CN102752783B - 无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，包括机箱、主板、千兆防雷板、无线网卡、射频输出口和数据接口。所述系统包括网络处理器、时钟、插座、网口变压器、串口收发器，主插座和备用插座分别通过PCI总线连接网络处理器，时钟分别连接网络处理器、主插座、备用插座、PHY，其中PHY一端连接网络处理器，另一端连接网口变压器，网络处理器连接串口收发器，网口变压器连接RJ45网口，串口收发器连接RJ11串口。本发明用于移动通信系统中的无线网络数据大容量传输和抗干扰，解决了传统的小功率加WLAN干放调试难度大、造成信号失真且信号接触节点较多容易使驻波比升高、信号质量降低的问题，保证了无线网络的强抗干扰和快的传输速率。

Description

无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统

技术领域

本发明属于通信领域，具体涉及移动通信系统中的无线局域网数据传输系统（WLAN）的一种双频高功率室外无线接入系统。

背景技术

WLAN是无线局域网相当便利的数据传输系统，它利用射频数据传输技术取代传统的双绞铜线所构成的局域网络技术，使得无线局域网络能够利用简单的存取架构让用户透过它达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。

局域网络管理的主要工作之一就是铺设电缆，由于应用环境不断更新与发展，需对原有的网络不断地重新布局，所以需要重新安装网络线路，由此增加了网络布局的成本。因此，架设无线局域网络就成为最佳选择。

无线AP（AP，Access Point，无线访问节点、会话点或存取桥接器）是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点（无线AP），也是无线路由器（含无线网关、无线网桥）。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部。采用802.11系列技术，典型距离覆盖可达到几十米至上百米。大多数无线AP还带有接入点客户端模式，可以和其它AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。

现有的AP设备中，运用于室内的运营级产品输出功率多为100mW，为了适应室外大覆盖需求，接入室分系统，达到指定的输出功率，往往需要接入功放。在传输速率方面，目前普及的是11B/G，这种传输为低速率。高带宽11N的300Mbps正逐步走入大众生活。当前大部分无线设备都工作在2.4G频段，造成市区频率拥塞，干扰严重。基于上述的频率资源及发射功率，主流产品容易造成无线网卡输出口和内置功放输入口及内置功放输出口与射频端口匹配不好，驻波比升高，传输质量下降，信号质量降低。普通AP支持11B/G，传输速率最高为54Mbit/s，低带宽制约了AP产品的发展，且设备工作于2.4G频段，增加了无线干扰的产生。

随着移动通信对无线网络数据大容量传输和抗干扰性能的要求不断提高，解决无线网络数据大容量传输和抗干扰就成了关键。为解决无线网络数据大容量传输、无线网卡的输出口与内置功放输入口匹配不好和单一频段干扰严重、传输速率较低的问题，这就需要设计一种双频高功率无线接入技术。

发明内容

本发明的任务是提供一种无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，设计大功率无线网卡以解决：传统的小功率加WLAN干放调试难度大、造成信号失真且信号接触节点较多容易使驻波比升高、信号质量降低的问题；无线网卡的输出口与内置功放输入口匹配不好的问题；以及单一频段产品导致2.4G频段干扰严重、传输速率低的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，它包括机箱、主板、千兆防雷板、无线网卡、射频输出口和数据接口，其中主板、千兆防雷板和无线网卡设置在机箱内，它们通过线路连接；

所述无线接入系统包括网络处理器、时钟、插座、网口变压器、串口收发器，其中插座有主插座和备用插座，主插座和备用插座分别通过PCI总线连接网络处理器，时钟分别连接网络处理器、主插座、备用插座、PHY，其中PHY一端连接网络处理器，PHY另一端连接网口变压器，网络处理器连接串口收发器，网口变压器连接RJ45网口，串口收发器连接RJ11串口；

所述网络处理器上设置复位按键，网络处理器连接JTAG调试插座。

所述网络处理器连接LED。

所述网络处理器连接复位外部芯片。

所述数据接口为poc+数据RJ45接口。

所述机箱由机箱体上盖和机箱体下盖组成。

所述无线接入系统为DC模式或DC转换模式。

本发明的无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，用于移动通信系统中的无线网络数据大容量传输和抗干扰，这种技术可以解决：传统的小功率加WLAN干放调试难度大、造成信号失真且信号接触节点较多容易使驻波比升高、信号质量降低的问题；无线网卡的输出口与内置功放输入口匹配不好的问题；以及单一频段产品导致2.4G频段干扰严重、传输速率低的问题，保证了无线网络的强抗干扰和快的传输速率。

