CN102883336A - 应用于室分无线局域网的智分无线接入方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于室分无线局域网的智分无线接入方法、装置及系统、网络设备，在本发明的技术方案中，AP将待发送的射频信号分配为路数与天线的数量相同的多路第一子射频信号，并通过馈线将多路第一子射频信号一一对应地发送给多个天线，天线将接收到的射频信号发送出去，能够在AP内部实现射频信号的功率分配，能够克服现有放装WLAN和室分WLAN存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，并且相对于室分WLAN部署方案，能够降低WLAN的部署成本、降低施工难度。

Description

应用于室分无线局域网的智分无线接入方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线局域网领域，具体地，涉及一种应用于室分无线局域网的智分无线接入方法、装置及系统、网络设备。

背景技术

随着无线网络技术的日益成熟，无线网络已被越来越多的企业用户所接受。无线网络的引入，为企业和个人提供了一种新型的网络应用平台，为企业创建了无线自由的工作空间。从日常办公环境到跨地区的网络互联，无线网络都扮演着重要的角色。

目前，无线局域网（WLAN，Wireless Local Network）成为无线网络技术中的一个热点。WLAN是不通过任何导线或传输电缆连接的局域网，而使用射频（RF，Radio Frequency）技术通过无线电波作为数据传送的媒介，传送距离一般只有几十米。无线局域网的主干网络通常使用有线电缆（Cable），无线局域网用户通过一个或多个接入点（AP，Access Points）接入无线局域网。

目前WLAN的室内无线网络信号覆盖通常采用放装部署方案和室分部署方案。

（一）、在放装部署方案中，在建筑物的走廊集中安装大量AP和天线，AP通过天线发射的信号穿墙进入房间实现覆盖。但是这种方式存在如下缺点：

第一，AP之间自身干扰严重，信号收发速率低；由于在一个WLAN中集中部署多个AP，要达到信号的有效覆盖，多个AP之间必然存在同频干扰，这就会导致无线网络速率低，不稳定，无线终端进行无线网络连接时会不停地跳转；

第二，信号无法有效地到达房间内部；由于室内房间采用实体砖墙，对信号的阻挡十分严重，装修的越豪华阻挡越严重，导致大部分房间内信号很低，甚至出现信号盲点；

第三、为了加大信号强度，违规使用功率放大器，即在AP放装处加装大功率的功率放大器，这导致有效辐射严重超过国家标准，对人体有害。

室分部署方案能够解决放装型部署中存在的AP之间同频干扰、信号无法有效地达到房间内部的问题。

（二）、在室分部署方案中，将AP安装在建筑物的弱电间或者走廊顶棚，采用包括功分器、耦合器、馈线、位于建筑物室内的天线以及无源配件等的功率分配电路与AP相连接，将AP输出的射频信号引入到多个建筑物房间的室内，实现室内无线信号的覆盖。目前这种方式存在如下缺点：

第一、WLAN输出的射频信号要经过各种功分器、耦合器和线缆，无源器件和馈线对射频信号的衰减效果明显，导致信号达到各个天线的强度不同，信号覆盖效果参差不齐；

第二、通常采用的无源配件是通用配件，带宽太大，抗干扰性能差，容易受到2G、3G信号的影响；

第三、物料多、配件种类多，部署成本较高、施工难度较大。

可见在目前的放装WLAN和室分WLAN部署方案中，都存在信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，室分WLAN部署方案还存在WLAN部署成本高、施工高难度大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种应用于室分无线局域网的智分无线接入方法、装置及系统、网络设备，用以解决现有WLAN存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，以及室分WLAN部署成本高、施工高难度大的问题。

本发明实施例技术方案如下：

一种应用于室分无线局域网的智分无线接入方法，包括：接入点AP将待发送的射频信号分配为路数与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号；并分别将所述至少一路第一子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线。

一种应用于室分无线局域网的智分无线接入装置，包括：分配模块，用于将待发送的射频信号分配为路数和与所述装置相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号，并分别将所述至少一路第一子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线。

一种网络设备，包括如上所述的应用于室分无线局域网的智分无线接入装置。

一种应用于室分无线局域网的智分无线接入系统，包括：接入点AP和至少一个天线，所述AP和所述天线之间通过馈线连接；具体地，所述AP为上述的网络设备，用于将待发送的射频信号分配为路数与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号；并分别将所述至少一路第一子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线；所述天线用于发送来自所述AP的射频信号。

