基本介紹
- 中文名：無線中繼技術
- 外文名：Wirelessrelaytechnology
- 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。
