無線本地環(huán)路（WLL）的應用和發(fā)展

無線本地環(huán)路（WLL）的應用和發(fā)展（蘇占學、陳傳紅）
  ［摘要］本文首先對無線本地環(huán)路作了簡單的介紹，然后對無線本地環(huán)路的幾種技
術方案作了扼要的評述，最后對其技術應用和前景進行了闡述。
  ［關鍵詞］無線本地環(huán)路；智能天線；蜂窩技術
    近年來隨著無線蜂窩技術。無繩電話技術等的發(fā)展，WLL技術有了飛躍的發(fā)展，
出現(xiàn)了多種制式、多種方案的系統(tǒng)。但是對用戶而言，選擇何種方案、何種體制來實
現(xiàn)電信服務是非常重要的，不僅影響經濟效益，甚至影響它的市場壽命。要正確的選
擇適用價廉的WLL系統(tǒng)，必須了解WLL目前狀況和發(fā)展前景。本文對WLL作一介紹，以
供系統(tǒng)建設者建網時參考。
    無線本地環(huán)路WLL概述
    目前國際上“WLL”是指利用無線技術（包括微波、VSAT、蜂窩通信、無繩電話
傳輸）為固定用戶區(qū)域的移動用戶提供電信業(yè)務。簡單而言，用無線電連接來代替用
戶電話機和電話公司交換局之間的電線、電纜。一般來說，在用戶環(huán)路段采用無線技
術提供電信業(yè)務的無線傳輸系統(tǒng)均屬無線本地環(huán)路（WLL）。
  （1）WLL的優(yōu)缺點
    與有線用戶環(huán)路相比，無線本地環(huán)路具有以下點：
    ·經濟。無線本地環(huán)路初期投資與有線用戶相當，但運營維護費大大低于有線用
戶環(huán)路，而且成本與距離因素關系不大，用于農村及邊遠地區(qū)有優(yōu)勢。
    ·能迅速提供業(yè)務。一般6個月即可投入使用，而有線用戶環(huán)路需18－30個月。
    ·靈活可變�？呻S時按需要調整網絡結構及任務量，擴容方便。
    ·安全可靠。
    ·容量大。特別是采用小區(qū)覆蓋，頻率可重復使用。
    但是它也有以下缺點：
    *音質不如有線用戶環(huán)路好。
    *占用寶貴的頻率資源。
    *受環(huán)境變化影響大。
    總之，無線本地環(huán)路在發(fā)達地區(qū)可以作為有線網的補充，能迅速及時替代有故障
的有線系統(tǒng)或提供短期臨時業(yè)務；在農村或邊遠地區(qū)可廣泛用來替代有線用戶環(huán)路，
節(jié)省時間和投資。
    （2）WLL的分類
    按其定義WLL大致有兩類性質：
    ·無線延伸——把終端用戶看作是網絡用戶的無線延伸。
    ·網絡覆蓋——把WLL看作是現(xiàn)有網絡的一部分。
    屬于哪一類性質的系統(tǒng)，取決于以下條件：
    ①位置條件
    用戶是在預定位置（如在辦公室或在家）還是在移動（在蜂窩網）中始發(fā)呼叫？
前者是屬于“無線延伸”，后者是屬于“網絡覆蓋”。
    ②接口條件
    在用戶和公共網絡之間，通過局交換機入網還是用特殊用戶設備（如蜂窩手機）
經接入網（移動交換機或PBX）人網。前者屬于“無線延伸”，后者屬于“網絡覆蓋”。
    ③業(yè)務條件
    用戶是象標準的有線用戶一樣，通過標準撥號音，接入相同的業(yè)務和功能，還是
象蜂窩用戶一樣，受特殊交換機（如移動交換或PBX）控制。前者屬于“無線延伸”，
后者屬于“網絡覆蓋”。
    （3）典型的WLL系統(tǒng)結構
    來自中心局的各用戶電話線連到網絡接口設備上，網絡接口設備將用戶線路信號