根据本发明实施例，AP将待发送的射频信号分配为路数与天线的数量相同的多路第一子射频信号，并通过馈线将多路第一子射频信号一一对应地发送给多个天线，天线将接收到的射频信号发送出去，能够在AP内部实现功率分配，从而能够克服现有技术中WLAN存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，并且相对于现有室分WLAN部署方案，由于省去了AP外部的功率分配电路，能够降低WLAN的部署成本、降低施工难度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是本发明实施例提供的应用于室分WLAN的智分无线接入系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的应用于室分无线局域网的智分无线接入方法的工作流程图；

图3示出了本发明实施例提供的应用于室分无线局域网的智分无线接入装置的结构框图；

图4是图3所示装置的优选结构框图；

图5是本发明实施例提供的应用于室分WLAN的智分无线接入系统具体实现的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例针对现有放装WLAN和室分WLAN中均存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，以及室分WLAN部署成本高、施工高难度大的问题，提出了一种应用于室分无线局域网的智分无线接入方案，用以解决该方案。

在本发明实施例中，“智分”的含义为对信号进行智能分配，“应用于室分WLAN的智分无线接入系统”的含义为应用于室分型WLAN的对信号进行智能分配的无线接入系统。

在本发明实施例的技术方案中，在AP内部实现功率分配，也即AP将待发送的射频信号分配为路数与天线的数量相同的多路第一子射频信号，并通过馈线将多路第一子射频信号一一对应地发送给多个天线，天线将接收到的射频信号发送出去，天线可以根据需要部署在建筑物室内需要无线信号的地方，并且相对于现有室分WLAN省去了AP外部的功率分配电路，从而能够克服现有技术中放装WLAN和室分WLAN均存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，并且由于省去了AP外部的功率分配电路，AP和天线直接通过馈线连接，能够降低WLAN的部署成本、降低施工难度。

图1中示出了本发明实施例提供的应用于室分WLAN的智分无线接入系统的结构框图，如图1所示，该系统包括AP 11和至少一个天线12，天线位于建筑物室内，AP 11通过馈线13与至少一个天线12连接。

AP 11用于将待发送的射频信号分配为路数与天线的数量相同的至少一路第一子射频信号，并分别将至少一路第一子射频信号一一对应地发送给至少一个天线12；

具体地，AP 11首先对射频信号进行滤波得到预定工作频段内的待发送的射频信号，预定工作频段包括：2.4GHZ至2.4835GHz，或者5.8GHZ至5.85GHz；

其次，AP 11还可以分别对至少一路第一子射频信号中的每路信号进行功率放大得到至少一路第二子射频信号；具体地，可以将每路第一子射频信号的功率值放大为与待发送的射频信号的功率值一致的功率值；或者，将每路第一子射频信号的功率值放大为预定的功率值；并分别将至少一路第二子射频信号一一对应地发送给至少一个天线；

优选地，AP 11还可以将工作模式设置为单流模式，并在单流模式下，对于当前天线12接收来自各个站点STA的信号的接收信号强度值，确定各个接收信号强度值的最低值，根据该最低值以及预设的接收信号强度与发送速率的对应关系，确定与该最低值对应的发送速率，以确定的发送速率将与当前天线对应的第二子射频信号承载的数据发送给当前天线；其中，预设的接收信号强度与发送速率的对应关系中包括若干个连续的接收信号强度值区间所分别对应的预定的发送速率，具体地，接收信号强度与发送速率的对应关系可如表1所示，表1中包括3个接收信号强度值区间，分别为I＞-65dBm、-65dBm≥I＞-70dBm和-70dBm≥I＞-75dBm，其中，I为接收信号强度值，且，I＞-65dBm对应的发送速率为65Mbps，-65dBm≥I＞-70dBm对应的发送速率为54Mbps，-70dBm≥I＞-75dBm对应的发送速率为48Mbps，也即，信号强度值越高则发送速率就越高，优选地，该对应关系可以根据经验值来设置，也可以根据仿真技术来模拟确定；

