CN103220043A - 双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双路WiFi信号的双向传输技术领域，公开双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，包括：中心控制机，光纤线路，远端射频单元；其中，所述中心控制机包括：控制器、两个WiFi接入点，对WiFi信号进行合路的合路器，对下行模拟射频信号和上行模拟射频信号进行分离的环路器，以及与光纤线路相连的光电/电光转换单元；所述远端射频单元包括：光电/电光转换单元，放大单元和双辐射天线；在前述WiFi接入点与前述合路器之间设有单向隔离器，用来降低WiFi接入点的下行模拟射频信号的发射功率以避免由于信号泄漏而导致另一WiFi链路性能劣化。本发明开发的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，降低了对合路器隔离度的要求，实现双路WiFi信号的混合传输。

Description

双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式
技术领域
本发明涉及双路WiFi信号的双向传输技术领域，尤其涉及双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式。
背景技术
采用光载无线技术，通过光纤传输WiFi射频信号，可以将WiFi射频信号通过光纤有线覆盖200米～5000米。但是其覆盖面积及信号种类则与信号源的容量有关。一般情况下我们一次只能将一个信号源传至远端，这便导致了这种WiFi信号传输方式的局限性。
为了达到双WiFi信号传输的目的，我们采用信号合路的方式，用合路器将两个WiFi信号合路，然后通过环路器将下行和上行模拟射频信号分离，再通过模拟光模块进行电光\光电转换后传输。但对于WiFi信号而言，其合路传输方式要求合路器具有很高的隔离度，而目前合路器的典型隔离度在23dB～25dB左右，市面上最好的合路器隔离度也仅有28dB，无法满足WiFi合路传输的要求。
有鉴于此，如何设计开发一种WiFi信号隔离效果好、防止各WiFi接入点产生干扰的新型多路光载无线传输技术具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本专利的目的在于，开发一种双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，以降低对合路器隔离度的要求，实现双路WiFi信号的混合传输。
为达到以上目的，本专利采用如下技术方案。
双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，包括：中心控制机，光纤线路，远端射频单元；其特征在于，
所述中心控制机包括：控制器、两个WiFi接入点，对WiFi信号进行合路的合路器，对下行模拟射频信号和上行模拟射频信号进行分离的环路器，以及与光纤线路相连的光电/电光转换单元；
所述远端射频单元包括：光电/电光转换单元，放大单元和双辐射天线；
在前述WiFi接入点与前述合路器之间设有单向隔离器，用来降低WiFi接入点的下行模拟射频信号的发射功率以避免由于信号泄漏而导致另一WiFi链路性能劣化；
在前述环路器与前述光电/电光转换单元之间设有用来对下行模拟射频信号进行放大的功率放大器以产生所要求的驱动信号； 
前述双辐射天线用于信号的接收和发射。
作为改进地，所述单向隔离器反向安装，即从WiFi接入点的输出的WiFi信号反向经单向隔离器衰减后再进入到合路器，合路器中反馈过来的上行模拟射频信号正向通过单向隔离器为透明传输。
作为改进地，所述远端射频单元上的光电/电光转换单元与中心控制机上的光电/电光转换单元具有相同的结构，都包括：光/电转换模块和电/光转换模块，分别用于完成光信号到模拟射频信号的转换及模拟射频信号到光信号的转换。
作为改进地，所述中心控制机的光电/电光转换单元中的电/光转换模块与远端射频单元的光电/电光转换单元中的光/电转换模块通过光纤线路连接，所述中心控制机的光电/电光转换单元中的光/电转换模块与远端射频单元的光电/电光转换单元中的电/光转换模块通过光纤线路连接。
作为改进地，对下行模拟射频信号，所述合路器作为功率合成器使用，用于模拟射频信号的混合，而对上行模拟射频信号，所述合路器作为功率分离器使用，以实现双路WiFi信号的同时接收。
作为改进地，所述放大单元包括：用于对下行模拟射频信号的进行放大的功率放大器和用于对上行模拟射频信号进行放大的低噪声放大器。
作为改进地，所述控制器包括：微处理，内存储器，外存储器，网络接口，I/O接口及软件系统；该控制器通过网络接口配置WiFi接入点，以获取WiFi接入点的工作数据；前述软件系统包括操作系统和应用软件，其应用软件用来执行：配置WiFi接入点，获取WiFi接入点工作数据，诊断WiFi接入点的工作状态，对WiFi接入点进行复位处理以及故障报警。
