الحلقة المحلية اللاسلكية في الاتصالات WLL

في شبكات الهاتف التقليدية سيتم توصيل هاتفك بأقرب مقسم من خلال زوج من الأسلاك النحاسية، أمّا الحلقة المحلية اللاسلكية “WLL” هي استخدام ارتباط الاتصالات اللاسلكية كاتصال الميل الأخير أو الميل الأول” لتقديم خدمة الهاتف القديمة البسيطة “POTS“، أو الوصول إلى الإنترنت أي النطاق العريض لعملاء الاتصالات، حيث تتوفر أنواع متعددة من أنظمة وتقنيات “WLL”.

ما هي الحلقة المحلية اللاسلكية WLL

الحلقة المحلية اللاسلكية “WLL”: هي تقنية تدل على أنّ المشترك متصل بأقرب محول من خلال رابط راديو بدلاً من هذه الأسلاك النحاسية، وتكنولوجيا الراديو ونقل واكتشاف إشارات الاتصال المكونة من موجات كهرومغناطيسية تنتقل عبر الهواء في خط مستقيم أو انعكاس من الأيونوسفير أو من قمر صناعي للاتصالات.

الحلقة المحلية عبارة عن خط دائرة من هاتف المشترك إلى المكتب المركزي المحلي “LCO”، لكنّ تنفيذ حلقة الأسلاك المحلية محفوف بالمخاطر بالنسبة للمشغلين، خاصةً في المناطق الريفية والنائية بسبب قلة عدد المستخدمين وزيادة تكلفة التركيب، ومن ثم فإنّ الحل لذلك هو استخدام الحلقة المحلية اللاسلكية “WLL” والتي تستخدم الروابط اللاسلكية بدلاً من الأسلاك النحاسية لتوصيل المشتركين بالمكتب المركزي المحلي.

• “WLL” هي اختصار لـ “Wireless local loop”.

• “POTS” هي اختصار لـ “Plain Old Telephone System”.

• “LCO” هي اختصار لـ “Local Compliance Officer”.

أساسيات الحلقة المحلية اللاسلكية WLL

توفر أنظمة “WLL” نشراً سريعاً لخدمة الهاتف الأساسية في المناطق التي تجعل فيها التضاريس أو الاتصالات السلكيةواللاسلكية تكلفة تركيب الخدمة السلكية التقليدية باهظة الثمن، ويمكن دمج أنظمة “WLL” بسهولة في شبكة الهاتف العامة السلكية “PSTN” ويمكن نشرها عادةً في غضون شهر من تسليم المعدات، وأسرع بكثير من تركيبات الأسلاك التقليدية والتي قد تستغرق عدة أشهر للنشر الأولي وسنوات لزيادة القدرة على تلبية الطلب المكبوت على خدمات الاتصالات.

تشمل حلول “WLL” أنظمة تمثيلية للتطبيقات المتوسطة إلى منخفضة الكثافة والتطبيقات الريفية، أمّا بالنسبة للمواقع الحضرية والضواحي عالية الكثافة وعالية النمو، توجد حلول “WLL” تعتمد على الوصول المتعدد لقسم الكود “CDMA”، كما يتم تقديم أنظمة الاتصالات الوصول المتعدد بتقسيم الوقت “TDMA” والنظام العالمي للهاتف المحمول “GSM“.

بالإضافة إلى قدرتها على توفير جودة صوت أعلى من الأنظمة التماثلية يمكن لأنظمة “WLL” الرقمية أن تدعم خدمات الفاكس والبيانات عالية السرعة، وتتوافق أيضاً تقنية “WLL” مع أنظمة دعم العمليات الحالية “OSS” بالإضافة إلى أنظمة النقل والتوزيع الحالية، وأنظمة “WLL” قابلة للتطوير ممّا يتيح للمشغلين الاستفادة من استثماراتهم السابقة في البنية التحتية مع نمو النظام.

• “PSTN” هي اختصار لـ “Public Switched Telephone Network”.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code-division multiple access”.

• “TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access”.

• “OSS” هي اختصار لـ “Operations Support Systems”.

• “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile”.

آلية عمل WLL

يستقبل مشتركو “WLL” الخدمة الهاتفية من خلال وحدة راديو مرتبطة بشبكة “PSTN” عبر محطة قاعدة محلية وتتكون الوحدة الراديوية من جهاز إرسال واستقبال ومصدر طاقة وهوائي، حيث يعمل خارج التيار المتردد أو التيار المستمر ويمكن تركيبه في الداخل أو في الهواء الطلق، وعادةً ما يتضمن بطارية احتياطية للاستخدام أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

ومن جانب العميل تتصل وحدة الراديو بأسلاك المبنى ممّا يتيح للعملاء استخدام الهواتف وأجهزة المودم وأجهزة الفاكس وأجهزة الرد، كما يمكن لمشتركي “WLL” الوصول إلى جميع ميزات الصوت والبيانات المعتادة مثل معرف المتصل وتحويل المكالمات، وانتظار المكالمات والاتصال ثلاثي الاتجاهات والرنين المميز، كما توفر بعض الوحدات الراديوية قنوات متعددة والتي تعادل وجود خطوط متعددة.

