Cable Wi-Fi(802.11ac)+4G

CableWi-Fi（802.11ac）+4G技术是利用现有的有线电视网（CATV）潜在的“铜缆”资源，把Wi-Fi(2.4GHz+5.8GHz）+4G甚至5G信号混合到有线电视网用户端的同轴电缆里面，使得Wi-Fi(802.11ac）+4G信号低损耗地在铜缆里面传输，并均匀地分布到各个房间，有效地避免了墙体对高频信号的衰减，以达到绿色环保均匀覆盖的目的。

目前Wi-Fi网络覆盖的现状和更新换代的机遇：

随着ipad及iPhone用户的爆炸式增长，Wi-Fi快速上网的需求量及抗干扰能力的要求越来越大，对传输视频节目的需求增加，上网的带宽要求也越来越高。目前Wi-Fi网络覆盖主要的问题是：

1、无线路由器与客户端的发射信号的功率值相差太大，出现了上下行不对称的问题。无线路由器的输出平均功率值一般是100mW,而客户端的发射信号，特别是像iPhone手机用户，在设计中由于考虑到电池的寿命及对人体健康的影响，Wi-Fi信号远远小于无线路由器的发射功率值，实际发射功率不到无线路由器的1/10，在距离无线路由器比较远或有外物遮挡的情况下，手机发射的回传信号到达无线路由器时已经非常的微弱，被淹没在噪声中，无线路由器无法有效地接收解调，也就无法完成通讯任务，导致用户在使用中常常发现Wi-Fi信号非常好，但下载文件的时候非常地慢，还常常出现延迟或掉线的现象。

2、无线发射设备使用量越来越多，发射功率也越来越高，导致无线网络之间互相干扰，抗干扰能力大幅下降，用户的使用满意度大幅下降，这些问题都是急需解决的难题。

由于技术的进步，越来越多的手机如iPhone6S采用了最新的IEEE802.11ac无线标准，Wi-Fi网络覆盖也就面临一个更新换代的机遇期，下面我们介绍一下IEEE802.11ac无线标准和优势：

IEEE802.11ac，是一个802.11无线局域网（WLAN）通信标准，它通过5GHz频带进行通信。理论上，它能够提供最少1Gbps带宽进行多站式无线局域网通信，或是最少500Mbps的单一连接传输带宽。

802.11ac是802.11n的继承者，它采用并扩展了源自802.11n的空中接口（airinterface）概念，包括：更宽的RF带宽（提升至160MHz），更多的MIMO空间流（spatialstreams）（增加到8），多用户的MIMO，以及更高阶的调制（modulation）（达到256QAM）。工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性，但数据传输通道会大大扩充，在当前20MHz的基础上增至40MHz或者80MHz，甚至有可能达到160MHz。再加上大约10%的实际频率调制效率提升，新标准的理论传输速度最高有望达到1Gbps，是802.11n300Mbps的三倍多。

802.11ac提出了一项新的技术，即多用户的多输入输出(MU-MIMO)。相比于802.11n设备，在同一时间里，多条空间流只能发送给单个用户来说，这一MU-MIMO技术意味着在802.11ac网络中，多个用户可以同时进行接收，如果单用户吞吐是500Mbps的话，那么多用户的总吞吐可以达到1Gbps。802.11ac变成无线网络中的一个小交换机了。

·无中断，可扩展。802.11ac将可以在原有的802.11n标准，甚至更老的基础设施上覆盖安装。而且，可支持透明接入。也就是说，或许最初会向下兼容802.11n模式，甚至只是作为传感器来检测未经授权的802.11ac活动。这些新的接入点之后可以转换为标准访问。

·双千兆以太网端口。接入点普遍是双射频无线接入，然而，单端口可能确实无法支持两个802.11ac无线射频，考虑双千兆以太网端口吧。而且，1.3Gbps吞吐量是不大可能给千兆以太网交换机端口造成太大压力，因为实际吞吐量应该不超过峰值的一半。

