无线局域网室内覆盖系统 【技术领域】
本发明涉及无线局域网技术领域，具体地说，涉及一种无线局域网室内覆盖系统。
背景技术
无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)技术中应用最普遍的标准是IEEE(电气和电子工程师协会)802.11系列标准，使用2.4GHz频带的相关IEEE标准包括有802.11、802.11b、802.11b+、802.11g等。任何局域网的应用、网络操作系统或协议(包括互联网协议和TCP/IP等)都可以在符合IEEE802.11系列标准的无线局域网上运行。
无线局域网系统一般包括适配器和接入点(Access Point，AP)两个部分。适配器与用户终端(例如计算机设备等)连接，接入点(装置)经以太网与本地网络或公共网络连接。适配器与接入点之间在2.4G的频带内，以时分复用方式，通过各自的天线交换信息，从而实现用户终端与网络的无线接入。
目前的无线局域网室内覆盖系统或方法是按IEEE 802.11系列标准，在室内各处布置接入点，以便安装了相应适配器的用户终端在接入点信号覆盖的范围内，以无线方式接入本地网络或公共网络。上述这种覆盖方式称为全接入点方式，在这种接入方式，由于天线都安装在接入点上，一个接入点的覆盖区域有限，因此，为不出现盲区，在覆盖区域内需要布置大量的接入点，这些接入点都要通过传统的以太网线与交换机、集线器等网络设备进行连线。然而，在已装修的楼宇内大量布线是非常困难的。而且，室内隔断等复杂环境引起的信号衰落使接入点在室内的覆盖距离平均只有20米左右(在室外空旷地带的覆盖距离约为100米)，这将导致在同样覆盖范围的情况下，室内覆盖所需的接入点数量和网络设备地数量大大增加，提高了建设成本。
另外，接入点布设密度的增加，使频率规划变得更加复杂。同时也会造成移动用户终端移动过程在各接入点覆盖区域间频繁切换，影响了用户终端的移动效果和网络的稳定运行。
因此，目前的单个接入点信号覆盖区域小是造成上述问题的症结所在。
【发明内容】
缘此，本发明的目的在于，提供一种经改进的无线局域网室内覆盖系统，这种系统可以有效地扩大接入点的信号覆盖区域，减少接入点的数量，从而降低整个系统的布设和建设成本。
如上所述，目前的无线局域网室内覆盖系统的主要问题在于接入点只有一付设置在接入点上的天线，因此，其覆盖区域受到天线的限制。因此，本发明的主要改进点是在接入点之外，增设天线，增设的数量可以是一付，也可以是多付，增设的天线与接入点之间通过射频电缆进行连接，同时在天线与接入点之间增设一个无线局域网功率放大器，以补偿射频电缆造成的信号衰减。经如此改进之后，每个接入点可以配置至少一付以上的天线，有效地扩大了一个接入点的覆盖区域。
因此，根据上述目的以及上述的构思，本发明提供的无线局域网室内覆盖系统包括：
接入点，通过以太网与本地网络或公共网络连接；
至少一付以上的天线，所述天线设置在室内，通过射频电缆与所述接入点相连；以及
无线局域网功率放大器，设置于所述接入点与所述天线之间，用于放大所述接入点与所述天线之间传输的信号。
在如上无线局域网室内覆盖系统中，所述接入点包括：
射频接口，通过射频电缆与所述无线局域网功率放大器相连；
带通滤波器，与所述射频接口相连，对信号进行带通滤波；
网络接口，通过以太网与所述本地网络或公共网络连接；
网络接口控制器，与所述网络接口相连，用于控制所述网络接口的工作；
基带/媒体存取控制器，与所述网络接口控制器相连，用于控制接入点的接收或发射状态的切换；
射频收发器，与所述基带/媒体存取控制器相连，进行上行信号和下行信号的收发；
下行功率放大器，其输入端与所述射频收发器相连，用于放大下行信号，其输出端与所述带通滤波器相连，将经放大的下行信号提供给所述无线局域网功率放大器；以及
收发切换开关，其一端与所述带通滤波器相连，另一端有两个切换点，分别与所述射频收发器和所述下行功率放大器相连，所述收发切换开关的控制端与所述基带/媒体存取控制器相连，以切换所述接入点的收发状态。
