一種無線接入點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種無線接入點(diǎn)，應(yīng)用于室內(nèi)天線分布式部署環(huán)境中，用于為無線終端提供接入服務(wù)，該無線接入點(diǎn)包括CPU、射頻處理單元以及M個射頻開關(guān)，每一射頻開關(guān)包括第一引腳以及至少兩個用于分別通過射頻饋線連接到部署在不同室內(nèi)區(qū)域中的至少兩個天線的第二引腳；所述射頻處理單元包括M個射頻通道，每一射頻通道連接到射頻開關(guān)的第一引腳；所述CPU用于在需要發(fā)送報文時，先查詢終端服務(wù)表中與無線終端對應(yīng)的天線組合，所述射頻處理單元用于在發(fā)送報文時根據(jù)CPU查詢到的天線組合控制射頻開關(guān)選通該查詢到的天線組合包括的多個天線。本發(fā)明部署容易且成本較低，回避了功分器等高成本且難部署的手段，終端接入體驗好。
【專利說明】一種無線接入點(diǎn)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及WLAN (Wireless Local Area Network,無線局域網(wǎng))無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，尤其涉及一種利用天線進(jìn)行分布式部署的無線接入點(diǎn)。

【背景技術(shù)】
[0002]在MIMO (Multiple Input Mutiple Output,多路輸入多路輸出的無線傳輸技術(shù))和智能天線技術(shù)日益發(fā)展的今天，采用智能天線技術(shù)的MMO AP已經(jīng)在室外覆蓋上獲得了廣泛的應(yīng)用。但對于室內(nèi)分布式覆蓋，由于其特殊的部署方式，基本上都是采用單頻單流的傳統(tǒng)AP，多頻MMO技術(shù)在室內(nèi)分布式覆蓋難以有很好的應(yīng)用。
[0003]請參考圖1，對于室內(nèi)分布式覆蓋無線接入點(diǎn)(Access Point, AP)的設(shè)計來說，其通常是通過射頻功率分配器(功分器)將一路射頻信號分配至若干天線。每個天線通過饋線引入并安裝在一個單獨(dú)的區(qū)域(比如一個特定的房間)。通過擴(kuò)展天線的數(shù)量，無線接入點(diǎn)的無線信號能夠覆蓋到所有天線所能覆蓋的區(qū)域，這樣可有效擴(kuò)大單個無線接入點(diǎn)的覆蓋范圍，滿足更大面積無線終端用戶的接入需求。隨著用戶終端對接入穩(wěn)定性、信號強(qiáng)度以及上網(wǎng)速率等方面的要求越來越高，這種已有的實(shí)現(xiàn)方案可能同時存在以下一個或者多個技術(shù)問題。
[0004]第一，隨著天線數(shù)量不斷地擴(kuò)展增加，每一個無線終端天線上分配到的信號功率就會減弱，天線數(shù)量越多，信號強(qiáng)度越弱。這種傳統(tǒng)的室內(nèi)分布式無線接入點(diǎn)在部署之初就必須權(quán)衡與協(xié)調(diào)無線信號覆蓋區(qū)域大小與終端信號強(qiáng)度之間的矛盾。
[0005]第二，由于現(xiàn)有室內(nèi)分布式無線接入點(diǎn)安裝的功分器或耦合器較多，工程安裝費(fèi)時且安裝施工成本較高。
[0006]第三，由于分布式無線接入點(diǎn)的發(fā)射功率普遍較客戶端的發(fā)射功率高，過大的分配衰減和線路衰減客觀上導(dǎo)致上行信號強(qiáng)度明顯弱于下行信號強(qiáng)度，從而導(dǎo)致無線終端上網(wǎng)的上下行速率不對稱。
[0007]第四，在室內(nèi)分布式覆蓋中，如果要發(fā)揮MMO技術(shù)的優(yōu)勢，傳統(tǒng)的方法方式是并行部署多套分布式天饋系統(tǒng)，將MMO AP的每一路射頻信號分別引入到不同的覆蓋區(qū)域，這樣更是大大增加了工程難度、提高了成本。
[0008]第五，現(xiàn)有室內(nèi)分布式無線接入點(diǎn)由于分配衰減和線路衰減較大，難以支持較高頻段(如5GHz頻段)，使得雙頻或多頻部署在室內(nèi)分布式系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明提供一種無線接入點(diǎn)，應(yīng)用于室內(nèi)天線分布式部署環(huán)境中，用于為無線終端提供接入服務(wù)，該無線接入點(diǎn)包括CPU、N個射頻處理單元以及N*M個射頻開關(guān)，其中N為大于等于I的自然數(shù)，M為大于等于I的自然數(shù)，其特征在于:
