遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WIFI模擬信號(hào)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離傳輸技術(shù)，無(wú)線AP(AccessPoint)是組建無(wú)線局域網(wǎng)的常用設(shè)備，承擔(dān)連接有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)的作用，大型遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家公司中常用AP實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的大面積覆蓋，可將所有接入終端連接至同一網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理。在企業(yè)級(jí)大面積覆蓋的情況下，面積越大意味著所需AP數(shù)量越多，便會(huì)產(chǎn)生較高成本問題。基于WiFi信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸技術(shù)的新型AP便可通過(guò)將WiFi基帶與射頻天線分離，以集成多片芯片的WiFi基帶控制多個(gè)遠(yuǎn)端天線，實(shí)現(xiàn)低成本覆蓋。遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WiFi信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸可采用數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸和模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸兩種方式實(shí)現(xiàn)，其中，數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦h(yuǎn)部分需要調(diào)制解調(diào)模塊將射頻線傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，成本較高，而模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦h(yuǎn)部分則只需射頻器件搭建收發(fā)通道，成本較低。故著眼于WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，針對(duì)其射頻單元提出實(shí)現(xiàn)方案。進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WiFi模擬信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，帶來(lái)以下幾方面挑戰(zhàn)：一個(gè)挑戰(zhàn)是可傳輸?shù)哪M信號(hào)頻段較少且頻率較低。對(duì)而言信號(hào)頻率越高插損越大，需將傳輸頻率限制于140MHz以下的低中頻才能降低插損至可接受范圍，帶來(lái)的問題包括拉遠(yuǎn)AP需實(shí)現(xiàn)變頻功能才能進(jìn)行WiFi射頻信號(hào)收發(fā)，以及當(dāng)AP實(shí)現(xiàn)802.11ac/802.11n雙協(xié)議工作時(shí)，需劃分頻段使2.4G和5GWiFi低中頻信號(hào)在上傳輸時(shí)不會(huì)混疊干擾。第二個(gè)挑戰(zhàn)是存在較高底噪。經(jīng)仿真與測(cè)試得到熱噪聲達(dá)到?145dBm/Hz，結(jié)合高插損的特性，低中頻信號(hào)經(jīng)傳輸后信噪比會(huì)降低，需通過(guò)增大輸入功率等方法降低熱噪聲對(duì)收發(fā)信號(hào)性能的影響。第三個(gè)挑戰(zhàn)是WiFi寬帶信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離銅線傳輸后，會(huì)出現(xiàn)頻率選擇性衰落。這種現(xiàn)象主要是由于WiFi寬帶信號(hào)低頻段與高頻段在導(dǎo)體中傳播衰減不一致而造成，會(huì)影響無(wú)線wifi模塊廠家WiFi信號(hào)在不同子載波上的信噪比。主要設(shè)計(jì)難點(diǎn)在測(cè)距與補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)，考慮到拉遠(yuǎn)部分必須采用低成本方案，不能對(duì)基帶相位進(jìn)行正確測(cè)距，需通過(guò)仿真確定誤差容限，再考慮對(duì)距離進(jìn)行粗估計(jì)的方案。WiFi模擬信號(hào)無(wú)線遠(yuǎn)距離傳輸射頻單元的研究工作分析了芯片化方案的可行性，其實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證對(duì)芯片設(shè)計(jì)提供了參考。

遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)傳輸關(guān)鍵技術(shù)，包括WiFi協(xié)議、MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)和D-MIMO(Distribute-MIMO)系統(tǒng)等，對(duì)WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸常用架構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，確定采用超外差變頻方案為解決方案，完成WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸射頻單元的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證?；谀M拉遠(yuǎn)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，針對(duì)可用頻段低、熱噪聲高、頻率選擇性衰落采取以下措施：
(1)針對(duì)可用頻段低這一挑戰(zhàn)，通過(guò)超外差變頻方案將天線接收5G/2.4GWiFi射頻信號(hào)變頻至低中頻，低中頻頻段相距20MHz，通過(guò)使用雙工器、低通濾波器等器件，提高隔離度，防止5G/2.4G收發(fā)通道相互干擾。
(2)針對(duì)熱噪聲高這一挑戰(zhàn)，提高輸入功率大于5dBm，使傳輸信號(hào)滿足信噪比需求。對(duì)于發(fā)射信號(hào)功率固定的發(fā)射通道，該方法易于實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于接收通道?20~80dBm如此大的動(dòng)態(tài)范圍，接收通道需具備根據(jù)輸入功率自動(dòng)配置增益的功能。設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于接收增益檔位的劃分以及前后接收通道增益檔位的同步。
(3)針對(duì)頻率選擇性衰減這一挑戰(zhàn)，在射頻收發(fā)通道上添加分立器件搭建的預(yù)均衡器來(lái)均衡帶內(nèi)波動(dòng)，通過(guò)仿真預(yù)先得到100m波動(dòng)值和預(yù)均衡器均衡量，然后再由儀器測(cè)試進(jìn)行驗(yàn)證。先對(duì)遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸射頻單元的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行介紹，結(jié)合商用AP性能指標(biāo)及802.11ac/802.11n協(xié)議規(guī)范，提煉出射頻單元總體需求，依據(jù)總體需求對(duì)射頻關(guān)鍵指標(biāo)逐一分析和總結(jié)，然后完成射頻單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過(guò)射頻單元性能與系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測(cè)試，得到測(cè)試結(jié)果與預(yù)算對(duì)比分析，以此論述WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目尚行裕瑸樾酒桨柑峁﹨⒖肌?br />
遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WIFI關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1WIFI協(xié)議從1997年一代WiFi標(biāo)準(zhǔn)802.11到2009年第四代WiFi標(biāo)準(zhǔn)802.11n，再到2013年第五代WiFi標(biāo)準(zhǔn)802.11ac，每一代WiFi標(biāo)準(zhǔn)都以提高速率為目標(biāo)。由于802.11n無(wú)法滿足如今無(wú)線用戶逐漸增多，WiFi接入終端數(shù)大量增加的現(xiàn)狀，802.11ac標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生[3]。下文從工作頻段、信道帶寬、調(diào)制方式和空間流數(shù)等影響吞吐速率的方面對(duì)比802.11n和802.11ac兩個(gè)WiFi協(xié)議。

2.2.1.1802.11n802.11n協(xié)議是WiFi技術(shù)發(fā)展歷程上的重要一步，傳統(tǒng)802.11a/b/g協(xié)議的無(wú)線電設(shè)備采用技術(shù)克服多徑影響，而802.11n協(xié)議使用MIMO技術(shù)利用多徑傳輸來(lái)提升WiFi通信性能。

遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WIFI模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀，實(shí)際應(yīng)用中802.11n協(xié)議的實(shí)際吞吐量并不高，為此提出了專為5G頻段設(shè)計(jì)的802.11ac協(xié)議。

2.2.1.2802.11ac802.11ac協(xié)議保留了802.11n協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，延續(xù)使用MIMO技術(shù)來(lái)利用多徑提高吞吐量。除了工作頻段只采用5G頻段，相較于802.11n協(xié)議，802.11ac做出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)：
(1)增加了80MHz和160MHz兩種信道帶寬，提升了吞吐量。
(2)調(diào)制方式高可達(dá)256-QAM，碼率高5/6，進(jìn)一步提升了吞吐量。
(3)改進(jìn)了單用戶MIMO，多可以支持8×8MIMO，并且引入了多用戶MIMO，多可以支持4個(gè)用戶同時(shí)接入。