此外，AP 11也可以根据全部天线12的接收信号强度值的最小值来确定发送速率，并以所确定的发送速率将第二子射频信号承载的数据一一对应地发送给各个天线12；

表1

STA信号强度	AP速率集
		I＞-65dBm	65Mbps
-65dBm≥I＞-70dBm	54Mbps
		-70dBm≥I＞-75dBm	48Mbps

天线12，用于发送来自AP 11的射频信号；来自AP的11射频信号包括第一子射频信号或第二子射频信号。

图2示出了本发明实施例提供的应用于室分无线局域网的智分无线接入方法的工作流程图，也即图2示出了图1中所示AP 11的工作流程，该工作流程包括：

步骤21、AP 11将待发送的射频信号分配为路数与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号；

步骤22、AP 11分别将至少一路第一子射频信号一一对应地发送给至少一个天线；

优选地，AP 11首先对射频信号进行滤波得到预定工作频段内的所述待发送的射频信号，所述预定工作频段包括：2.4GHZ至2.4835GHz，或者5.8GHZ至5.85GHz；其次，AP 11分别对至少一路第一子射频信号中的每路信号进行功率放大得到至少一路第二子射频信号；具体地，可以将每路第一子射频信号的功率值放大为与待发送的射频信号的功率值一致的功率值；或者，将每路第一子射频信号的功率值放大为预定的功率值；并分别将至少一路第二子射频信号一一对应地发送给至少一个天线12；

优选地，AP 11还可以将工作模式设置为单流模式，并在单流模式下，对于当前天线12接收来自各个站点STA的信号的接收信号强度值，确定各个接收信号强度值的最低值，根据该最低值以及预设的接收信号强度与发送速率的对应关系，确定与该最低值对应的发送速率，以确定的发送速率将与当前天线对应的第二子射频信号承载的数据发送给当前天线；其中，预设的接收信号强度与发送速率的对应关系中包括若干个连续的接收信号强度值区间所分别对应的预定的发送速率，具体地，接收信号强度与发送速率的对应关系可如表1所示。

通过图1所示系统及AP 11的工作原理可以看出，在AP 11内部对待发送的射频信号的功率进行分配，将分配得到的第一子射频信号通过馈线发送给天线，天线可以根据需要部署在建筑物室内需要无线信号的地方，信号强度不受AP所在位置与天线所在位置的空间距离的影响，在天线所在空间内能够实现信号均匀覆盖，能够减少AP之间的同频信号的干扰，从而能够克服现有技术中放装WLAN和室分WLAN均存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，并且由于省去了AP外部的功率分配电路，AP和天线直接通过馈线连接，能够降低WLAN的部署成本、降低施工难度。

优选地，AP 11还对射频信号进行滤波，得到待发送的射频信号，能够对预定的工作频段以外的频段进行隔离，从而能够进一步提高AP 11的抗干扰性能。

优选地，AP 11对第一子射频信号的功率进行放大得到信号强度较高的第二子射频信号，可以使AP的输入功率和输出功率保持一致，也可以得到预设的较为理想的输出功率，从而使得经过至少一个天线12输出的信号功率的功率值相同并且信号强度高，从而使得通过本发明实施例提供的应用于无线局域网的接入系统可以提供信号强度高、信号分布均匀的接入信号。

优选地，AP 11根据对STA的接收信号强度值来选择数据的发送速率，当接收信号强度值较高时，信道的信噪比较高、信道干扰较小，可以以较高的发送速率发送数据，这样能够提高STA的接收成功率，当接收信号强度值较低时，信道的信噪比较低、信道干扰较大，可以以稍低的发送速率发送数据，这样能够降低丢包率、从而提高STA的接收成功率。并且，对不同的天线上发送的数据确定不同的发送速率，能够有针对性地对信号强度较弱的STA降低发送速率，以降低丢包率、提高接收成功率，对信号强度较高的STA提高发送速率，以提高STA的接收速度、提高数据接收成功率，对全部天线上发送的数据确定相同的发送速率，能够提高STA在整个接入系统中的数据接收成功率。

图3示出了本发明实施例提供的应用于室分无线局域网的智分无线接入装置的结构框图，也即在如图1所示的AP 11中包括如图3所示的装置，该装置包括：

分配模块31，用于将待发送的射频信号分配为路数和与装置相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号，并分别将至少一路第一子射频信号一一对应地发送给至少一个天线。

