無線高密度接入的解決方案

當前，移動無線技術正在向4G LTE過渡，很多國家和地區的LTE網絡已經商用。根據iSuppli 公司的一項研究表明，全球智能終端出貨量預計從2010年的246.9 M pcs增長到2014年的506M pcs。各大運營商也都在關鍵地區部署了3G/4G基站網絡，可滿足用戶大部分的語音、數據業務需求。但是，在某些場合，僅僅依靠基站網絡覆蓋，仍然存在問題。

例如，體育場館舉行比賽的時候，用戶需要上網分享精彩視頻，同時需要和他人通話，一般情況下，當地的3G/4G基站可以較好的支持這種語音和數據業務。但是在比賽期間，通常會有大量用戶接入當地基站網絡，這就要求當地的特定基站網絡需要在某個時間段處理大量的語音和數據業務，造成基站的空口堵塞。直接的結果就是用戶通話質量下降、經常掉線，上網瀏覽速度大幅度降低或者長時間沒有響應。

針對這一問題，目前業界解決方法是采用802.11n無線局域網技術和3G/4G網絡技術相結合，使得用戶的數據業務和語音業務分流。即當智能終端用戶進入有WIFI MIMO網絡覆蓋的區域時，將數據業務轉向WIFI網絡，蜂窩網絡專注于語音業務，使授權頻段可以有一個較好的通話質量，這就是Cellular Offloading方案，如圖1 所示。

圖1：Cellular Offloading方案示意圖。

Cellular Offloading技術需要同一場館既有3G/4G網絡信號覆蓋，又有WIFI網絡信號覆蓋。其中3G/4G基站用于語音通信而WIFI網絡用于數據業務。一個典型的WIFI網絡結構包括：用戶客戶端、天線、接入點Access Point、無線控制器AC和骨干網。典型架構如圖2所示：

圖2：一個典型的WIFI網絡結構。

當前WIFI主流技術為802.11 a/b/g/n協議, 而在實際應用中工程師最關心的就是如何在盡量節省投資的情況下，達到最好的覆蓋效果和吞吐量。下面本文就介紹如何利用現有技術和產品在用戶大批量高密度接入的場合，達到一個良好的覆蓋效果和空口吞吐量。

1. 采用802.11n MIMO技術

傳統的802.11 a/b/g技術采用如圖3所示單入單出的系統設計(一個TX和一個RX，分別配合兩個天線)，這樣設計的系統采用一根天線收發數據，吞吐量不高，通常用于避免多徑反射。

圖3：傳統的802.11 a/b/g 技術的系統設計。

而采用MIMO空間多流多天線技術的系統，采用多個TX 和 RX，可將一個數據流拆分開來通過多個獨立的天線系統進行收發，這種技術可以很好的提高空口帶寬和信噪比。當TX段有多個個天線進行發送，而RX段也有多個天線進行接收時，即組成多天線的 MIMO SDM (Spatial Division Multiplexing)空分復用系統，如圖4所示?？辗窒到y，因為有多條流存在，各個數據流之間會有干擾現象，會造成信號質量下降，因此這種系統需要radio 部分的對多流的信號進行特別處理。采用MIMO技術后，系統典型空口速率會有顯著提升，如圖5所示。

圖4：組成多天線的MIMO SDM空分復用系統。