综 合 无 线 本 地 环 路 与 VSAT 技 术

通 信 管 理 者 和 规 划 者 最 近 已 开 始 认 识 到， 向 农 村 人 口 提 供 普 遍 的 业 务 是 多 么 的 困 难： 尽 管 肯 定 有 需 求， 却 没 有 明 确 的 技 术 解 决 方 案。 最 近， Intelsat 启 动 了 一 项 将 无 线 本 地 环 路 (WLL) 和 VSAT 设 备 合 二 为 一 的 计 划， 作 为 一 种 向 农 村 地 区 提 供 低 成 本 电 话 的 方 法。

用 户 特 点 的 研 究

对 边 远 地 区 潜 在 用 户 特 点 和 要 求 的 研 究 确 定 了 下 列 要 求：

• 居 住 在 孤 立 村 庄 中 的 潜 在 用 户 常 常 聚 居 在 一 起， 群 体 人 数 一 般 为 50－500 人， 或 在 同 一 覆 盖 区 内
• 典 型 农 村 用 户 的 线 路 使 用 强 度 可 能 相 当 低 (每 线 0.025 至 0.2 爱 尔 兰)
• 从 当 地 居 民 往 外 使 用 话 音 业 务 的 百 分 比 常 常 是 不 可 预 测 的 (在 20％ 和 80％ 之 间 变 动)
• 终 端 硬 件 应 完 全 适 宜 农 村 环 境： 坚 固 耐 用、 能 快 速 部 署 并 且 是 低 功 耗 的
• 对 终 端 用 户 来 说， 低 廉 的 使 用 费 (每 分 钟 支 付 几 美 分) 是 最 重 要 的
• 低 成 本 的 基 础 设 施 也 是 重 要 的： 每 条 用 户 线 的 目 标 成 本 预 计 在 1,000 至 1,500 美 元 左 右， 安 装 和 卫 星 使 用 费 除 外。

Intelsat 认 识 到， 尽 管 可 采 用 各 种 技 术 把 基 本 电 话 业 务 引 入 边 远 地 区， 但 它 们 都 有 缺 陷。 新 的 LEO 或 MEO 系 统 太 贵 了， 微 波 技 术 不 适 于 在 困 难 和／或 广 阔 的 地 域 中 部 署， 而 单 靠 VSAT 对 于 分 布 稀 少 的 人 口 来 说 也 没 有 成 本 效 益。 因 此 Intelsat 考 虑 把 WLL 技 术 与 VSAT 站 结 合 起 来： 这 为 农 村 人 口 的 需 求 提 供 了 一 个 颇 有 前 途 的 解 决 方 案。

WLL 覆 盖 区 的 规 模

WLL 小 区 站 址 的 适 当 覆 盖 区 域 显 然 取 决 于 该 地 区 的 地 形 和 人 口 分 布。 STM Wireless 公 司 根 据 其 运 营 经 验， 总 共 为 Intelsat 定 义 了 9 个 农 村 电 话 业 务 模 型。 这 些 模 型 (在 表 1 中 总 结) 代 表 了 各 种 大 陆 上 的 农 村 环 境 (包 括 丛 林、 山 地、 岛 屿 和 平 原)。

分 析 数 据 可 得 出 下 面 三 个 主 要 结 论：

• 农 村 的 地 形 和 用 户 分 布 在 总 人 口、 人 口 密 度 和 所 需 线 路 数 方 面 并 不 受 任 何 一 个 具 体 模 型 所 制 约
• 用 户 的 分 布 并 不 均 匀， 因 为 山 脉 和 河 流 分 隔 了 各 个 村 落
• 似 乎 要 用 微 区 结 构 (基 站 覆 盖 范 围 最 多 5 至 10 公 里 的 数 个 小 区) 以 更 为 有 效 和 经 济 的 方 式 向 村 庄 提 供 服 务。 这 与 通 常 所 称 的 宏 区 相 反， 在 宏 区 中 功 率 均 匀 地 向 所 有 方 向 广 播， 范 围 约 为 30 公 里。 微 区 标 准 的 实 例 包 括 无 绳 标 准， 如 DECT 和 PHS。 提 供 宏 蜂 窝 区 覆 盖 标 准 的 实 例 是 GSM、TDMA (IS－136) 和 CDMA (IS－95)。

WLL 和 VSAT 方 案 的 选 择

WLL 标 准 的 比 较。 农 村 环 境 的 几 个 特 点 促 使 DECT 标 准 成 为 微 区 技 术 中 的 最 佳 选 择。 首 先， DECT 微 区 基 站 很 适 于 中 等 的 人 口 数 量 (20 至 200 个 用 户)， 这 在 农 村 边 远 地 区 是 很 普 遍 的。 分 析 进 一 步 支 持 了 这 一 点。 图 中 显 示 了 作 为 用 户 数 和 每 个 用 户 业 务 强 度 涵 数 所 要 求 的 WLL 信 道 数。 这 张 图 显 示 了 代 表 不 同 用 户 需 求 的 三 条 曲 线， 都 假 设 有 2％ 的 阻 塞 概 率。 Intelsat 确 定， 在 这 一 环 境 中， 一 组 100 个 用 户 中 每 条 用 户 线 的 业 务 强 度 达 0.06 爱 尔 兰， 有 相 当 的 代 表 性。 这 就 要 求 每 个 小 区 有 12 条 WLL 信 道。 一 个 DECT 基 站 一 般 支 持 一 条 DECT 载 波 和 最 多 12 条 双 工 话 音 道。