本发明采用大功率网卡输出，11AN/11GN网卡可提供500mW的大功率输出。本发明实施室外WLAN覆盖场景设计，无线网卡具有大功率输出信号的能力，提供500mW高精度、高质量的射频信号，具备2.4及5.8G双频输出能力，为室外场景大范围长距离的覆盖及桥接中继等提供了有效的可靠的技术支持。

无线局域网具有以下优点：

1、灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。

2、安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。

3、易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。

4、故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。

5、易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间“漫游”等有线网络无法实现的特性。

由于无线局域网具有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。

本发明的无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统具有下列诸项关键技术：

A、动态异频组网技术。数据信道动态选择，控制信道可以动态调整。

B、快速功率控制技术。内环闭环快速功控，实时检测信道衰落情况，快速调整发射功率，以补偿衰落带来的影响。同时，通过功率控制来实现网络的呼吸效应，当某节点故障时相邻节点将通过加大功率覆盖坏节点原覆盖位置。

C、包级动态路由调整技术。充分利用无线模块的链路质量和干扰等信息，快速准确地调整路由。

D、无缝软切换技术。一直处于无线链路动态检测过程中，随时选择一条更好的链路进行数据传输，使某一无线链路在不可用前就换入其它链路，支持无缝切换。

E、视频优化技术。将IP报文优先级分类处理与MAC优先级结合，可以从底层保证视频业务质量，另外可以为视频类业务建立多路径，根据底层无线的链路质量探测信息，将视频业务分担到合适的多个路径上传输。这样可以保证单个路径质量的短暂下降不会影响到视频整体质量。

本发明具有以下操作维护特点：

一、丰富多样的配置/管理通道，极高的运维效率。

通过AC WEB界面登陆AC无线控制器的管理平台，配置AC、AP所有局数据、交换数据、路由数据等，远程集中监控无线接入点AP的运行状态，管理和维护无线接入点。

通过OMC远程管理平台可对无线接入点进行告警查询、历史告警查询、活动告警查询和监控。无线接入点AP设备支持告警实时上报，维护人员通过无线控制器的AC WEB界面远程管理无线接入点设备，查看关键参数和告警信息，处理告警排除故障。

通过CLI本地命令行接口，可对无线接入点AP进行配置数据查看、状态、统计、日志与告警信息查询，并协助故障诊断，帮助维护人员快速定位故障。同时日志支持SYSLOG接口，通过SYSLOG Server进行方便操作与查看。

二、先进的自动数据与版本能力，系统的高稳定性。

OMC远程管理平台支持离线配置功能，通过网管离线配置模板配置无线接入点设备的初始参数与WLAN开局数据，在热点开通后自动同步到无线控制器AC、无线接入点AP设备，减少WLAN开局的工作量，提高WLAN开局质量与效率。

通过OMC远程管理平台的Client软件界面，维护人员在远端可对无线接入点设备进行批量的配置管理、任务管理、故障管理和软件管理；维护人员可对无线接入点设备进行区域参数配置，无线接入点设备初始上电后会自动从AC下载WLAN热点的配置数据，自动完成数据配置。

维护人员可对无线接入点设备进行批量升级和特定条件的个体升级，也可创建指定时间的自动升级任务，确保升级过程对用户业务不造成影响。

三、丰富的性能监测统计记数器，可靠掌握网络状态。

通过OMC远程管理平台的Client软件界面，支持128个自定义的记数器，可对WLAN网络的各项KPI指标进行有效监测，并可在此基础上进行二次运算，准确把握无线接入点设备的性能状态。

通过Client软件界面可对无线接入点设备进行性能订阅，并将无线接入点设备以指定周期内的性能统计数据进行逻辑运算，再进行解析、统计、TOP排序及业务曲线分析，并存储于数据库中提供两年内原始数据与分析报表。

完整的性能统计和KPI分析功能让运营商准确可靠地掌握网络状态。

附图说明

图1是本发明的一种无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统的硬件安装结构示意图。

图2是本发明的一种无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统的连接框图。

附图标记：

1为机箱体上盖，2为机箱体下盖，3为主板，4为千兆防雷板，5为无线网卡，6为射频输出口，7为数据接口，11为网络处理器，12为时钟，13为主插座，14为备用插座，15为网口变压器，16为串口收发器，17为复位按键。