[0010]每一射頻開關(guān)包括第一引腳以及至少兩個用于分別通過射頻饋線連接到部署在不同室內(nèi)區(qū)域中的至少兩個天線的第二引腳；并用于在射頻單元的控制下將任意一個第二引腳與第一引腳相連實(shí)現(xiàn)選通該第二引腳對應(yīng)連接的天線；
[0011]所述射頻處理單元包括M個射頻通道，每一個射頻通道對應(yīng)連接到一個射頻開關(guān)的第一引腳；其中
[0012]所述CPU用于在需要發(fā)送報文給無線終端時，先查詢終端服務(wù)表中與該無線終端對應(yīng)的天線組合，將該報文以及查詢到的天線組合提交給射頻處理單元；所述射頻處理單元用于在發(fā)送報文時根據(jù)CPU查詢到的天線組合控制射頻開關(guān)選通該查詢到的天線組合包括的多個天線，然后通過射頻通道經(jīng)由所述多個天線將報文發(fā)送出去。
[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明部署容易且成本較低，回避了功分器等高成本且難以部署的實(shí)現(xiàn)手段，并且可以為用戶的無線終端提供更好的接入體驗，比如說提供更快的接入速率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的利用天線在室內(nèi)進(jìn)行分布式部署的無線接入點(diǎn)的射頻信號分配原理圖。
[0015]圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方式中無線接入點(diǎn)的邏輯架構(gòu)圖。
[0016]圖3是本發(fā)明一種實(shí)施方式中無線接入點(diǎn)在室內(nèi)環(huán)境中的部署示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]請參考圖2，為解決【背景技術(shù)】中所述一個或多個可能存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種新的適用于室內(nèi)天線分布式部署環(huán)境的無線接入點(diǎn)設(shè)計方案。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，該無線接入點(diǎn)包括CPU、N (大于等于I的自然數(shù))個射頻處理單元以及NXM (M為大于等于I的自然數(shù))個射頻開關(guān)。其中該第一射頻處理單元包括M個與射頻開關(guān)的第一引腳對應(yīng)連接的射頻通道，所述每個射頻開關(guān)包括P (大于或等于2的自然數(shù))個第二引腳，每個射頻開關(guān)P的第二引腳用于分別通過射頻饋線連接到部署在不同室內(nèi)區(qū)域中的P個獨(dú)立的天線上，射頻開關(guān)主要用于在射頻單元的控制下將任意一個第二引腳與第一引腳相連實(shí)現(xiàn)選通該第二弓I腳對應(yīng)連接的天線。
[0018]請參考圖3所示，在本發(fā)明一種典型的室內(nèi)分布式部署無線接入方式中，該無線接入點(diǎn)包括第一及第二射頻處理單元，其中第一射頻處理單元工作在2.4G頻段，而第二射頻處理單元工作在5G頻段。每個射頻單元出三個同頻的射頻通道(Chain)C0、Cl以及C2，每個射頻通道連接到一個射頻開關(guān)RFS的第一引腳。如前所述，射頻開關(guān)可能包括多個第二引腳，也就是說可以在多個天線間進(jìn)行選通切換，在本實(shí)施方式中，P等于2，此時該射頻開關(guān)可以理解為單刀雙擲的射頻開關(guān)。每個射頻開關(guān)的兩個第二引腳均通過合路器連接到一個獨(dú)立的雙頻天線。在本發(fā)明中，第一射頻處理單元以及第二射頻處理單元的設(shè)計是對稱的，因此可以使用合路器讓兩個射頻單元輸出的信號耦合到同一個雙頻天線。當(dāng)然這里也可使用三頻天線，廣義上是一個多頻天線。
[0019]從圖2中可以看出，射頻處理單元三個射頻通道上的射頻信號經(jīng)過三個不同的天線發(fā)射出去。也就是說無線接入點(diǎn)可以有由三個天線組成的天線組合可以使用，而通過控制射頻開關(guān)的選通可以實(shí)現(xiàn)不同的天線組合來發(fā)送或者接收報文。請綜合參考圖2以及圖3，在一種優(yōu)選的方式中，圖2的設(shè)計可以在圖3的室內(nèi)場景中進(jìn)行分布式部署。從圖2可知，天線I與天線6這一對天線共用第一射頻處理單元的射頻通道CO，控制射頻開關(guān)可以使得射頻通道CO的選通到天線I或者天線6上，當(dāng)然天線I和天線6上不可能同時被選通。同樣的道理，天線2與天線5這一對天線共用第一射頻處理單元的射頻通道Cl，而天線3與天線4這一對天線共用第一射頻處理單元的射頻通道C2。在實(shí)際應(yīng)用時，通過邏輯控制來調(diào)整三個射頻開關(guān)的選通，從理論上講，對于第一射頻處理單元來說，其可以有8種由三個天線組成的天線組合可以使用。
