如何实现无线WiFi信号远距离传输

无线AP是组建无线局域网的常用设备，承担连接有线网和无线网的作用，大型公司中常用AP实现局域网的大面积覆盖，可将所有接入终端连接至同一网络进行集中管理。在这种大面积覆盖的情况下，面积越大意味着所需AP数量越多，便会产生较高成本问题。

基于WiFi信号远距离传输技术的新型AP便可通过将WiFi基带与射频天线分离，以集成多片芯片的WiFi基带控制多个远端天线，实现低成本覆盖。

WiFi信号远距离传输可采用数字信号远距离传输和模拟信号远距离传输两种方式实现，其中，数字信号远距离传输的拉远部分，需要调制解调模块将射频线传输的数字信号转换为模拟信号，成本较高，而模拟信号远距离传输的拉远部分则只需射频器件搭建收发通道，成本较低。

着眼于WiFi模拟信号远距离传输，针对其射频单元提出实现方案。WiFi模拟信号远距离传输的基本原理，是将WiFi射频信号变频到网线能承载的低中频进行长距离传输，然后在远端天线处再将低中频信号上变频还原到2.4/5GHz WiFi所工作的高频段，从而使WiFi基带与射频天线的分离。

通过集成多个WiFi基带芯片，可以极低的成本实现集中基带池的C-RAN架构。WiFi模拟信号远距离传输所实现的架构具有类似分布式基站的特点。这里推荐一款远距离WiFi模块：云望物联cv5200是一款卓越的双向无线通信系统。

该产品基于802.11无线通信标准，采用自身开发的LR-WiFi（Long Rang WiFi远距离WiFi）私有协议，具备ML，MRC，LDPC，MIMO-OFDM等高级无线技术。具有传输距离远、可组网、抗干扰性强、超高灵敏度的特点。

特别适用于远距离，高速率的场合，比如无人机 ，安防监控，智慧建筑，智慧农业，机器人等。该产品采用SOC实现，性能与成本俱佳，并能即贴即用，减少开发量。

分布式基站通过RRU拉远，BBU集中管理，减少设备成本的投入，而基于WiFi模拟信号远距离传输所实现的分布式架构将独立WiFi AP分成BPU和FAU两部分，也通过FAU拉远，BPU集中管理，且可以一套BPU和多套FAU的连接实现D-MIMO。

BPU主要由WiFi基带与SoC集成芯片组成，将多片WiFi SoC集中贴装到一个设备中可提高设备集成度，同时也可实现多个远端天线共享基带资源。

BPU可以1U盒式设备的形式安装在楼道处，实现16~32个传统AP的功能，提供64~128通道资源，也可以5+U机架式设备的形式安装在企业机房，实现更大容量AP阵列（如256~512个AP，1K~2K通道）。

FAU主要由射频变频器件、模拟前端放大器、控制电路以及天线组成。FAU形态为小型化的吸顶天线，由于其有源部分仅包含模拟射频单元，功耗可以做到极低，通过PoE或更低成本的私有化方案即可实现供电。

CV5200具有超长的传输距离，实测视距情况下超过 6 公里（固定2Mbps，2dB天线）；独有的LR-WiFi技术，保证在此距离下的实时传输；具有的窄带宽MIMO无线通信技术，拥有超强的抗干扰能力，并支持自动信道选择。

采用ML，MRC，MIMO-OFDM等高级无线技术，提供可靠、清晰的无线信号，能够实现长距离的非视距（N-LOS） 移动无线通信。在多径、 移动多普勒效应环境下保持可靠传输。

基带处理板的WiFi芯片输出5G/2.4G复数I-Q信号，复数信号经I-Q混频器一次混频至低中频，低中频信号通过网线传输至远端变频板。

在远端模拟域上变频至5G/2.4G后，经天线发射出去；接收方向则相反，远端变频板将天线接收RF信号模拟域降频至低中频，网线传输至基带处理板，低中频信号经I-Q混频器一次混频为复数I-Q信号后，由WiFi芯片接收。

复数I-Q变频方案的优点有：

（1）远端变频板为超外差模拟域变频，仍具备超外差变频方案选择性好的优点。

（2）该方案近端采用I-Q变频，且为零中频复数信号变频至低中频，I-Q混频器自身抑制度足够满足要求，所需滤波器较少，方案整体体积较小。

基带处理板的WiFi芯片通过数字域信号处理，直接产生实数的低中频信号，通过网线传输至远端变频板，在远端模拟域上变频至5G/2.4G后，经天线发射出去；接收方向则相反，远端变频板将天线接收RF信号模拟域降频至低中频，网线传输至基带处理板，WiFi芯片直接对低中频信号进行处理。

基带直接产生低中频方案的优点有：该方案只需要一块变频板，体积小且附加成本低，只有远端变频板有滤波器，BPU可以集成为WiFi芯片。

为什么无线远距离传输能传这么远呢？原来是CV5200通过对物理底层和MAC层基于802.11标准进行了优化，形成私有LR-WiFi协议，具有更好的物理层和MAC机制，支持更远距离的传输，并且支持一对多组网和mesh网状网组网哦。

责任编辑：tzh