基于UWE—188D小區(qū)域WiFi網(wǎng)絡(luò)蜂窩基站設(shè)計(jì)

摘 要：隨著科技的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)成為人們生活中不可或缺的一部分，人們對網(wǎng)絡(luò)的速度和數(shù)據(jù)量也隨之越來越高，為推廣城市熱點(diǎn)的覆蓋，小蜂窩基站的廣泛建設(shè)逐漸加快，小蜂窩基站的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面也決定了建設(shè)費(fèi)用和城市熱點(diǎn)的推廣速度，WiFi技術(shù)本身覆蓋距離也有著自身的局限性。

關(guān)鍵詞：小蜂窩基站；WiFi技術(shù)；WiFi熱點(diǎn)

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 22-0000-01

當(dāng)前無線上網(wǎng)運(yùn)用最多最廣速度最快的為WLAN（Wireless Local-Area Network），自1997年IEEE發(fā)表的第一個(gè)Wireless Local-Area Network標(biāo)準(zhǔn)802.11開始，沒有人看好它的發(fā)展前景，直至1999年秋季，被稱為WLAN的802.11b誕生，并且迅速發(fā)展成為當(dāng)前無線上網(wǎng)應(yīng)用最多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。但是其自身具有局限性，距離問題成了WiFi技術(shù)全覆蓋的瓶頸，小蜂窩基站的建立需要使用特定的WiFi天線提高傳輸距離。

系統(tǒng)原理：發(fā)射基站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，電源與蓄電池組成系統(tǒng)電源部分，主要發(fā)射工作部分為UEW-188D模塊，系統(tǒng)維護(hù)與運(yùn)行以主機(jī)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)，控制客戶端數(shù)量與端口開放、網(wǎng)絡(luò)切換功能以及網(wǎng)速限制功能，可采用自動切換功能，系統(tǒng)可根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，科學(xué)地自動分配客戶端和數(shù)據(jù)流量速度。

一、主要硬件結(jié)構(gòu)

（一）Ap發(fā)射模塊選型

WiFi模塊采用UEW-188D，支持無線工作在AP模式和節(jié)點(diǎn)（Station）模式，真正的硬件AP，支持iphone手機(jī)和android系統(tǒng)等所有WIFI連接 ，支持AP和station同時(shí)在線功能，增加了串口控制功能，可外接單片機(jī)控制芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化傳輸，可同時(shí)連接20個(gè)以上的客戶端，與普通WIFI-PA相比，傳輸距離更遠(yuǎn)。

（二）天線制作

發(fā)射天線選用菱形天線，用四根大于波長的長導(dǎo)線連接成菱形的天線。菱形天線造價(jià)費(fèi)用低，結(jié)構(gòu)簡單，容易制作，且方向性較強(qiáng)，可以用作WIFI信號增強(qiáng)以及擴(kuò)大傳輸范圍，為提高WIFI基站發(fā)射功率，采用特性阻抗等于天線的特性阻抗的傳輸信號線，采用回授式菱形天線（圖2），通過菱形結(jié)構(gòu)發(fā)射后產(chǎn)生的剩余能量反射回發(fā)射端，可降低傳輸時(shí)的功率損耗。

（三）穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓電路采用7805芯片，將超級電容的電轉(zhuǎn)換成5V電壓，使其能為主控芯片等其他外設(shè)提供電源。

應(yīng)急電源部分（圖4）：

二、結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)中，采用大功率發(fā)射天線解決了WiFi發(fā)射的距離問題，采用上位機(jī)管理WIFI客戶端的接入，以及擁有系統(tǒng)智能切換基站的WIFI的客戶端數(shù)量接口，保證客戶端網(wǎng)速的流暢的情況下降低能耗，節(jié)能環(huán)保，還利用了應(yīng)急電源保證在斷電的情況下保證局域網(wǎng)數(shù)據(jù)連接的暢通性，充當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸中介，使該設(shè)計(jì)更加人性化。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐雄燕.寬帶無線接入技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[2]B.E.康維.共形陣列天線理論與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[3]美國業(yè)余無線電轉(zhuǎn)播聯(lián)盟（美）.經(jīng)典線天線設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[作者簡介]張澤乾（1992-12），男，福建龍巖人，本科在讀，研究方向：通信工程。