[0020]請參考圖3，天線1-6分別通過射頻饋線部署到房間I至房間6中，假設(shè)一個工作在2.4G的無線終端位于房間3中，此時對于該無線終端而言，一般情況下，天線2、天線3以及天線6組成的天線組合可以提供較佳的信號強(qiáng)度給該無線終端，這個天線組合可以形象地理解為無線終端可以“看到”的較佳天線組合。此時第一射頻處理單元最好能夠控制射頻開關(guān)，使得Cl、C2以及CO這三個射頻通道是通過天線2、天線3以及天線6來收發(fā)報文的。
[0021]在實(shí)際使用過程中，優(yōu)選的部署方式是將每一射頻通道下的天線對中的兩個天線盡可能地部署在兩個距離較遠(yuǎn)的區(qū)域(比如圖3中的各個房間)，而來自不同天線對的天線可以部署距離比較接近的兩個區(qū)域。采用這樣的部署方式，可以讓無線終端同時“看到”三個信號都較強(qiáng)的天線。請參考圖3，假設(shè)天線3與天線6互換位置，則此時房間3中的無線終端可以看到的天線組合是天線1、天線2以及天線3，或者天線6、天線2以及天線3。無論是哪一個組合，由于天線I和天線6所在的位置與該無線終端相對較遠(yuǎn)，因此信號強(qiáng)度明顯不如天線2以及天線3。此時天線組合綜合的信號強(qiáng)度較差，能夠提供的接入速率也會受到相應(yīng)的影響。當(dāng)然部署主要是使用者對本發(fā)明無線接入點(diǎn)的使用操作，與本發(fā)明的開發(fā)實(shí)現(xiàn)并無關(guān)系。
[0022]在本發(fā)明中，射頻處理單元可以通過邏輯控制機(jī)制來使用合理的天線組合為無線終端服務(wù)。切換的過程依賴于CPU的對于無線終端接入狀況的感知。在一種優(yōu)選的方式中，CPU通過終端信號強(qiáng)度參數(shù)來感知無線終端的接入狀況。以下通過無線終端的典型行為過程來說明本發(fā)明的無線接入點(diǎn)是如何為無線終端提供更好的接入服務(wù)的。
[0023]在本發(fā)明中，射頻處理單元使用哪個天線組合是由射頻控制子單元確定的。射頻控制子單元可以理解為第一射頻處理單元中的一個邏輯模塊，為了方便理解，將其分離出來在圖2中顯示。事實(shí)上，在圖2中，射頻控制子單元的數(shù)量可以為2個，一個是第一射頻處理單元的，另一個是第二射頻處理單元的，為了簡化邏輯原理，圖2中僅僅示出一個。對于無線接入點(diǎn)接收信號來說，射頻處理單元可以按照預(yù)定的時間間隔來變更天線組合接收報文，每次射頻處理單元中的射頻控制子單元可以控制三個射頻開關(guān)切換到不同的天線組合上來接收報文。由于大部分無線接入點(diǎn)接收的靈敏度都比較強(qiáng)，因此即使接收時使用的天線組合對于無線終端而言不是較佳的，這個影響也是可以接受的。而且無線接入點(diǎn)的接收對應(yīng)于無線終端的上行流量，因此即便接收上性能略差也可以被用戶接收，因為用戶大部分時候有訪問網(wǎng)絡(luò)的流量都是下行流量遠(yuǎn)大于上行流量，用戶的上下行流量是典型的不對稱模型。從無線接入點(diǎn)的發(fā)送方向上來看，當(dāng)CPU需要向某個無線終端發(fā)送控制報文或者數(shù)據(jù)報文的時候，其將報文以及該無線終端對應(yīng)的天線組合提交給第一射頻處理單元，第一射頻處理單元接收到之后可能會進(jìn)行相應(yīng)的緩存，當(dāng)需要輸出該報文時，則產(chǎn)生對應(yīng)的射頻信號，然后由自身的射頻控制子單元控制三個射頻開關(guān)選通該天線組合所包括的多個天線。
[0024]如前所述，當(dāng)CPU需要發(fā)送報文給無線終端時，其需要知曉哪些天線構(gòu)成的天線組合對于服務(wù)該無線終端而言是較佳的。在本發(fā)明中，CPU可以通過查詢終端服務(wù)表來獲取與該無線終端對應(yīng)的天線組合，終端服務(wù)表中各個表項中的天線組合是一個較佳的天線組合，其事實(shí)上是一個參數(shù)，在發(fā)送報文時，射頻控制單元可以根據(jù)這個參數(shù)來選通對應(yīng)的多個天線。請參考表1的示例。
[0025]

【權(quán)利要求】