·支持密集部署。一些无线局域网管理员认为越高的吞吐量意味着需要越少的接入点，其实并非如此。更宽的信道(2.4GHz和5GHz频段)，更具主动性的无线射频模式，以及日益增长的容量需求，意味着802.11ac标准需要更多的接入点。由于目前网络内已存在的复杂度，控制功能应该具备自行配置接入点，决定无线射频频道，分配传输功率，以及自动满足其它操作参数的能力。

802.11ac的优势：

一解决网络拥堵：Wi-Fi这个高速公路正变得拥挤不堪。目前全球最快的Wi-Fi传输速度仅为300Mbps(少数可以达到600Mbps)，相当于每秒只能传输约36MB的内容。在人们只利用它来看网站、处理邮件的年代，这没什么问题。但到了今天，面对越来越复杂的使用需求，旧的技术标准变得捉襟见肘。5GWi-Fi要解决的就是这样的问题。

二提升播放质量：视频流量的爆发性成长以及与日俱增的无线装置，加重了Wi-Fi网络负担，导致用户消费者在观看影片时很容易遇到播放不顺畅、影片下载时间冗长等问题。5GWi-Fi每秒传输速度可达125MB，让每秒下载速度约为30~45MB的高清电影传输不成问题。

三让手机更省电：5GWi-Fi另一大优点是节能——由于同一时间传送的内容更多，设备也能更快地进入低功率的省电模式。比如博通的5GWi-Fi技术可让行动装置降低83%的耗电率，因此可延长装置的使用时间。

四信号品质更好：目前2.4GHz频段Wi-Fi网络上“奔跑”的不仅仅有手机、平板、笔记本电脑、掌上游戏机，还有各种各样的移动设备。大量设备堆积在一个狭小的频段中很容易彼此干扰。国内5G频段使用较少，无线电干扰大为降低，信号品质有极大提升。

CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统介绍：

针对以上的一些问题，CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统利用现有的广电CATV网络，把Wi-Fi（802.11ac）+4G信号【(2.3GHz-2.5GHz)+(5.7GHz-5.85GHz)】和电视信号(5MHz-1GHz)通过分配合路器不失真地混合到CATV的同轴电缆里，并分配传输到各个房间，通过CableWi-Fi（802.11ac）+4GTerminal面板内部的专用电路把Wi-Fi（802.11ac）+4G信号和CATV信号不失真地分离开来，并通过面板内部配置的微带天线发射出来，从而达到绿色环保覆盖的效果，也就是说借用CATV的同轴电缆把无线路由器的天线穿过混凝土墙体的衰减延伸到使用者的旁边，为用户提供了非常好的无线连接数率和抗干扰性能。另外，经过同轴电缆的一定衰减后天线发射的无线信号得到衰减，对人体健康造成的辐射就大幅降低。缓解了上下行不平衡和无线路由器之间射频相互干扰等问题，用户的感受满意度得到大幅提高。CableWi-Fi（802.11ac）+4GTerminal面板的频率涵盖2.3-2.5GHz频段。完全可以兼容原有的CableWi-Fi+4G融合器。

以下是CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统的组成示意图：

由上图可以看到，CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统的关键点是：利用CableWi-Fi（802.11ac）+4G的分配合路器把CATV放大器后的CATV信号与4G和Wi-Fi通过合路器混合后的信号再一次不失真地混合到一起，然后再分成多路信号后，接到原有的CATV同轴电缆上，通过电缆传输到需要进行信号覆盖的各个房间。

CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统的优点：

+Wi-Fi（802.11ac）+4G信号传输过程衰减很小，并有针对性地均匀覆盖，发射功率相对较小，

色环保。

+有效地解决信号上行信噪比的问题。

+抗干扰能力相对大幅提高。

+施工简便，与原有的设备不会发生冲突，CableWi-Fi（802.11ac）+4GTerminal面板的频率涵

盖2.3-2.5GHz频段。

+性价比高。

+能有效地利用MIMO技术，传输吞吐量高。

CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统的原理：

以下是当前WLAN无线覆盖工程中总结出的一些经验公式：

lWLAN信号室内传播时，接收电平估算公式如下：

Pr[dB]=Pt[dB]+Gt[dB]-Pl[dB]+Gr[dB]

àPr[dB]为接收电平；

àPt[dB]为最大发射功率；Gt[dB]为发射天线增益；

àGr[dB]为接收天线增益；Pl[dB]为路径损耗.