具体实施方式

参看图1和图2，本发明提供了一种无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，主要由机箱、主板3、千兆防雷板4、无线网卡5、射频输出口6和数据接口7组成，其中主板3、千兆防雷板4和无线网卡5设置在机箱内，它们通过线路连接。如图1中所示，机箱由机箱体上盖1和机箱体下盖2组成。

本无线接入系统包括网络处理器11、时钟12、插座、网口变压器15、串口收发器16，其中插座有主插座13和备用插座14，主插座13和备用插座14分别通过PCI总线连接网络处理器11。时钟12分别连接网络处理器11、主插座13、备用插座14、PHY，其中PHY一端连接网络处理器11，PHY另一端连接网口变压器15。网络处理器11连接串口收发器16。网口变压器15连接RJ45网口，串口收发器16连接RJ11串口。

网络处理器11上设置复位按键17。网络处理器11连接JTAG调试插座。网络处理器11连接LED。网络处理器11还连接复位外部各芯片。

本发明的无线接入系统为PB44系统，采用DC模式或DC转换模式。图1中的数据接口7为poc+数据RJ45接口。图2中的网络处理器11为AR7161型网络处理器，主插座13采用miniPCI主插座，备用插座14采用miniPCI备用插座。

本发明采用大功率网卡输出，11AN/11GN网卡可提供500mW的大功率输出。本发明实施室外WLAN覆盖场景设计，无线网卡具有大功率输出信号的能力，提供500mW高精度、高质量的射频信号，具备2.4及5.8G双频输出能力，为室外场景大范围长距离的覆盖及桥接中继等提供了有效的可靠的技术支持。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (3)

1.一种无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，其特征在于：它包括机箱、主板（3）、千兆防雷板（4）、无线网卡（5）、射频输出口（6）和数据接口（7），其中主板（3）、千兆防雷板（4）和无线网卡（5）设置在机箱内，它们通过线路连接；

所述室外无线接入系统包括网络处理器（11）、时钟（12）、插座、网口变压器（15）、串口收发器（16），其中插座有主插座（13）和备用插座（14），主插座（13）和备用插座（14）分别通过PCI总线连接网络处理器（11），时钟（12）分别连接网络处理器（11）、主插座（13）、备用插座（14）、PHY，其中PHY一端连接网络处理器（11），PHY另一端连接网口变压器（15），网络处理器（11）连接串口收发器（16），网口变压器（15）连接RJ45网口，串口收发器（16）连接RJ11串口；

所述网络处理器（11）上设置复位按键（17），网络处理器（11）连接JTAG调试插座；

所述网络处理器（11）连接LED；

所述网络处理器（11）还连接复位外部芯片；

所述室外无线接入系统为DC模式或DC转换模式；

所述室外无线接入系统采用大功率网卡输出，11AN/11GN网卡可提供500mW的大功率射频信号输出，具备2.4及5.8G双频输出能力，为室外场景大范围长距离的覆盖及桥接中继提供有效的可靠的技术支持；

所述室外无线接入系统具有如下丰富多样的配置与管理通道：

通过AC WEB界面登陆AC无线控制器的管理平台，配置AC、AP所有局域网数据、交换数据、路由数据，远程集中监控无线接入点AP的运行状态，管理和维护无线接入点；

通过OMC远程管理平台可对无线接入点进行历史告警查询、活动告警查询和监控；无线接入点AP设备支持告警实时上报，维护人员通过无线控制器的AC WEB界面远程管理无线接入点设备，查看关键参数和告警信息，处理告警排除故障；

通过CLI本地命令行接口，可对无线接入点AP进行配置数据查看、状态、统计、日志与告警信息查询，并协助故障诊断，帮助维护人员快速定位故障；同时日志支持SYSLOG接口，通过SYSLOG Server进行方便操作与查看。

2.根据权利要求1所述的无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，其特征在于：所述数据接口（7）为poc+数据RJ45接口。

3.根据权利要求1所述的无线局域网数据传输双频高功率室外无线接入系统，其特征在于：所述机箱由机箱体上盖（1）和机箱体下盖（2）组成。