如何实现无线wifi信号远距离传输文章_如何实现无线WiFi信号远距离传输

无线AP是构建无线局域网的常用设备,负责连接有线网络和无线网络。大公司常用AP来实现局域网的大面积覆盖,所有接入终端都可以接入同一个网络进行集中管理。在这种大面积覆盖的情况下,面积越大,需要的AP越多,就会导致成本更高。

基于WiFi信号长距离传输技术的新型AP,通过将WiFi基带与射频天线分离,可以控制多个远程天线,实现低成本覆盖。

WiFi信号的远距离传输可以通过两种方式实现:数字信号的远距离传输和模拟信号的远距离传输。在数字信号传输的远端部分,需要调制解调模块将射频线路传输的数字信号转换成模拟信号,成本较高,而模拟信号的远端部分只需要射频器件搭建收发信道,成本较低。

针对WiFi模拟信号的长距离传输,提出了其射频单元的实现方案。WiFi模拟信号远距离传输的基本原理是将WiFi射频信号转换成网线可以承载远距离传输的低中频,然后在远端天线将低中频信号上变频到2.4/5GHz WiFi工作的高频段,从而将WiFi基带与射频天线分离。

通过集成多个WiFi基带芯片,可以以极低的成本实现集中式基带池的C-RAN架构。WiFi模拟信号远距离传输实现的架构类似于分布式基站。这里我们推荐一款远程WiFi模块:王云IOT cv5200是一款优秀的双向无线通信系统。

该产品基于802.11无线通信标准,采用自主研发的LR-WiFi(Long Rang WiFi)私有协议,拥有ML、MRC、LDPC、MIMO-OFDM等先进的无线技术。具有传输距离远、网络化、抗干扰性强、超高灵敏度等特点。

特别适合长距离高速场合,如无人机、安防监控、智能建筑、智慧农业、机器人等。产品采用SOC实现,性能价格比好,可以立即使用,减少了开发量。

分布式基站通过RRU远程和BBU集中管理减少了设备成本的投入,而基于WiFi模拟信号长距离传输的分布式架构将独立的WiFi AP分为BPU和FAU两部分,也是远程的,通过FAU集中管理,连接一套BPU和多套fau即可实现D-MIMO。

BPU主要由WiFi基带和SoC集成芯片组成。在一个设备上附加多个WiFi SoC,可以提高设备的集成度,同时可以实现多个远端天线共享基带资源。

BPU可以以1U盒设备的形式安装在走廊,实现16~32个传统AP的功能,提供64~128个通道资源,也可以以5 U机架设备的形式安装在企业机房,实现更大容量的AP阵列(如256~512个AP,1K~2K通道)。

FAU主要由射频变频器、模拟前端放大器、控制电路和天线组成。FAU是一个小型化的天花板天线。由于其有源部分只包含模拟射频单元,功耗可以极低,可以通过PoE或更低成本的私有化方案实现供电。

CV5200传输距离非常远,在实测视距的情况下超过6公里(固定2Mbps,2dB天线);独特的LR-WiFi技术保证了这个距离的实时传输;它具有窄带MIMO无线通信技术,超强的抗干扰能力,支持自动信道选择。

采用ML、MRC、MIMO-OFDM等先进无线技术,提供可靠清晰的无线信号,可以实现长距离非视距(N-LOS)移动无线通信。在多径和移动多普勒效应环境中保持可靠传输。

基带处理板的WiFi芯片输出5G/2.4G复I-Q信号,由I-Q混频器一次混频到低中频,低中频信号传输到远端变频

在远端模拟域上变频到5G/2.4G,然后通过天线发射;接收方向相反。远程变频板将天线接收到的射频信号模拟域降低到低中频,网线传输到基带处理板。低中频信号经I-Q混频器混频成复I-Q信号后,由WiFi芯片接收。

复I-Q变频方案的优点是:

(1)远程变频板用于超外差模拟域变频,仍然具有超外差变频方案选择性好的优点。

(2)方案近端采用I-Q变频,将中频为零的复信号转换到低中频。I-Q混频器本身的抑制度就足以满足要求,而且需要的滤波器较少,所以该方案整体体积较小。

基带处理板的WiFi芯片通过数字域信号处理直接产生真实的低中频信号,通过网线传输到远端变频板,在远端模拟域上变频到5G/2.4G,再通过天线发射出去;接收方向相反。远程变频板将天线接收的射频信号模拟域降低到低中频,网线传输到基带处理板。WiFi芯片直接处理低中频信号。

基带直接产生低中频方案的优点是:该方案只需要一块变频板,体积小,附加成本低。只有远程变频板有滤波器,BPU可以集成到WiFi芯片中。

为什么无线远距离传输能传那么远?原来,CV5200基于802.11标准优化了物理底层和MAC层,形成私有的LR-WiFi协议,具有更好的物理层和MAC机制,支持更长距离的传输,支持一对多组网和网状组网。