l就电波空间传播损耗来说，2.4G频段的电磁波有近似的路径传播损耗公式为：

PathLoss(dB)=46+10*n*LogD（m）

à其中，D为传播路径，n为衰减因子。一般写字楼内的办公环境情况下n取值为2.76。

l2.4GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：

à隔墙的阻挡（砖墙厚度100-300mm）：20-40dB；

à楼层的阻挡：30dB以上；

à木制家具、门和其它木板隔墙的阻挡：2-15dB；

à厚玻璃（12mm）：10dB

由上我们可以看到：2.4GHz电磁波的穿墙能力是非常差的，隔墙和楼层的阻挡一般都要衰减30dB左右，而如果选用CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统，通过同轴电缆传输的话，对于2.4GHz的射频信号来说每米衰减也就0.5dB左右，5.8GHz的射频信号来说每米衰减1dB左右，相对高吞吐量的5.8GHz设备来说，由于工作频率更高传输衰落比2.4GHz也更高，由此看出CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统具有非常优越的穿墙能力。

CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统的工程实施：

有线电视系统中普遍采用HFC(光纤/电缆)结构。采用光缆将信号传输到小区节点，再用同轴分配网。CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统的工程实施需要进行的工作实际很简单。

下图为居民室内覆盖的示意图：

（我们用NETGEAR的R7000这款设备来介绍，经过多家的IEEE802.11ac设备的比较测试，目前发现NETGEAR的R7000的性价比是最好的，我们主要推广这一款无线路由器产品，并已经成为NETGEAR的国内经销商）

工程中需要进行的工作主要有:在弱电井中安装带有宽带互联网接口的无线路由器,如果有4G信号的话，可以通过电信用合路器把无线路由器输出的Wi-Fi信号与4G信号进行合路，然后通过分配合路器把CATV放大器放大后的CATV信号混合，通过原有的同轴电缆传输到居民家中，从分配合路器到居民家中的电缆中传输的是5MHz-1GHz和【（2.3GHz-2.5GHz）+（5.7GHz-5.85GHz）】的射频信号，在这段传输通道中，如果存在有低频段的分支器，分配器或放大器等部件就需要更换为宽频（5MHz-1GHz）和(2.3GHz-2.5GHz+5.7GHz-5.85GHz)的部件，否则Wi-Fi信号就产生很严重地衰减，这是在工程施工中一定要注意的问题。当宽频信号到了居民家中，一般来说大部分的家里都有客厅和几个卧室，原来配有低频的CATV分配器，在改造工程中，一定要把低频的CATV分配器更换成我们新设计的5MHz-1GHz）和【(2.3GHz-2.5GHz)+(5.7GHz-5.85GHz)】宽频分配器，最后的步骤是把居民墙上插电视机的面板更换成内部具有专门电路的CableWi-Fi（802.11ac）+4GTerminal面板，这样CATV信号就能与Wi-Fi（802.11ac）+4G信号能有效地分离开来，通过面板的内置天线均匀地分布到各个房间。

CableWi-Fi（802.11ac）+4GTerminal面板的频率涵盖2.4GHz频段。完全可以兼容原有的CableWi-Fi+4G融合器。

　　CableWi-Fi（802.11ac）+4G系统对原有的CATV系统产生的影响：

从理论和实测中得到，分配合路器参数和面板与原有系统相比较，对CATV的信号来说，合计有约2dB的衰减，一般来说CATV的信号强度都是有余量的，用户在使用中很难察觉出来，如果在实际工程中感觉到对CATV系统有影响，可以稍微调大CATV放大器的增益，增加中继放大器等解决办法。

为验证CATV信号与Wi-Fi信号之间的相互干扰，进行了极端情况下的测试实验，在CATV放大器后与500mW的大功率无线路由器进行合路，然后经过一段短电缆后连接面板，面板接天线和电视机，测试相互之间的影响，发现电视画面，以及Wi-Fi的传输吞吐量，与另外一方的有无是没有变化的，从而证明CATV信号与Wi-Fi（802.11ac）+4G信号之间的隔离是足够的，相互之间不会产生影响。