在如上无线局域网室内覆盖系统中，所述接入点还包括：
带外收发切换驱动器，与所述基带/媒体存取控制器相连，用于产生带外收发切换信号；以及
带外收发切换接口，与所述带外收发切换驱动器相连，提供所述带外收发切换信号；
所述无线局域网功率放大器包括：
接入点射频接口，与所述接入点相连；
接入点带通滤波器，与所述接入点射频接口相连；
天线射频接口，与所述天线相连；
天线带通滤波器，与所述天线射频接口相连；
低噪声放大器，连接在所述接入点带通滤波器与所述天线带通滤波器之间，用于放大从所述天线接收的上行信号；
功率放大器，连接在所述接入点带通滤波器与所述天线带通滤波器之间，用于放大从所述接入点发送的下行信号；以及
第一和第二上行下行转换开关，所述第一和第二上行下行转换开关分别连接在所述低噪声放大器与所述功率放大器两端，用于切换所述低噪声放大器和功率放大器分别工作；
所述第一和第二上行下行转换开关的控制端与所述接入点的所述带外收发切换接口相连，根据所述带外收发切换信号进行切换。
在如上无线局域网室内覆盖系统中，所述带外收发切换驱动器包括RS422/RS485标准总线驱动器。
在如上无线局域网室内覆盖系统中，所述带外收发切换驱动器包括：反相器、与所述反相器相连的光电耦合器以及与所述光电耦合器相连的RS422/RS485标准总线驱动器。
【附图说明】
下面结合附图详细描述本发明的具体实施例，附图中：
图1是本发明的无线局域网室内覆盖系统的结构示意图；
图2是图1所示的接入点的功能方框图；
图3是图2所示的带外收发切换驱动器的电路图；
图4是图1所示的无线局域网功率放大器的电路原理图。
【具体实施方式】
如图1所示，本发明的无线局域网室内覆盖系统主要包括三个部分：
接入点1、无线局域网功率放大器2以及天线3。
接入点1上具有网络接口1A、射频接口1B和带外收发切换接口1C。网络接口1A通过以太网与本地网络或公共网络连接(图中未示出)，射频接口1B通过射频电缆41与无线局域网功率放大器2(的接入点射频接口22)连接，用于传送上行和下行信号，带外收发切换接口1C通过控制信道5连接到无线局域网功率放大器2上，用于控制无线局域网功率放大器2的工作，具体控制方法将在下面作详细描述。
无线局域网功率放大器2上有一天线射频接口21通过射频电缆42连接到天线3上。
在图1中，仅示出了一个无线局域网功率放大器和一付天线，但，应当理解，本发明可以根据需要在一个无线局域网功率放大器2上设置多付天线(如图1中的虚线所示)，每付天线3之间通过分配器31来连接。也可以根据需要设置多个无线局域网功率放大器，每个局域网放大器都可以接入一付或多付天线。这些天线可以根据需要布设在室内的不同地方，以进行信号覆盖。
图2示出了图1中的接入点的功能方框图。如图2所示，接入点包括有：主处理器11、基带/媒体存取控制器12、射频收发器13、下行功率放大器14、带通滤波器15、射频接口1B、网络接口1A、网络接口控制器16和收发切换开关17。这些功能框在内部结构和连接关系方面都与传统的接入点相同，下面对其构造和工作原理作一简单的描述：
射频接口1B通过射频电缆41与无线局域网功率放大器2(如图1所示)相连，以与无线局域网功率放大器2之间进行信号的传送；
带通滤波器15与射频接口1B相连，用于对信号(包括上行信号和下行信号)进行带通滤波；
网络接口1A通过以太网与本地网络或公共网络连接；
网络接口控制器16与网络接口1A相连，用于控制网络接口1A的工作；
基带/媒体存取控制器12与网络接口控制器16相连，用于控制接入点的接收或发射状态的切换；
射频收发器13与基带/媒体存取控制器12相连，进行上行信号和下行信号的收发；
下行功率放大器14，其输入端与射频收发器13相连，用于放大下行信号，其输出端与带通滤波器15相连，将经放大的下行信号提供给无线局域网功率放大器；
