采用CDMA及V5接口技术的WLL系统

采用CDMA及V5接口技术的WLL系统
    摘要文章分析了无线本地环路（WLL）的优势及所采用的技术，介绍了采用CDMA
及V5接口技术的WLL系统。
    关键词无线本地环路（WLL）V5接口CDMA
    长期以来，接入网采用传统的电线或光缆传输手段，技术变化较少。近年来，通
信网络规模不断扩大，电信新业务不断引入，接入网已成为制约通信发展的“瓶颈”。
无线本地环路（WLL）是一项日益受到重视和广泛应用的接入网新技术，它与CDMA技
术、开放的V5接口的结合，更使通信领域达到了一个前所未有的高度，可满足多种业
务的需要。
1  WLL的优势
1.1网络投资低
    随着人力和材料价格的上涨，传统电缆、光缆接入网的费用不断上升（在发达国
家约占整个电信网投资的四分之一地据统计预测，WLL接入网的投资将比传统电缆、
光缆接入网下降 4O％左右。
1.2建网和扩容快
    WLL不需要铺设缆线，只要把基站和基站控制器等设施安装调试好就可使用，通
常只需数周即可完成建网。而有线网至少需要数月甚至数年。WLL扩容更为简单，只
要安装用户终端就可迅速提供业务。基站可安装在住户阳台、屋顶等处，无需专用机
房。基站安装密度可根据用户多少随意配置，建网时也不必预先知道用户的确切位置。
也就是说，可用最少的前期投资为未来市场和业务建立接入网基础设施。
1.3应用范围广
    WLL可解决许多特殊地区电话普及问题，特别在人口密度低、线路铺设困难的不
平坦地区。在边远地区，由于用户过于分散，设备公用程度很低，网络维护也成问题。
采用无线接入设备，可解决这些问题，迅速为用户提供高质量的话音通信。WLL还可
用于我国长江。黄河流域等急需解决通信的地区。此外，WLL还可用作城市的第二接
入网，为用户业务扩展提供附加线路。
2 WLL采用的技术
    WLL系统由基站（BTS）、室内无线终端和用户终端组成。
2.1接口信令
    接口信令的基本要求是能灵活地支持多种业务的综合接入，它直接关系到WLL系
统的功能和未来的适应性。现在主要采用的是V5接口。对于V5接口，主要是指配功能，
包括V5接口链路配置、C通路配置、AN内预连接配置。系统启动前的端口测试控制。
V5接口重新指配和审计信息采集等。V5接口的物理层是PCM链路，可用一般数字中继
接口处理。数据链路层和LAPD类似，亦属HDLC规程的子集，可按照ISDN PRA接口或7
号信令同样的结构处理。根据交换机原有的总体结构，可在数字中继板上一并处理，
或将C通路提取后接入专用信令板处理。在某些交换机中，ISDN、7号信令、X.25和
V5的第二层均由统一的电路板处理，差别仅在于各类板加载不同的规程处理程序。
2.2网络管理系统
    网络管理系统是WLL的重要组成部分。其功能是对WLL各部分进行监视、测试、维
护和管理，以保证系统可靠运行。
2.3基站控制软件
    基站控制软件是接入网的核心部分。其基本功能是控制WLL中用户呼叫，完成WLL
和业务网的连接和必要的话务集中。
2.4语音编码技术
    新型WLL在编码压缩技术方面采用了新的算法，并适当增加码速（如采用13kb／s）
进一步改善音质，使之与铜线传输的音质相当。不少新的系统直接采用自适应差分脉
码调制技术（ADPCM），并将码速增加到32kb／s，其音质与光缆和铜缆传输相当。
2.5宽带传输技术
    在动态话路指配技术的基础上，当用户需要更宽的频带时，可调节时隙分配，将
多个话路合并起来使用，达到宽带传输的作用。
2.6动态活路指配技术
    为了避免相邻小区间的话路干扰，每话路所使用的载频和时隙可及时动态地调整，
从而避免同频干扰，有效地排除各相邻小区间的话路干扰，简化了小区间的频率规划，
频率复用不受限制，增加了系统总体容量。
2.7无线接口标准选用
    目前有三类多址接入方式：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址
（CDMA）。FDMA为模拟系统，采用模拟调频，技术成熟，投资较少，支持话音和低速
数据通信，但业务发展潜力不大。后两种方式为数字系统，技术复杂，开发成本较高。
其显著优点是通信质量高，保密性好，支持ISDN和增值业务，能适应未来通信系统的
发展。尤其是CDMA系统具有许多独特的优点：
   （1）系统容量大
    由于CDMA系统是根据伪躁声码实现多址接收的，所有用户可共用一个无线频道，
不存在同频复用距离问题。因此其容量远大于FDMA和TDMA系统。
   （2）软过载特性
    对于给定载频范围， FDMA、TDMA系统的信道总数恒定，通话用户数达到此值后，
就不能再增加了。而当CDMA系统话务量达到额定负荷后，通话用户数仍可增加，代价
只是信道载千比略有下降。每增加一个用户的下降量为10lg((N+1)/N），N为系统容
量。因此，当话务量很高时，CDMA系统有瞬时抗过载特性。
    （3）频率资源共享
    无需考虑频率管理和分配，且可与已有TDMA及CDMA系统共存，共用频率资源。
    （4）宽带传输，抗多径衰落能力强
    由于WLL接入的是固定用户，所以在CDMA中对系统容量和传输质量影响最大、最
难实现的移动台功率自动控制问题，在WLL系统中却较易解决，也不存在越区软切换
问题。随着技术的日益成熟，CDMA应是WLL系统较理想的可选用无线接口方式。
3 基于CDMA、V5接口的WLL系统
3.1系统结构
    这种系统包括基站、无线接入管理器和无线固定接入装置。其中无线接入管理
器可管理几个基站，完成无线装置的管理，包括用户鉴权数据库的登记管理、空中
信令转换及市话网之间接入信令的控制和管理。基站主要完成将接收到的射频信号
解调成等效基带信号，然后由扩频相关解调器解调成基带话音数组报文和附加控制
信息，由传输路由传送到无线接入管理器。或将无线接人管理器中由传输路由传送
的话音数组报文经扩频调制，由射频单元频谱搬移向空间发射。
3.2系统特点
    经比较，表明使用扩频CDMA的无线接入系统，在传送语音时，其系统容量是采
用FDMA的20倍和采用TDMA的4倍。由于WLL系统以码的方式划分信道，射频收发单元
只要单套就能完成基站多信道的无线传输。射频单元比TDMA和FDMA少。无线管理器
与市话网的接回采用开放的V5.2信令，因此具有良好的网络兼容性。
    基于CDMA及V5接口技术的WLL不但支持话音通信，而且支持各种非话业务和未来
的宽带业务，它是无线通信网进一步发展的重要技术手段，并为今后的无线蜂窝通
信研究奠定了良好基础。