无线本地环路（WLL）的应用和发展

无线本地环路（WLL）的应用和发展（苏占学、陈传红）
  ［摘要］本文首先对无线本地环路作了简单的介绍，然后对无线本地环路的几种技
术方案作了扼要的评述，最后对其技术应用和前景进行了阐述。
  ［关键词］无线本地环路；智能天线；蜂窝技术
    近年来随着无线蜂窝技术。无绳电话技术等的发展，WLL技术有了飞跃的发展，
出现了多种制式、多种方案的系统。但是对用户而言，选择何种方案、何种体制来实
现电信服务是非常重要的，不仅影响经济效益，甚至影响它的市场寿命。要正确的选
择适用价廉的WLL系统，必须了解WLL目前状况和发展前景。本文对WLL作一介绍，以
供系统建设者建网时参考。
    无线本地环路WLL概述
    目前国际上“WLL”是指利用无线技术（包括微波、VSAT、蜂窝通信、无绳电话
传输）为固定用户区域的移动用户提供电信业务。简单而言，用无线电连接来代替用
户电话机和电话公司交换局之间的电线、电缆。一般来说，在用户环路段采用无线技
术提供电信业务的无线传输系统均属无线本地环路（WLL）。
  （1）WLL的优缺点
    与有线用户环路相比，无线本地环路具有以下点：
    ·经济。无线本地环路初期投资与有线用户相当，但运营维护费大大低于有线用
户环路，而且成本与距离因素关系不大，用于农村及边远地区有优势。
    ·能迅速提供业务。一般6个月即可投入使用，而有线用户环路需18－30个月。
    ·灵活可变。可随时按需要调整网络结构及任务量，扩容方便。
    ·安全可靠。
    ·容量大。特别是采用小区覆盖，频率可重复使用。
    但是它也有以下缺点：
    *音质不如有线用户环路好。
    *占用宝贵的频率资源。
    *受环境变化影响大。
    总之，无线本地环路在发达地区可以作为有线网的补充，能迅速及时替代有故障
的有线系统或提供短期临时业务；在农村或边远地区可广泛用来替代有线用户环路，
节省时间和投资。
    （2）WLL的分类
    按其定义WLL大致有两类性质：
    ·无线延伸——把终端用户看作是网络用户的无线延伸。
    ·网络覆盖——把WLL看作是现有网络的一部分。
    属于哪一类性质的系统，取决于以下条件：
    ①位置条件
    用户是在预定位置（如在办公室或在家）还是在移动（在蜂窝网）中始发呼叫？
前者是属于“无线延伸”，后者是属于“网络覆盖”。
    ②接口条件
    在用户和公共网络之间，通过局交换机入网还是用特殊用户设备（如蜂窝手机）
经接入网（移动交换机或PBX）人网。前者属于“无线延伸”，后者属于“网络覆盖”。
    ③业务条件
    用户是象标准的有线用户一样，通过标准拨号音，接入相同的业务和功能，还是
象蜂窝用户一样，受特殊交换机（如移动交换或PBX）控制。前者属于“无线延伸”，
后者属于“网络覆盖”。
    （3）典型的WLL系统结构
    来自中心局的各用户电话线连到网络接口设备上，网络接口设备将用户线路信号
转为数字传输中继线路信号。这种数字传输线路可以是电缆、光纤、无线、微波，线
路信号经无线基站转为无线空间接口标准信号发送出去。用户终端接收到基站来的无
线信号后，再转为话机或手机上的信号。
2现有技术方案
    根据现有的技术，目前世界上主要有以下几种WLL方案：
    （1）点对点和点对多点（P－MP）系统方案
    这种方案是在WLL市场上最早出现的。其工作频段范围大，从900MHz到42GHz，以
视距工作，用户和中心站之间没有障碍物。由于这些系统具有高带宽、高速数据传输、
高话音质量等特点，能有效降低成本，成为高密度用户（如办公大楼）与公共网络之
间的链路。
    但是，这种系统在用户端通过“集群接入”到PBX，而不是“环路接入”到单个
用户，这样大部分的P－MP系统通常不能考虑成真正的WLL方案。
    （2）基于固定蜂窝系统的方案
    这种方案是采用GSM（全球移动通信系统）或AMPS（先进的移动电话业务）的移动
设备，相当于只是取消了移动功能的“固定蜂窝”。虽然这种系统有许多冗余结构，
但使用蜂窝电话作为用户终端仍可降低系统成本。通常固定蜂窝用户首先连接到移动
交换中心，然后才接到公共网络。它采用先进的话直压缩技术（8kbps或13kbps），在
频谱很窄的模拟网络上增加了频谱使用的有效性，然而这导致了话音质量和传真／数
据传输速率降低。且典型的系统采用800－900MHz频段，由于该频段已分配给移动许
可营运部门，因此存在设置和容量问题。
    （3）基于PCS（个人通信业务）或PHS（个人手持电话系统）标准的WLL系统
    这种系统也是固定蜂窝方案，但有差别。它们采用32kbps（ADPCM）话音编码系统，
使其话音质量和传真／数据传输同有线本地环路业务一样。这些系统采用1895－1918MHz
频段，比800－900MHz蜂窝系统有更小的小区，每个小区基站能容纳更多的用户容量。
    （4）基于无绳电话DECT（先进的数字无绳电话）规范的WLL系统
    这种方案采用了1800－900MHz频段。最初DECT的设计只限用于PBX中的无绳应用，
不是一个真正的WLL系统。但DECT具有低功率、范围有限的特性。
    3 WLL技术的应用发展
    （1）基于固定蜂窝系统的WLL技术的应用
    目前许多WLL系统是由蜂窝制造商设计的，他们改变蜂窝系统的结构使其适应WLL
市场。但是无线接入的快速设置。灵活性好、覆盖范围大等优点还不能充分发挥。因
此对“无线延伸”性质用户来说，尤其是非移动用户，蜂窝结构对WLL不是最佳的。
    例如：用户始发呼叫时，首先与移动交换中心建立通信，然后才接入电话公司交
换机，不能快速接入。另外蜂窝被设想成能使用户电话业务随着用户离开办公室或家
一起“旅行”。通常蜂窝用户为了能在每小时60英里的汽车内打电话，将支付额外的
费用，且要付出话音质量降低、呼叫衰落、电池寿命缩短等其它代价。据统计，平均
来说，蜂窝用户仅有10％在没有有线业务时，才在他的蜂窝电话上打电话。其结果，
蜂窝用户使用容量只是有线用户的十分之一。
    蜂窝用户和有线用户在使用中有值得注意的几个差别，如表1所示。