收发切换开关17，其一端与带通滤波器15相连，另一端有两个切换点a和b，分别与射频收发器13和下行功率放大器14相连，收发切换开关17的控制端c与基带/媒体存取控制器12相连，以切换接入点的收发状态。
基带/媒体存取控制器12是产生收发状态切换信号的装置，其在主处理器11的控制下，根据接入点目前需要的工作状态，产生收发状态切换信号。当接入点需要进入发送状态(即下行状态)时，基带/媒体存取控制器12产生一个信号，例如数字信号1(高电平)，控制收发切换开关17的开关连接到切换点b，下行功率放大器14接入电路中，接入点进入下行状态；当接入点需要进入接收状态(即上行状态)时，基带媒体存取控制器12产生另一个信号，例如数字信号0(低电平)，控制收发切换开关17的开关连接到切换点a，下行功率放大器14被断开，不接入电路中，接入点进入上行状态。
上述的结构和工作原理与传统的接入点基本相同，本发明的无线局域网室内覆盖系统对该接入点作了如下的改进，即增加了一个带外收发切换驱动器18和带外收发切换接口1C。带外收发切换驱动器18与基带/媒体存取控制器12相连，取出其切换控制信号，作了隔离驱动之后，通过带外收发切换接口1C向无线局域网功率放大器2提供带外收发切换信号，用于控制无线局域网功率放大器的工作。
图3示出了带外收发切换驱动器的一个具体的电路图。如图3所示，该带外收发切换驱动器包括有反相器A、光电耦合器18B和RS-422/RS-485标准总线驱动器18C，这三个部分以串联方式连接。反相器18A和光电耦合器18B起取前后级隔离的作用，RS-422/RS-485标准总线驱动器18C用于传送该切换信号。应理解，对于一些要求较低的场合，带外收发切换驱动器18也可以仅由RS-422/RS-485标准总线驱动器构成，该标准总线驱动器也具有一定的隔离作用。
请参见图4，图4示出了无线局域网功率放大器的电路原理图。如图4所示，无线局域网功率放大器包括：
接入点射频接口22，与接入点1(如图1所示)相连；
接入点带通滤波器23，与接入点射频接口22相连；
天线射频接口21，与天线3(参见图1)相连；
天线带通滤波器24，与天线射频接口21相连；
低噪声放大器25，连接在接入点带通滤波器23与天线带通滤波器24之间，用于放大从天线3接收到的上行信号；
功率放大器26，连接在接入点带通滤波器23与天线带通滤波器24之间，用于放大从接入点发送的下行信号；以及
第一和第二上行下行转换开关27、28，第一和第二上行下行转换开关27、28分别连接在低噪声放大器25与功率放大器26两端，用于切换低噪声放大器25和功率放大器26分别工作；
第一和第二上行下行转换开关27、28的控制端与接入点1的带外收发切换接口1C(参见图1)相连，根据带外收发切换控制信号进行切换。
前面已经描述了接入点如何产生带外收发切换控制信号，如上所述，该带外收发切换控制信号实质上与接入点1内部使用的切换控制信号是同步的，因此，可以用来控制无线局域网功率放大器与接入点同步工作。当该控制信号为下行状态(发送状态)时，第一和第二上行下行转换开关27和28使功率放大器26连入到回路中，无线局域网功率放大器从接入点射频接口22获取接入点发送的信号，经接入点带通滤波器23、第一上行下行切换开关27、功率放大器26、第二上行下行切换开关28、天线带通滤波器24以及天线射频接口21传送到天线3，向外发射；当该控制信号为上行状态(接收状态)时，第一和第二上行下行转换开关27和28使低噪声放大器25连入到回路中，无线局域网功率放大器从天线点射频接口21获取接收到的信号，经天线带通滤波器24、第二上行下行切换开关28、低噪声放大器25、第一上行下行切换开关27、接入点带通滤波器23以及接入点射频接口22传送到接入点1，经接入点处理后，传送到本地网络或公共网络。
上面详细描述了本发明的具体实施例，应当理解，上面参照附图所作的详细描述是本发明的较佳实施方式而已，并不应被视为对本发明的任何限制。在本发明的上述构思的基础上，对本发明所作的各种修饰、变化都应被视为由所附的权利要求书确定的本发明保护范围内。