其 次，“非 压 缩 的” DECT 话 音 信 息 速 率 (32 kbit/s ADPCM) 使 VSAT 具 有 某 些 灵 活 性， 并 且 在 卫 星 链 路 上 提 供 了 出 色 的 话 音 质 量。 此 外， DECT 终 端 (比 用 于 宏 区 方 案 的 终 端) 的 复 杂 性 和 功 耗 都 较 低。 因 此， DECT 终 端 可 按 低 成 本、 快 速 部 署 以 及 最 少 的 维 护 来 设 计。

最 后， DECT 的 低 功 率 要 求 更 适 宜 农 村 环 境， 那 里 可 供 使 用 的 电 力 基 础 设 施 常 常 极 少 或 根 本 没 有。 选 择 VSAT 技 术 的 许 多 要 求 与 选 择 WLL 标 准 相 同， 也 受 制 于 终 端 用 户 应 当 支 付 低 廉 使 用 费 的 要 求。 每 条 用 户 相 对 低 的 使 用 强 度 表 明， 对 于 一 开 始 系 统 DAMA 是 最 适 宜 的 接 入 技 术， 因 为 用 户 仅 支 付 实 际 使 用 的 分 钟。 尽 管 研 究 表 明 从 小 区 往 外 打 的 电 话 数 量 可 能 在 20％ 和 80％ 间 变 动， 但 选 择 微 区 方 案 意 味 着， 实 际 值 将 达 到 这 一 范 围 的 上 限， 因 为 小 区 内 有 许 多 潜 力 较 小 的 通 话 人。

降 低 成 本 的 综 合

为 了 达 到 低 用 户 密 度 所 希 望 的 每 用 户 线 成 本 (低 于 1,500 美 元)， 需 要 将 WLL 和 VSAT 设 备 相 结 合， 从 而 达 到 比 购 买 目 前 可 获 得 的 (分 开 的) 设 备 费 用 要 节 省。 有 许 多 要 素 可 能 作 为 综 合 的 基 础。

普 通 的 非 综 合 的 DECT－VSAT 设 备 系 列。 考 虑 到 不 同 功 能 的 相 对 成 本， 要 达 到 任 何 重 大 的 成 本 下 降， 下 列 目 标 是 十 分 重 要 的：

• 减 少 或 取 消 基 站 控 制 器 (BSC) 的 功 能
• 简 化 并 降 低 WLL/VSAT 终 端 内 本 地 交 换 的 成 本， 以 避 免 把 卫 星 功 率 和 带 宽 用 于 本 地 电 话
• 把 终 端 控 制 功 能 综 合 进 现 有 的 WLL 和／或 BSC 处 理 器
• 取 消 信 道 处 理 单 元 和 任 何 数 字 到 模 拟 信 号 的 转 换
• 设 备 坚 固 耐 用， 以 免 去 昂 贵 的 遮 蔽 物， 并 简 化 终 端 的 安 装。

根 据 Intelsat 的 指 示， STM Wireless 公 司 随 即 创 建 了 DECT 接 口 单 元 (DIU－ 综 合 计 划 的 核 心)， 它 包 括 了 下 列 功 能：

• WLL 信 道 的 分 配，WLL/VSAT 呼 叫 控 制 和 处 理
• 用 于 卫 星 链 路 的 话 音 压 缩
• 以 集 中 化 网 络 管 理 系 统 管 理 DAMA 控 制 链 路
• 向 DECT 基 站 和 VSAT 室 外 单 元 分 配 功 率。

预 计 比 非 综 合 的 现 货 设 备 有 重 大 的 成 本 节 省， 约 为 50％。 相 应 的 网 络 结 构。 据 估 计， 对 于 用 户 人 数 为 180 且 呼 叫 量 较 低 的 情 况， 基 于 DIU 的 终 端 成 本 为 每 用 户 线 不 到 1000 美 元， 而 用 户 为 50 人 左 右 且 呼 叫 量 高 时 一 般 不 到 1500 美 元。 这 些 估 计 轻 易 地 满 足 了 该 项 目 开 始 时 所 定 下 的 成 本 目 标， 并 包 括 了 用 户 终 端 成 本 及 网 络 的 每 用 户 成 本 (包 括 共 享 的 网 关 和 网 络 管 理 系 统 费 用)。 该 费 用 还 包 括 共 享 的 DECT 基 站、 DIU 和 DAMA VSAT 的 费 用。

今 后 打 算

Intelsat 将 于 1999 年 夏 季 提 供 几 个 WLL/VSAT 终 端 样 机， 并 计 划 部 署 在 隔 绝 的 农 村 边 远 地 区 进 行 试 验； 该 试 验 将 证 明， 这 种 综 合 终 端 是 为 农 村 提 供 经 济 有 效 电 话 的 很 有 前 途 的 方 案。 Intelsat 已 经 在 秘 鲁 的 一 个 农 村 地 区 部 署 了 一 个 基 于 AMPS 的 网 络， 与 DAMA 终 端 并 置， 并 正 在 分 析 该 试 验 的 统 计 数 据。

此 外， Intelsat 可 能 会 决 定 进 一 步 开 发 将 呼 叫 记 录、 故 障 监 测 和 诊 断 信 息 的 管 理 合 为 一 体， 这 些 信 息 一 般 由 WLL 和 VSAT 网 分 别 采 集。 把 两 个 网 络 管 理 系 统 集 中 到 一 个 平 台 上 将 简 化 操 作、 管 理 和 维 护， 使 卫 星 资 源 的 分 配 更 有 效， 终 端 的 硬 件 配 置 更 简 单。 这 必 然 也 为 更 经 济 有 效 的 方 案 作 了 准 备。

卡 瑟 琳·德 波 特， Intelsat 高 级 项 目 及 系 统 部， 美 国， 华 盛 顿 市