优选地，图4示出了图3所示装置的优选结构框图，在图3所示结构的基础上，图4所示的装置还包括滤波模块32、功率放大模块33和控制模块34。

滤波模块32用于对射频信号进行滤波得到预定工作频段内的待发送的射频信号，预定工作频段包括：2.4GHZ至2.4835GHz，或者5.8GHZ至5.85GHz。

功率放大模块33，用于分别对来自分配模块31的所述至少一路第一子射频信号中的每路信号进行功率放大得到至少一路第二子射频信号；具体地，功率放大模块33将每路第一子射频信号的功率值放大为与所述待发送的射频信号的功率值一致的功率值；或者，将每路第一子射频信号的功率值放大为预定的功率值；并分别将所述至少一路第二子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线。

控制模块34，用于在单流模式下，对于当前天线接收来自各个站点STA的信号的接收信号强度值，确定各个接收信号强度值的最低值，根据该最低值以及预设的接收信号强度与发送速率的对应关系，确定与该最低值对应的发送速率，以确定的发送速率将与当前天线对应的第二子射频信号承载的数据发送给当前天线；其中，所述预设的接收信号强度与发送速率的对应关系中包括若干个连续的接收信号强度值区间所分别对应的预定的发送速率。

图3和图4所示装置的工作原理如图2所示，这里不再赘述。

图3或图4所示的装置也能够克服现有技术中放装WLAN和室分WLAN均存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，能够降低WLAN的部署成本、降低施工难度。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种网络设备，该设备包括如图3或图4所示的装置，在具体应用中，该网络设备可以是AP。

下面对本发明具体实施的情况进行说明。

图5示出了本发明实施例提供的应用于室分WLAN的智分无线接入系统具体实现的结构框图，如图5所示，该系统包括AP 51、和n个天线52，天线52分别一一对应地位于建筑物的n个房间内，AP 51和天线52之间均通过馈线53连接，其中，n为自然数。AP 51中包括信号处理单元511和滤波分配单元512，滤波分配单元512对应于图4所示的无线接入装置，也即滤波分配单元512对应于图4中的滤波模块32、分配模块31和功率放大模块33和控制模块34。AP 51以单流模式工作。

信号处理单元511用于将来自无线网桥的数字信号转换为射频信号；

滤波分配单元512对来自信号处理单元511的射频信号进行滤波和功率分配，也即首先对射频信号进行滤波得到窄带宽的工作频段内的射频信号，该工作频段符合802.11标准，工作频段具体为2.4GHZ至2.4835GHz、或者5.8GHZ至5.85GHz；其次，对滤波后的射频信号进行功率分配，按照对射频信号的总功率进行平均分配的原则，对射频信号分配得到路数与天线52的数量n相同的n路第一子射频信号；然后，分别对n路第一子射频信号进行功率放大，得到每路信号的功率值与待发送的射频信号的功率值一致的n路第二子射频信号，并将这n路第二子射频信号一一对应地发送给n个天线52。

天线52发送来自AP 51的射频信号。

滤波分配单元512还对天线52发送的数据进行调速，具体地，滤波分配单元512将当前天线接收到的来自STA的信号的接收信号强度值与预设调速对应关系表（该表可以如表1所示）进行对比，该表中包括三个连续的接收信号强度值区间所分别对应的数据发送速率，确定接收信号强度值对应的接收信号强度值区间，以该接收信号强度值区间对应的发送速率，以确定的发送速率将第二子射频信号承载的数据发送给当前天线。

通过图5所示的系统AP 51能够将射频信号较为均匀地分配成功率大致相等且与待发送的射频信号一致的多路第二子射频信号，并将第二子射频信号通过馈线发送给天线52，使得各个天线52发送第二子射频信号功率稳定、信号功率强度高，从而实现信号的均匀覆盖，通过滤波能够屏蔽掉工作频段以外的其他信号，能够提高射频信号的抗干扰性能，并且，AP 51对待发送给天线52的第二子射频信号进行调速，能够提高STA的接收成功率，可见通过图5所示的系统能够提高AP的网络性能，克服现有放装WLAN和室分WLAN中存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题。并且，如图5所示的系统施工简单、部署成本低。

