quedará ahí.

– Solución: buscar constantemente femtoceldas.• Problemas de duración de batería del UE.

• Versión 8– Optimización en la consultoría de búsqueda de

femtoceldas.– Discriminación entre distintos modos de acceso.

• Se evita el alojamiento en celdas de desinterés.

– Medidas de mutua autenticación.

Versiones

• Versión 8– Nuevos conceptos

• Puerta de enlace HNB

• CSG Grupo cerrado de abonados– forma de agrupar todas las UE a las que se permite el acceso a una

femtocelda específica o a un grupo de femtoceldas.

• Versión 9– El handover de entrada de un UE a una femtocelda,

mientras se encuentra en una llamada activa.

– Soporte para modo de acceso híbrido.

– Aspectos de señalización de CN, verificación, seguridad y OAM.

Control de AccesoCSG

• Se define una identidad única CSG.– Transmitida por broadcast a todas las femtoceldas que

tienen acceso a los UEs.

– Los UE almacenan la identidad CSG de la cual sonmiembros.

• Modo de Acceso Cerrado– Acceso permitido a un conjunto limitado de equipos de

usuario (UE) y prevenir el acceso público a otros UE.

• Modo de acceso Abierto– Acceso público otorgando completa cobertura a todos los UE

de la región.

• Modo de Acceso Híbrido– Se permite el acceso a todos los UE pero con acceso

preferente a un cierto grupo de UE.

– UE que no es parte de la CSG podría alojarse y adquirir algúnnivel de servicio de las celdas.

– Los usuarios subscritos a la femtocelda tendrán cargapreferencial en comparación con los usuarios no subscritos ala celda que también reciben servicio.

Tipos de Femtoceldas

Tipos de Femtoceldas

Identificación celdas

• Identificador CSG

– Bandera booleana: abierta – cerrada – híbrida.

Cerradas –Abiertas - Híbridas

• Situación:

– UE sólo está conscienteque la celda es unacelda CSG una vez queha leído el sistema deinformación.

– Beneficioso identificarse encuentra cerradasin tener que leer elsistema de informacióny por consiguiente,evitar esas celdas.

Identificación y Lectura de Sistema de Información

Tipos de Búsqueda CSG

• Búsqueda Autónoma– Busca femtoceldas a las que puede tener acceso y cómo

comprueba si la célula CSG detectada es válida.

• Búsqueda Manual– A petición del usuario (por ejemplo, a través de una

aplicación del UE), el UE espera que la búsqueda deidentidades CSG disponibles mediante el escaneo detodos los LTE y / o UMTS bandas para CSG células.

– El usuario selecciona un identificador CSG y pide al UE quebusque una celda adecuada o aceptable para alojarse conel propósito de un registro de ubicación.

Reselección de Modo de Acceso

• Basado en prioridades.– Asignación en función de los distintos niveles de frecuencia y

RATs.

– Un UE no reselecciona su femtocelda a otra de menorprioridad a menos que la celda de servicio se encuentre bajoun cierto umbral de calidad.

– Un UE trata la femtocelda en la que se encuentra como altaprioridad.

Control de Acceso – Estrategia de RAN y CN

• HNB-GW– Provee funcionalidades RNC

y CN a través de interfaz Iuh.

1. UE envía un NAS al CN

2. HNB hace un procedimiento de registro hacia el HNB-GW

• CN– Realiza el control de acceso

para la UE y gestiona la autenticación.

UE AdmitidosLista de Manejo en el CN

• Cada entrada de la lista tiene asociada una entidad CSG yPLMN.

• Si el procedimiento NAS es satisfactorio, el UE adicionará laidentidad CSG a la lista de CSGs permitidos si esta no seencuentra ya ahí.

• Si el procedimiento NAS no tiene éxito, el UE eliminará laidentidad CSG del punto de acceso de la lista de CSGspermitidas.

Handover – Confusión PCI

• Caso Ideal

• Se asignan los PCIs localmenteúnicos.

• En LTE:– La fuente ENB fácilmente puede

identificar el ENB objetivo y prepararlapara el handover.

• Caso Real – Confusión PCI

• Para una macrocelda, existe un grannúmero de femtoceldas configuradascon el mismo PCI (existe un númerolimitado de valores PCI disponibles)

• UE detecta PCI y no está segura deque celda especifica es.

Handover – Confusión PCI

• Solución

• Basada en el UE– Se espera que el UE lea la información del sistema para adquirir

una identidad global única ( CGI) de la femtocelda.

– La CGI es utilizada por el eNB.

– El UE realiza una comprobación preliminar de acceso. (sólo iniciael proceso de adquisición CGI si se encuentra en una celdapermitida)

• Basada en la Red

• Inconvenientes– Requiere de mayor tiempo de medición para adquirir la

información del sistema.

Ejemplos

Femtocelda Huawei Femtocelda doméstica de Alcatel-Lucent Sagem

Femtocelda Oyster 3G de ip.access

Referencias Bibliográficas[1] IEEE Communications Magazine. Femtocell Access Control Strategy in

UMTS and LTE. Septiembre 2009.

[2] 3GPP TS 25.304 V8.5.0 (2009-03) . 3rd Generation Partnership Project;

Technical Specification Group Radio Access Network;

User Equipment (UE) procedures in idle mode

and procedures for cell reselection in connected mode

(Release 8)

[3] Femtocel Primer. Quickly get up to speed on this new mobile phonetechnology. 192 páginas. David Chambers.

[4] Páginas Web:

• www.thinkfemtocel.com

• www.femtoforum.org