1.一種無線接入點(diǎn)，應(yīng)用于室內(nèi)天線分布式部署環(huán)境中，用于為無線終端提供接入服務(wù)，該無線接入點(diǎn)包括CPU、N個射頻處理單元以及N*M個射頻開關(guān),其中N為大于或等于I的自然數(shù)，M為大于或等于I的自然數(shù)，其特征在于: 每一射頻開關(guān)包括第一引腳以及至少兩個用于分別通過射頻饋線連接到部署在不同室內(nèi)區(qū)域中的至少兩個天線的第二引腳；并用于在射頻單元的控制下將任意一個第二引腳與第一引腳相連實(shí)現(xiàn)選通該第二引腳對應(yīng)連接的天線； 所述射頻處理單元包括M個射頻通道，每一個射頻通道對應(yīng)連接到一個射頻開關(guān)的第一引腳；其中 所述CPU用于在需要發(fā)送報文給無線終端時，先查詢終端服務(wù)表中與該無線終端對應(yīng)的天線組合，將該報文以及查詢到的天線組合提交給射頻處理單元；所述射頻處理單元用于在發(fā)送報文時根據(jù)CPU查詢到的天線組合控制射頻開關(guān)選通該查詢到的天線組合包括的多個天線，然后通過射頻通道經(jīng)由所述多個天線將報文發(fā)送出去。
2.如權(quán)利要求1所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述CPU進(jìn)一步用于在需要接收報文時，確定需要使用天線組合，然后將該天線組合發(fā)送射頻處理單元，所述射頻處理單元用于根據(jù)CPU確定的天線組合控制射頻開關(guān)選通該天線組合包括的多個天線，然后通過所述多個天線接收報文。
3.如權(quán)利要求2所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述CPU進(jìn)一步用于按照預(yù)定的時間間隔變更天線組合，并將天線組合發(fā)送給射頻處理單元，射頻處理單元根據(jù)CPU提供的天線組合控制射頻開關(guān)選通對應(yīng)的多個天線來接收無線終端的報文。
4.如權(quán)利要求2所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述射頻處理單元進(jìn)一步用于將接收到的報文以及對應(yīng)的當(dāng)前信號強(qiáng)度提交給CPU， 所述CPU進(jìn)一步用于在收到報文后根據(jù)發(fā)送該報文的無線終端的標(biāo)識查詢終端服務(wù)表，如果沒有命中對應(yīng)表項，則將該無線終端標(biāo)識、當(dāng)前天線組合以及當(dāng)前信號強(qiáng)度作為新的表項保存在該終端服務(wù)表中； 如果命中到對應(yīng)的表項，則進(jìn)一步判斷用于接收該報文的當(dāng)前天線組合與終端服務(wù)表中的天線組合是否一致，如果一致則將該表項中對應(yīng)的信號強(qiáng)度更新為當(dāng)前信號強(qiáng)度；如果不一致比較當(dāng)前信號強(qiáng)度與該表項中的信號強(qiáng)度的差值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，如果是則將該表項中的天線組合與信號強(qiáng)度更新為當(dāng)前天線組合以及當(dāng)前信號強(qiáng)度。
5.如權(quán)利要求1所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述天線為多頻天線，該無線接入點(diǎn)包括工作在不同頻段的第一及第二射頻處理單元，其中每個射頻處理單元共用相同數(shù)量的多頻天線。
6.如權(quán)利要求4所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述CPU進(jìn)一步用于將同時支持第一及第二射頻處理單元工作頻段的無線終端牽引到第二射頻處理單元上。
7.如權(quán)利要求1所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述射頻處理單元的M個射頻通道為M個同頻射頻通道。
8.如權(quán)利要求1所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述CPU進(jìn)一步用于定期變更發(fā)送Beacon所需使用的天線組合。
9.如權(quán)利要求1所述的無線接入點(diǎn)，其特征在于，所述M為大于或等于2的自然數(shù)。
【文檔編號】H04W16/28GK104080096SQ201310109496
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】雷艷兵, 周國軍, 岳寧煜, 郭行闖 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司