作为改进地，所述单向隔离器的隔离度为20dB～30dB。
作为改进地，所述光电/电光转换单元的信号带宽为1600MHz～2700MHz值。
作为改进地，所述双辐射天线由两个相互隔离的天线组成，其隔离度不小于40dB,一个被用于下行模拟射频信号的发射，另一个则被用于接收上行模拟射频信号。
与现有技术相比，本发明提供的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式具有以下有益效果：
一、通过在WiFi接入点与合路器之间设有单向隔离器，在环路器与光电/电光转换单元之间设有用来对下行发射信号进行放大的放大器；实际工作时，各WiFi下行模拟射频信号首先通过隔离器的衰减进入合路器合路，合路后再通过环路器将信号收发分离，最后通过放大器将发射信号放大至0dBm～8dBm；实现WiFi信号合路的低输入高输出，克服了WiFi信号混合传输时对合路器隔离度要求过高的缺陷；这种WiFi信号合路的低输入高输出方式尚属首创。
二、WiFi接入点，合路器，环路器，光电/电光转换单元以及光纤线路和远端射频单元构成完整的光载无线系统，通过光纤线路将WiFi信号传输到远端射频单元，有效扩大WiFi信号的覆盖范围。
三、系统初始工作时，控制器将各WiFi接入点预先设置网络名、认证密码、工作频道、工作模式设置，保证WiFi网络的稳定工作。
附图说明
图1所示为本发明提供的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式的原理示意图。
附图标记说明：
100、中心控制机，
101、光纤线路，
102、远端射频单元，
103、控制器，
104、105、WiFi接入点，
106、隔离器，
107、合路器，
108、环路器，
109、功率放大器，
110、111、光电/电光转换单元，
112、功率放大器，
113、低噪声放大器，
114、双辐射天线。
具体实施方式
为进一步阐述本发明的实质，结合附图对本发明的具体实施方式说明如下。
如图1所示，双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，包括：中心控制机100、光纤线路101和远端射频单元102及辐射天线114。
其中,所述中心控制机100由控制器103、WiFi接入点（AP1）104、WiFi接入点（AP2）105、单向隔离器106、合路器107、环路器108、功率放大器109、光电/电光转换单元110构成。
前述WiFi接入点（AP1）104和WiFi接入点（AP2）105提供WiFi无线信号源，和无线网络接入。
对下行模拟射频信号，前述合路器107作为功率合成器使用，用于模拟射频信号的混合，而对上行模拟射频信号，前述合路器107则作为功率分离器使用以实现双AP信号的同时接收。
前述环路器108用于分离WiFi射频信号的下行模拟射频信号（发射信号）和上行模拟射频信号（接收信号），实现收发双工。
前述光电/电光转换单元110由电/光转换模块和光/电转换模块构成，分别完成将环路器108输出的下行模拟射频信号转换成光信号，通过光纤线路101传送至远端射频单元102；以及将远端射频单元102传送来的光信号转换成上行模拟射频信号，输出至环路器108的上行模拟射频信号输入端。
所述远端射频单元102由光电/电光转换单元111、低噪声放大器（LNA）113、功率放大器（PA）112、双辐射天线114构成。
其中，前述光电/电光转换单元111与光电/电光转换单元110具有相同的结构和功能，光电/电光转换单元110中电/光转换模块与光电/电光转换单元111中的光/电转换模块通过光纤线路101连接；光电/电光转换单元110中光/电转换模块与光电/电光转换单元111中的电/光转换模块通过光纤线路101连接。
前述低噪声放大器（LNA）113用于实现上行模拟射频信号的低噪声放大，并与光电/电光转换单元111的电/光转换模块相连。
前述功率放大器（PA）112同光电/电光转换单元111的光/电转换模块相连，用于实现下行模拟射频信号的功率放大。
前述双辐射天线114工作在1600MHz到2.4GHz频段，用于收发无线射频信号。
中心控制机100中的WiFi接入点104、105，合路器107，环路器108，光电/电光转换单元110、111，光纤线路101，远端射频单元102以及双辐射天线114构成完整的光载无线系统，通过光纤线路扩大WiFi信号的分布范围。
本实施例中，隔离器106为单向隔离器，信号正向通过隔离器为透明传输，反向有20dB到30dB的隔离效果，防止泄漏信号进入另一WiFi接入点。
本实施例中，功率放大器（PA）112输出射频功率不大于100mW。
本实施例中，低噪声放大器（LNA）113放大倍数不小于20dB。
系统初始工作时，首先，控制器设置好WiFi接入点104、105的基本参数，以保证网络的正常工作，包括SSID（网络名）、认证密码、工作频道、工作模式等。