轉為數字傳輸中繼線路信號。這種數字傳輸線路可以是電纜、光纖、無線、微波，線
路信號經無線基站轉為無線空間接口標準信號發(fā)送出去。用戶終端接收到基站來的無
線信號后，再轉為話機或手機上的信號。
2現(xiàn)有技術方案
    根據現(xiàn)有的技術，目前世界上主要有以下幾種WLL方案：
    （1）點對點和點對多點（P－MP）系統(tǒng)方案
    這種方案是在WLL市場上最早出現(xiàn)的。其工作頻段范圍大，從900MHz到42GHz，以
視距工作，用戶和中心站之間沒有障礙物。由于這些系統(tǒng)具有高帶寬、高速數據傳輸、
高話音質量等特點，能有效降低成本，成為高密度用戶（如辦公大樓）與公共網絡之
間的鏈路。
    但是，這種系統(tǒng)在用戶端通過“集群接入”到PBX，而不是“環(huán)路接入”到單個
用戶，這樣大部分的P－MP系統(tǒng)通常不能考慮成真正的WLL方案。
    （2）基于固定蜂窩系統(tǒng)的方案
    這種方案是采用GSM（全球移動通信系統(tǒng)）或AMPS（先進的移動電話業(yè)務）的移動
設備，相當于只是取消了移動功能的“固定蜂窩”。雖然這種系統(tǒng)有許多冗余結構，
但使用蜂窩電話作為用戶終端仍可降低系統(tǒng)成本。通常固定蜂窩用戶首先連接到移動
交換中心，然后才接到公共網絡。它采用先進的話直壓縮技術（8kbps或13kbps），在
頻譜很窄的模擬網絡上增加了頻譜使用的有效性，然而這導致了話音質量和傳真／數
據傳輸速率降低。且典型的系統(tǒng)采用800－900MHz頻段，由于該頻段已分配給移動許
可營運部門，因此存在設置和容量問題。
    （3）基于PCS（個人通信業(yè)務）或PHS（個人手持電話系統(tǒng)）標準的WLL系統(tǒng)
    這種系統(tǒng)也是固定蜂窩方案，但有差別。它們采用32kbps（ADPCM）話音編碼系統(tǒng)，
使其話音質量和傳真／數據傳輸同有線本地環(huán)路業(yè)務一樣。這些系統(tǒng)采用1895－1918MHz
頻段，比800－900MHz蜂窩系統(tǒng)有更小的小區(qū)，每個小區(qū)基站能容納更多的用戶容量。
    （4）基于無繩電話DECT（先進的數字無繩電話）規(guī)范的WLL系統(tǒng)
    這種方案采用了1800－900MHz頻段。最初DECT的設計只限用于PBX中的無繩應用，
不是一個真正的WLL系統(tǒng)。但DECT具有低功率、范圍有限的特性。
    3 WLL技術的應用發(fā)展
    （1）基于固定蜂窩系統(tǒng)的WLL技術的應用
    目前許多WLL系統(tǒng)是由蜂窩制造商設計的，他們改變蜂窩系統(tǒng)的結構使其適應WLL
市場。但是無線接入的快速設置。靈活性好、覆蓋范圍大等優(yōu)點還不能充分發(fā)揮。因
此對“無線延伸”性質用戶來說，尤其是非移動用戶，蜂窩結構對WLL不是最佳的。
    例如：用戶始發(fā)呼叫時，首先與移動交換中心建立通信，然后才接入電話公司交
換機，不能快速接入。另外蜂窩被設想成能使用戶電話業(yè)務隨著用戶離開辦公室或家
一起“旅行”。通常蜂窩用戶為了能在每小時60英里的汽車內打電話，將支付額外的
費用，且要付出話音質量降低、呼叫衰落、電池壽命縮短等其它代價。據統(tǒng)計，平均
來說，蜂窩用戶僅有10％在沒有有線業(yè)務時，才在他的蜂窩電話上打電話。其結果，
蜂窩用戶使用容量只是有線用戶的十分之一。
    蜂窩用戶和有線用戶在使用中有值得注意的幾個差別，如表1所示。