具体地，滤波分配单元512可以是板载的滤波分配电路，这样符合AP小型化和集成化的要求。板载的滤波分配电路可以有多种实现方式，例如：第一、可以通过在集成电路板上设计实现滤波分配电路，第二、可以通过现有的滤波芯片和功率分配芯片的组合实现滤波、功率分配和功率放大电路。采用第一种方法需要设计专门的集成电路，电路集成度高、设备规格小，并且信号处理能力显著，是较为理想的实现方式，例如可以采用滤波电路、微带走线（PCB走线）和功率放大电路来实现；采用第二种方法时，可以采用GPIO芯片来实现对待发送的射频信号的滤波、功率分配和功率放大功能，采用该种方法是需要对芯片间的匹配进行调试，信号处理能力取决于芯片的处理能力。

综上所述，根据本发明实施例的技术方案，在AP内部实现功率分配，也即AP将待发送的射频信号分配为路数与天线的数量相同的多路子射频信号，并通过馈线将多路子射频信号一一对应地发送给多个天线，天线将接收到的子射频信号发送出去，天线可以根据需要部署在建筑物室内需要无线信号的地方，并且相对于现有室分WLAN省去了AP外部的功率分配电路，能够克服现有技术中放装WLAN和室分WLAN均存在的信号强度弱、信号覆盖不均匀和信号易受干扰的问题，并且由于省去了AP外部的功率分配电路，AP和天线直接通过馈线连接，能够降低WLAN的部署成本、降低施工难度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种应用于室分无线局域网的智分无线接入方法，其特征在于，包括：

接入点AP将待发送的射频信号分配为路数与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号；

并分别将所述至少一路第一子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别对所述至少一路第一子射频信号中的每路信号进行功率放大得到至少一路第二子射频信号；

并分别将所述至少一路第二子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别对所述至少一路第一子射频信号中的每路信号进行功率放大，具体包括：

将每路第一子射频信号的功率值放大为与所述待发送的射频信号的功率值一致的功率值；或者，

将每路第一子射频信号的功率值放大为预定的功率值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在单流模式下，对于当前天线接收来自各个站点STA的信号的接收信号强度值，确定各个接收信号强度值的最低值，根据该最低值以及预设的接收信号强度与发送速率的对应关系，确定与该最低值对应的发送速率，以确定的发送速率将与当前天线对应的第二子射频信号承载的数据发送给当前天线；其中，所述预设的接收信号强度与发送速率的对应关系中包括若干个连续的接收信号强度值区间所分别对应的预定的发送速率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述AP对射频信号进行滤波得到预定工作频段内的所述待发送的射频信号，所述预定工作频段包括：2.4GHZ至2.4835GHz，或者5.8GHZ至5.85GHz。

6.一种应用于室分无线局域网的智分无线接入装置，其特征在于，包括：

分配模块，用于将待发送的射频信号分配为路数和与所述装置相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号，并分别将所述至少一路第一子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：

功率放大模块，用于分别对来自分配模块的所述至少一路第一子射频信号中的每路信号进行功率放大得到至少一路第二子射频信号；并分别将所述至少一路第二子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述功率放大模块，具体用于：将每路第一子射频信号的功率值放大为与所述待发送的射频信号的功率值一致的功率值；或者，

将每路第一子射频信号的功率值放大为预定的功率值。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：

控制模块，用于在单流模式下，对于当前天线接收来自各个站点STA的信号的接收信号强度值，确定各个接收信号强度值的最低值，根据该最低值以及预设的接收信号强度与发送速率的对应关系，确定与该最低值对应的发送速率，以确定的发送速率将与当前天线对应的第二子射频信号承载的数据发送给当前天线；其中，所述预设的接收信号强度与发送速率的对应关系中包括若干个连续的接收信号强度值区间所分别对应的预定的发送速率。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：

滤波模块，用于对射频信号进行滤波得到预定工作频段内的所述待发送的射频信号，所述预定工作频段包括：2.4GHZ至2.4835GHz，或者5.8GHZ至5.85GHz。

11.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求6至10中任一项所述的应用于室分无线局域网的智分无线接入装置。

12.一种应用于室分无线局域网的智分无线接入系统，其特征在于，包括：接入点AP和至少一个天线，所述AP和所述天线之间通过馈线连接；具体地，

所述AP为权利要求11所述的网络设备，用于将待发送的射频信号分配为路数与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号；并分别将所述至少一路第一子射频信号一一对应地发送给所述至少一个天线；

所述天线，用于发送来自所述AP的射频信号。

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