WiFi接入点104、105的输出信号通过单向隔离器106、合路器107，环路器108，进入功率放大器109。电光/光电转化模块110将放大后的WiFi信号转换为光信号，经过光纤线路101传送到远端射频单元102。在远端射频单元中，电光/光电转化模块111和功率放大器112将光信号还原为原始的WiFi信号，通过双辐射天线114实现WiFi信号的远端覆盖（下行模拟射频信号）。双辐射天线114同时用于接收WiFi上行模拟射频信号(终端用户数据)，上行模拟射频信号然后通过低噪音放大器113和电光/光电转化模块111转换为光信号，经过光纤线路传输到中心控制机100。中心控制机100中的电光/光电转化模块110将光信号还原为WiFi信号，通过环路器108、合路器107和单向隔离器106进入对应的WiFi接入点104和105完成上行模拟射频信号的传输。
以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。但凡依照本发明之实质，所做的简单改进、修饰或等效变换都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，包括：中心控制机，光纤线路，远端射频单元；其特征在于，
所述中心控制机包括：控制器、两个WiFi接入点，对WiFi信号进行合路的合路器，对下行模拟射频信号和上行模拟射频信号进行分离的环路器，以及与光纤线路相连的光电/电光转换单元；
所述远端射频单元包括：光电/电光转换单元，放大单元和双辐射天线；
在前述WiFi接入点与前述合路器之间设有单向隔离器，用来降低WiFi接入点的下行模拟射频信号的发射功率以避免由于信号泄漏而导致另一WiFi链路性能劣化；
在前述环路器与前述光电/电光转换单元之间设有用来对下行模拟射频信号进行放大的功率放大器以产生所要求的驱动信号；
前述双辐射天线用于信号的接收和发射。
2.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述单向隔离器反向安装，即从WiFi接入点的输出的WiFi信号反向经单向隔离器衰减后再进入到合路器，合路器中反馈过来的上行模拟射频信号正向通过单向隔离器为透明传输。
3.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述远端射频单元上的光电/电光转换单元与中心控制机上的光电/电光转换单元具有相同的结构，都包括：光/电转换模块和电/光转换模块，分别用于完成光信号到模拟射频信号的转换及模拟射频信号到光信号的转换。
4.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述中心控制机的光电/电光转换单元中的电/光转换模块与远端射频单元的光电/电光转换单元中的光/电转换模块通过光纤线路连接，所述中心控制机的光电/电光转换单元中的光/电转换模块与远端射频单元的光电/电光转换单元中的电/光转换模块通过光纤线路连接。
5.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，对下行模拟射频信号，所述合路器作为功率合成器使用，用于模拟射频信号的混合，而对上行模拟射频信号，所述合路器作为功率分离器使用，以实现双路WiFi信号的同时接收。
6.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述放大单元包括：用于对下行模拟射频信号的进行放大的功率放大器和用于对上行模拟射频信号进行放大的低噪声放大器。
7.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述控制器包括：微处理，内存储器，外存储器，网络接口，I/O接口及软件系统；该控制器通过网络接口配置WiFi接入点，以获取WiFi接入点的工作数据；前述软件系统包括操作系统和应用软件，其应用软件用来执行：配置WiFi接入点，获取WiFi接入点工作数据，诊断WiFi接入点的工作状态，对WiFi接入点进行复位处理以及故障报警。
8.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述单向隔离器的隔离度为20dB～30dB。
9.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述光电/电光转换单元的信号带宽为1600MHz～2700MHz值。
10.根据权利要求1所述的双路WiFi信号混合传输的合路/分路方式，其特征在于，所述双辐射天线由两个相互隔离的天线组成，其隔离度不小于40dB,一个被用于下行模拟射频信号的发射，另一个则被用于接收上行模拟射频信号。
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