基本介紹
- 中文名：無線中繼技術
- 外文名：Wireless relay technology
- 套用學科：通信
模式,組圖介紹,LTE-A中的無線中繼技術,
模式
無線分散式系統(WDS)的無線中繼模式,就是在WDS上可以讓無線AP之間通過無線信號進行橋接中繼，在這同時並不影響其無線AP覆蓋的功能，提供了全新的無線組網模式。
無線分布系統(WDS)通過無線電接口在兩個AP設備之間創建一個鏈路。此鏈路可以將來自一個不具有乙太網連線的AP的通信量中繼至另一具有乙太網連線的AP。WDS最多允許在訪問點之間配置四個點對點鏈路。一般情況，中心AP最多支持四個遠端無線中繼模式的AP接入。
無線中繼模式雖然使無線覆蓋變得更容易和靈活，但是卻需要高檔AP支持，而且如果中心AP出了問題，則整個WLAN將癱瘓，冗餘性無法保障，所以在套用中最常見的是“無線漫遊模式”，而這種“中繼模式”則只用在沒法進行網路布線的特殊情況下，可適用於那些場地開闊、不便於鋪設乙太網線的場所,像大型開放式辦公區域、倉庫、碼頭等。還有就兩個網路隔離太遠，網路信號無法傳送到，就在中間設定一個中繼AP，此AP只起中繼的作用。
組圖介紹
在此種模式下，中心AP也要提供對客戶端的接入服務，所以選擇“AP模式”即可，而充當中繼器的AP不接入有線網路，只接電源，使用“中繼模式(Repeater)”，並填入“遠程AP的MAC地址(RemoteAPMAC)”即可。
圖1 無線中繼模式無線中繼技術是針對於那些有線骨幹網路布線成本很高，還有一些AP由於周邊環境因素，無法進行有線骨幹網路的連線的環境而提出的，利用無線中繼與無線覆蓋相結合的組網模式，可實現擴大無線覆蓋範圍，達到無線網路漫遊。無線中繼技術就是利用AP的無線接力功能，將無線信號從一個中繼點接力傳遞到下一個中繼點，並形成新的無線覆蓋區域，從而構成多個無線中繼覆蓋點接力模式，最終達到延伸無線網路的覆蓋範圍的目的。
無線中繼模式組網方法的用途極其廣泛，在無線網路已經開始廣泛使用的今天，很多地方會因為場地比較大或者有障礙物，而無線設備的覆蓋範圍就達不到我們所需要的距離或中途受到阻礙，這時候我們採用無線中繼模式來連線無線網路，就能滿足組網的要求。很多的無線AP產品橋接功能，在以前就只有通過無線網橋來實現無線連線，但以前的無線網橋只具有橋接功能，而不能達到無限覆蓋的效果。
在如今的城市裡，連線兩個建築物之間的網路，採用無線AP連線具有很大的便利性。然而如今城市裡高樓林立，很容易造成無線信號受阻，這樣就不能順利的實現網路的連線。同時也會出現需要連線的網路相隔太遠，就算中間沒有什麼其他的障礙物阻擋信號的傳送與接收，但如今的網路技術及網路設備的覆蓋範圍還達不到這么遠的距離，如此情況，我們就採用中繼模式，以中繼AP來實現信號的放大與延續傳送。
樓宇之間的區域網路需要互相連線；一個公司希望將其左近的生產廠房、車間、管理中心等所有的網路連線在一起，便於資源共享，統一管理，實現信息的最大化利用；在大學校園裡，教學樓、學生宿舍與計算中心等部門中獨立的內部區域網路，也需要組建在一起，可以方便學生和教師接入校園網和Internet；等等。這些需要連線各個區域網路，都可以採用無線分布系統技術來實現，當出現距離過遠，信號較弱，中間有障礙物阻擋的時候，我們就需要套用無線分布系統中的無線中繼模式來連線組建網路。
當需要連線的兩個區域網路之間有障礙物遮擋而不可視時，可以考慮使用無線中繼的方法繞開障礙物，來完成兩點之間的無線橋接。如圖所示，無線中繼點的位置應選擇在可以同時看到網路A與網路B的位置，中繼無線網橋連線的兩個定向天線分別對準網路A與網路B的定向天線，無線網橋A與無線網橋B的通訊通過中繼無線網橋來完成。
無線中繼模式組建網路連線構建中繼網橋可以有兩種方式，單個橋接器作為中繼器和兩個橋接器背靠背組成中繼點。
單個橋接器可以通過分路器連線兩個天線。由於雙向通訊共享頻寬的原因，對於對頻寬要求不是很敏感的用戶來說，此方式是非常簡單實用的。
圖2 單個AP作中繼器的無線網路連線示意圖對頻寬要求較高的用戶，可採用背靠背兩個處於不同頻段的橋接器工作於無線網橋模式，每個無線網橋分別連線一個天線構成橋接中繼，保證高速無線鏈路通訊。兩個背靠背的AP可以處於不同的頻段，且可以同時工作於無線網橋模式，這樣其功能就能得到擴大，信號在轉發過程中也得到最大的發揮。把頻寬及速度提高到最大，以滿足高要求的用戶，保證其暢通程度。