توفر وحدة الراديو لمشغلي الخدمة ميزة البرمجة والتفعيل عبر الهواء لتقليل مكالمات الخدمة وتكاليف إدارة الشبكة، وتحتوي وحدة الراديو على وحدة تشفير وفك تشفير تقوم بتحويل الكلام التقليدي إلى تنسيق رقمي أثناء الإرسال الصوتي والعودة إلى تنسيق غير رقمي للاستقبال، كما تستخدم العديد من أنظمة “WLL” المستندة إلى “TDMA” برنامج ترميز المعدل المتغير المحسن بسرعة “8 كيلوبت في الثانية EVRC”، وهو معيار جمعية صناعة الاتصالات “TIA IS-127″، ويوفر “EVRC” فوائد لكل من مشغلي الشبكات والمشتركين.

بالنسبة للمشغلين لا يؤدي الاستنساخ الصوتي عالي الجودة لـ “EVRC” إلى التضحية بقدرة الشبكة ولا منطقة التغطية لموقع الخلية كما يوفر نظام “EVRC” بسرعة “8 كيلوبت في الثانية”، والذي يستخدم نفس عدد المواقع الخلوية لمشغلي الشبكات سعة إضافية تزيد عن “100 في المائة” من مشفرات الصوت البالغة “13 كيلوبت في الثانية”، والمنتشرة في أنظمة “WLL” القائمة على “CDMA“.

كما يتطلب نظام “EVRC” بسرعة “8 كيلوبت في الثانية” مواقع خلوية أقل بنسبة “50%” على الأقل من نظام مماثل “13 كيلوبت في الثانية” لتوفير تغطية مماثلة واختراق داخل المبنى، وبالنسبة للمشتركين تستخدم أنظمة “EVRC” بسرعة “8 كيلوبت في الثانية” خوارزمية الحد من ضوضاء الخلفية المتطورة لتحسين جودة الكلام في البيئات الصاخبة وهي نموذجية في الشوارع الحضرية، حيث توجد حركة مرور كثيفة للمشاة والمركبات، وهذه أيضاً ميزة مقارنة بأنظمة الهاتف الأرضية التقليدية والتي لا تتمتع بقدرات مكافئة لقمع الضوضاء.

كما قد تشتمل وحدة الراديو أيضاً على معالجات خاصة لتعزيز خصوصية المكالمات على أنظمة “WLL” التماثلية، حيث يتم تحسين خصوصية الصوت من خلال استخدام برنامج تشفير الكلام استناداً إلى تقنية معالج الإشارة الرقمية “DSP” وإلغاء الصدى وخوارزمية تشفير البيانات وآلية اكتشاف أو تصحيح الأخطاء.

ولمنع التنصت يتم تشفير بيانات الكلام أي المشفرة بمعدل بت منخفض باستخدام خوارزمية مفتاح خاص والتي يتم إنشاؤها عشوائياً أثناء المكالمة، كما يتم استخدام المفتاح بواسطة “DSP” في كلا طرفي ارتباط الاتصالات لفك تشفير الإشارة المستقبلة، حيث يؤدي استخدام “DSPs” في الوحدات الراديوية لأنظمة “WLL” التماثلية أيضاً إلى تحسين إرسال البيانات والفاكس.

• “DSP” هي اختصار لـ “Digital Signal Processors”.

• “EVRC” هي اختصار لـ “Enhanced Variable Rate CODEC”.

• “TIA” هي اختصار لـ “Telecommunications Industry Association”.

مكونات WLL

1- شبكة “PSTN”

شبكة “PSTN”: هي شبكة الهاتف العامة المحولة وهي عبارة عن شبكة بتبديل الدوائر، كما إنّها مجموعة من شبكات الهاتف بتبديل الدوائر المترابطة في العالم.

2- وظيفة التبديل

تعمل وظيفة التبديل على تبديل “PSTN” بين العديد من وحدات “WANU”.

• “WANU” هي اختصار لـ “Wireless Access network unit”.

3- شبكة “WANU”

شبكة “WANU”: هي وحدة شبكة الوصول اللاسلكي، كما إنّه موجود في مكتب الصرف المحلي وجميع “WASUs” المحلية متصلة به، كما تشمل وظائفها المصادقة والتشغيل والصيانة والتوجيه ونقل الصوت والبيانات، ويتكون من المكونات الفرعية التالية:

• جهاز الإرسال والاستقبال، وينقل أو يستقبل البيانات.

• وحدة تحكم “WLL”، بحيث تتحكم في مكون الحلقة المحلية اللاسلكية باستخدام “WASU”.

• مدير الوصول “AM”، وهي المسؤولة عن المصادقة.

• تسجيل موقع المنزل “HLR”، ويخزن تفاصيل جميع “WASUs” المحلية.

ملاحظة:“AM” هي اختصار لـ “Access Manager”.

ملاحظة:“HLR” هي اختصار لـ “Home Location registration”.

4- شبكة “WASU”

شبكة “WASU”: هي وحدات المشتركين في الوصول اللاسلكي، كما إنّه موجود في منزل المشترك ويربط المشترك بـ “WANU” ويتم توفير مصدر الطاقة له محلياً.

• “WASU” هي اختصار لـ “Wireless Access Subscriber Unit”.

مزايا WLL

• إنّه يزيل الميل الأول أو الميل الأخير من بناء اتصال الشبكة.

• تكلفة منخفضة بسبب عدم استخدام الأسلاك النحاسية التقليدية.

• أكثر أماناً بسبب تقنيات التشفير الرقمي المستخدمة في الاتصالات اللاسلكية.

• قابلة للتطوير بدرجة كبيرة لأنّها لا تتطلب تركيب المزيد من الأسلاك لتوسيع نطاقها.

• اتصال بالإنترنت عبر المودم.

• خدمة البيانات.

• خدمة الصوت.

• خدمة الفاكس.