基于同軸電纜的家庭室內(nèi)無線分布

□ 梁 昊

一、引言

近年來，隨著智能手機(jī)、平板電腦等智能化手持終端的普及，構(gòu)建家庭無線局域網(wǎng)的需求越來越普遍。同時(shí)，鑒于網(wǎng)絡(luò)在線資源對(duì)帶寬的高要求，無線局域網(wǎng)的穩(wěn)定性也越來越受到普通家庭的重視。由于目前使用的2．4GHz及5GHz無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸特點(diǎn)，導(dǎo)致在家庭這樣的多房間、多隔墻的環(huán)境中信號(hào)衰減較為明顯，這種情況在大戶型及多層建筑中更為明顯。因此，構(gòu)建穩(wěn)定高效的無線局域網(wǎng)十分必要。

二、普通無線局域網(wǎng)

家庭用戶在構(gòu)建家庭局域網(wǎng)時(shí)，常用的設(shè)備為無線路由器。在實(shí)際使用過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)家中特定區(qū)域無法連接上無線網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)速度明顯降低時(shí)，通常采用的方法是改變路由器的擺放位置或者更換發(fā)射信號(hào)更強(qiáng)的路由器。改變路由器的位置可以解決某些區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)問題，但帶來其他區(qū)域的新問題;而更換發(fā)射信號(hào)更強(qiáng)的路由器意味著在距離較近的地方將有更強(qiáng)的輻射，會(huì)造成部分人士的擔(dān)心。

三、室內(nèi)分布系統(tǒng)

(一)技術(shù)基礎(chǔ)。為了達(dá)到無線信號(hào)在室內(nèi)各個(gè)區(qū)域的均勻分布，引入各大電信運(yùn)營商目前廣泛使用的室內(nèi)無線分布技術(shù)，將無線信號(hào)通過傳統(tǒng)數(shù)字電視同軸電纜分布到各個(gè)房間后，再從墻面面板上接出天線發(fā)射無線信號(hào)。這在技術(shù)上稱之為WOC(WLAN Over CATV)技術(shù)。

(二)技術(shù)分析。數(shù)字電視同軸電纜在家庭中被廣泛使用，目前使用的型號(hào)一般為SY(W)V-75-5，以往資料表明在傳輸2．4G頻率信號(hào)時(shí)衰減很大，最好不使用。根據(jù)實(shí)際測(cè)量，SY(W)V-75-5同軸電纜衰減率一般是50dB/100M左右。相對(duì)應(yīng)的2．4G頻率微波鏈路損耗計(jì)算公式如下:損耗(dB)=32．5+20log(頻率，GHz)+20log(距離，米)+ 傳輸線纜損耗。假設(shè)傳輸?shù)?0米處，采用同軸電纜的傳輸損耗要比通過空氣傳輸少9db左右，如果再考慮墻壁對(duì)無線信號(hào)的15-25dB損耗，同軸電纜傳輸至少要比傳統(tǒng)的覆蓋方式減少了25db的損耗。而普通家庭的線路長度一般不會(huì)超過30米，因此損耗更小。

(三)技術(shù)實(shí)施。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要對(duì)原有數(shù)字電視線路進(jìn)行一定的改造，其中最關(guān)鍵的部分是功分器。傳統(tǒng)數(shù)字電視功分器的工作頻率為5-1000MHz，WLAN使用的2．4G及5G頻率信號(hào)無法進(jìn)行傳輸。因此要更換為工作頻率為2-6GHz的功分器。其次，根據(jù)圖1所示的拓?fù)鋱D，將無線AP通過轉(zhuǎn)接頭和同軸電纜與功分器相連接，從而構(gòu)成改造后的線路。

圖1 獨(dú)立信號(hào)傳輸線路拓?fù)鋱D

同時(shí)，如果家庭中需要數(shù)字電視信號(hào)并且使用的是2．4G單頻的無線路由器，則可以使用合路器將數(shù)字電視信號(hào)和2．4G無線信號(hào)進(jìn)行混合，接入功分器分配至各個(gè)房間，在到達(dá)房間后則使用分離器將兩路信號(hào)分開，以此實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)在一條線纜中的混合傳輸。此時(shí)需要使用工作在5-2400MHz的合路器等設(shè)備，以保證兩路信號(hào)都能通過。這種方式尤其適合只有單條線路布設(shè)的房間環(huán)境。

圖2 混合信號(hào)傳輸線路拓?fù)鋱D

四、信號(hào)測(cè)試

網(wǎng)絡(luò)測(cè)試選用筆記本電腦自帶無線網(wǎng)卡配合inSSIDer測(cè)試軟件進(jìn)行。分別對(duì)各個(gè)房間距離天線的1、3、5米處進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表1所示。

通過測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，由于家庭內(nèi)的同軸電纜線路長度差別很小，無線信號(hào)在同軸電纜上的因距離帶來的衰減差別幾乎不存在，因此各個(gè)房間之間的信號(hào)差別也很小。同時(shí)，家庭中每個(gè)房間的大小差距也不會(huì)很大，在測(cè)試最遠(yuǎn)處5米位置上的信號(hào)強(qiáng)度足夠滿足日常上網(wǎng)需求。

表1 信號(hào)測(cè)試結(jié)果

五、結(jié)語

通過上述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，室內(nèi)無線分布系統(tǒng)能夠解決家庭內(nèi)部無線信號(hào)分布不均的問題。相比路由器單信號(hào)點(diǎn)的發(fā)射方式，該系統(tǒng)通過同軸電纜和功分器，將信號(hào)均勻分配給各個(gè)房間使用，減少了信號(hào)死角的存在，滿足了當(dāng)下人們隨時(shí)聯(lián)網(wǎng)的需求。

［1］趙紅柏，朱建飛，劉磊．WOC:一種WLAN覆蓋技術(shù)［J］．西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，2012

［2］干大成，張若文，陳剛，駱方麗．WLAN覆蓋解決方案WOC設(shè)計(jì)分析［J］．通信與信息技術(shù)，2012