圖3 兩個AP作中繼器的無線網路連線示意圖需要連線的兩個網路在距離過遠或者中間有障礙物的適合，就採用中繼AP來實現網路的連線。在選購AP設備的時候，需要注意一點就是不是所有的AP都支持WDS，選購的時候看清楚。同時還要看清發射功率和天線增益參數。AP發射功率單位是dbm，天線增益的單位是dbi，這兩個值越高，說明無線設備的信號穿透力越強。
普通AP的發射功率在20dbm以下，天線的增益在2～3dbi範圍以內，按照經驗，2dbi的增益天線信號可以穿透兩堵牆。還有無線網路是共享網路，整個WDS相當於一個大的網路，用戶越多，每個用戶所得的頻寬越低，最好買統一牌子的無線設備，根據實際情況選購何種頻寬的設備。最後在天線上，還是需要專用的定向天線，要做好防水防曬等護理措施。
無線中繼覆蓋點通常由兩個AP模組構成，其中的一個AP的採用SAI模式工作（客戶端模式），作為信號接收器接收前一站AP的無線信號，另外一個AP的模式採用標準AP覆蓋模式，用來進行無線覆蓋。這樣，無線信號一方面可以一站一站地進行接力，構成無線中繼，另一方面是，每一站均可以實現本地區域覆蓋。此種模式能實現網路信號的放大及延續，為網路組建解決了距離上的問題。使無線網路運用更加廣泛，實現了許多無法使用有線網路的用戶進行網路暢遊的夢想。
LTE-A中的無線中繼技術
3GPPR8/R9版本LTE技術的標準化工作早已完成，目前版本已經非常穩定。從2009年開始，LTE技術正式進入了商用階段。為了適應寬頻移動通信的飛速發展，ITU提出了IMT-Advanced系統的概念，可以為用戶在高速移動狀態下提供100Mbit/s和低速移動狀態下提供1Gbit/s的峰值速率，同IMT-2000系統相比性能大幅提升，IMT-Advanced系統也就是所謂的4G系統。ITU隨後向全球徵集4G的候選方案。3GPP於2009年正式開始了一項研究工作，提出了LTE技術的增強版本R10LTE，也就是所謂的LTE-Advanced技術，通過自評估研究過程，最終於2009年9月向ITU提交了LTE-Advanced技術的自評估報告，希望該技術可以正式成為IMT-Advanced的候選技術。通過ITU的評估工作，LTE-Advanced技術正式成為4G技術的標準之一。
隨著現在無線通信技術的不斷發展，頻譜資源已經變得越加緊張。目前只有在高頻段有較大的連續空餘頻譜。為了獲得3GPPLTE-A制定的高速無線寬頻接入的設計目標，則只能部署在較高的頻段。但是較高的頻段路損比較大，很難實現好的覆蓋。而如果通過增加宏基站來解決覆蓋問題，又需要增大投資。所以，為了滿足下一代移動通信系統高速率傳輸的要求，LTE-A技術引入了無線中繼（Relay）技術。
Relay技術中，終端用戶可以通過中間接入點中繼接入網路來獲得寬頻服務，其典型的部署如圖12-3所示。這種技術可以減小無線鏈路的空間損耗，增大信噪比，進而提高邊緣用戶信道容量。具體來說，Relay技術是在原有站點的基礎上，通過增加一些新的Relay節點，加大站點和天線的分布密度。這些新增Relay節點和原有基站（母基站）都通過無線連線和傳輸網路之間沒有有線的連線，下行數據先到達母基站，然後再傳給Relay節點，Relay節點再傳輸至終端用戶；上行則反之。這種方法改善了鏈路質量，從而提高了系統的頻譜效率和用戶數據速率。
圖12-3 典型Relay部署3GPP從R9版本開始對Relay技術進行研究，在R10版本中對其進行標準化、經過長期的討論，3GPP根據中繼的策略對Relay進行了如下分類。
（1）Type1Relay：Type1Relay可以獨立控制某個小範圍區域內的終端，具有獨立的小區標識和無線資源管理機制。從終端側來看，Type1Relay就是一個常規的eNodeB。
（2）Type1aRelay：Tyep1aRelay具備Type1Relay的大部分特徵，但其Relay與終端之間的接入鏈路和eNodeB與Relay之間的回程鏈路使用的頻譜是不同的。
（3）Type1bRelay：Type1bRelay也具備Type1Relay的大部分特徵，但其Relay與終端之間的接入鏈路和eNodeB與Relay之間的回程鏈路使用的是相同頻譜。該類Relay通過接入鏈路和回程鏈路的物理隔離，來實現Relay同時工作在兩條鏈路上而不發生相互干擾。
（4）Type2Relay：Type2Relay具有獨立的物理層、MAC層、RLC層等功能，具有獨立或部分RRC功能。由於Type2Relay沒有自己獨立的小區，也不具備獨立的PCI，其部分控制功能受控於eNodeB，即Type2Relay僅傳送PDSCH，但不傳送CRS和PDCCH。