2.2.2遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家MIMO

MIMO技術(shù)即多輸入多輸出技術(shù)，利用無(wú)線傳輸信道中的多徑現(xiàn)象，將劣勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢(shì)以改善通信性能。對(duì)于一個(gè)MIMO系統(tǒng)，收發(fā)機(jī)需支持多天線收發(fā)，從而在收發(fā)機(jī)之間通過(guò)同一信道發(fā)送多個(gè)空間流，可使信號(hào)獲得陣列增益、分集增益、復(fù)用增益和干擾抵消等，從而獲得更高的傳輸速率。根據(jù)不同收發(fā)天線數(shù)目，MIMO系統(tǒng)可以分類為：SISO(單輸入單輸出)、MISO(單輸入單輸出)、SIMO(單輸入單輸出)和MIMO等。根據(jù)不同實(shí)現(xiàn)方式，MIMO技術(shù)包括空間復(fù)用、空間分集和波束賦形等類型。
(1)空間復(fù)用是MIMO提升吞吐速率的主要方式。系統(tǒng)將高速數(shù)據(jù)流分為多路低速數(shù)據(jù)流，編碼后通過(guò)多根天線發(fā)射，經(jīng)不同空間信道衰落后，在接收端并行接收。在不改變信道帶寬的前提下，可以同時(shí)傳輸單個(gè)用戶的多個(gè)數(shù)據(jù)或多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。
(2)空間分集是一種間接提升吞吐速率的方法。系統(tǒng)通過(guò)正交編碼的方式使用多根天線發(fā)射同一數(shù)據(jù)，減少了信道衰落、提高了信噪比，從而使收發(fā)鏈路可使用更高階的調(diào)制編碼方式來(lái)提升吞吐速率。同時(shí)，接收端通過(guò)將信息區(qū)分合并，能夠獲得分級(jí)增益。
(3)波束賦形能夠通過(guò)形成波束來(lái)將傳輸信號(hào)能量集中，提升信號(hào)質(zhì)量，降低信號(hào)串?dāng)_。802.11n多支持4×4MIMO，802.11ac多支持8×8MIMO。實(shí)現(xiàn)MIMO需要多天線系統(tǒng)支持，天線越多，系統(tǒng)的復(fù)雜性、成本越高。目前的主流AP天線數(shù)一般小于4根，而終端天線數(shù)一般小于3根。

2.2.3D-MIMO

D-MIMO技術(shù)可以通過(guò)將不同位置的天線進(jìn)行聯(lián)合數(shù)據(jù)發(fā)送，使其他天線發(fā)送的信號(hào)都由干擾信號(hào)變?yōu)橛杏眯盘?hào)。D-MIMO技術(shù)協(xié)調(diào)了不同AP的空間數(shù)據(jù)流，通過(guò)協(xié)調(diào)不同AP天線上下行的數(shù)據(jù)傳輸，提升傳輸質(zhì)量與速率，保證單用戶的吞吐量隨用戶數(shù)量逐步上升，是高密度組網(wǎng)解決干擾、提升速率的關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)現(xiàn)D-MIMO技術(shù)驗(yàn)證，需要多個(gè)AP之間的協(xié)同合作，對(duì)WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)在于同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)AP的模擬拉遠(yuǎn)。在2.3中提出的WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸常用架構(gòu)，都兼顧了D-MIMO的實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用場(chǎng)景目前

遠(yuǎn)距離無(wú)線wifi模塊廠家WiFi的應(yīng)用場(chǎng)景可分為三類：家庭環(huán)境、企業(yè)環(huán)境、校園與城市網(wǎng)絡(luò)。由于家庭環(huán)境中無(wú)線路由實(shí)用性更廣，所以承載WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)腁P主要應(yīng)用于需求更高的企業(yè)、校園與城市網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。隨著企業(yè)辦公逐步走向移動(dòng)化，企業(yè)需改善以往有線連網(wǎng)方式，建設(shè)更為方便的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)于企業(yè)WiFi來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)大范圍覆蓋、保證信號(hào)質(zhì)量是主要難題。常見解決方案便是通過(guò)增加AP數(shù)量來(lái)提升WiFi信號(hào)的覆蓋范圍和連接速率。模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)钠髽I(yè)WiFi覆蓋解決方案。通過(guò)WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)AP的大范圍覆蓋，使用FAU替代吸頂式AP，多個(gè)FAU通過(guò)同一BPU集中管理，由于FAU只包含射頻單元部分，體積較小且成本較低，更方便的實(shí)現(xiàn)了原本多個(gè)AP達(dá)到的覆蓋范圍。與企業(yè)環(huán)境相同，在校園與城市網(wǎng)絡(luò)中覆蓋范圍也是網(wǎng)絡(luò)面臨的大挑戰(zhàn)。通過(guò)WiFi模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，也能夠?qū)崿F(xiàn)成本極大降低，但同時(shí)校園與城市網(wǎng)絡(luò)對(duì)模擬拉遠(yuǎn)的距離要求更遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)難度更高。