一种低时延分布式WIFI基带拉远传输技术的设计与实现

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随着无线通信网络的迅速发展,Wi Fi(Wireless Fidelity)的使用场景越来越广泛。然而在大型企业、学校、医院等人员密集覆盖范围大的场景,为了实现Wi Fi信号的大面积覆盖,目前较为常见的解决方案是使用多个AP(Access Point)接入,会造成较高的成本,不利于网络的部署。因此采用基带和射频分离的新型AP可以提高信号的覆盖范围,但目前还没有基带与射频之间低时延传输方案。针对这一问题,研究了分布式Wi Fi的拉远传输技术,提出了一种分布式低时延Wi Fi拉远传输方案并验证了方案的可行性,主要工作如下:第一,针对100m拉远场景,分析了链路传输的性能指标,完成方案设计。分析分布式Wi Fi拉远传输功能需求与性能需求,着重对组网需求、同步需求、性能需求等方面进行了分析。通过传输时延的分析,需要再较低的层级进行交换,才能实现低时延传输。根据Flex E(Flexible Ethernet)技术L1层级交换的思想,设计了一种适用于分布式Wi Fi的低时延传输链路,同时针对链路设计合适建链方案与时延管理方案。第二,基于软件无线电平台完成了分布式Wi Fi基带传输方案的FPGA设计与实现。首先,对分布式Wi Fi基带传输链路的每一个模块进行FPGA代码编写、VIVADO功能仿真与时序仿真,然后对链路进行整体仿真。接着,在拉远传输链路的基础上对时延管理的设计方案进行了FPGA代码编码。第三,实验室环境下,对分布式Wi Fi基带拉远传输方案进行了实验验证。(1)根据方案设计,对链路进行建链测试,链路均能完成建链。(2)对业务数据端到端传输进行测试,传输数据均正确,BBU(Building Baseband Unit)和RRU(Radio Remote Unit)传输数据的误比特率均小于1us。(3)通过本地时钟进行时间同步测试发现,BBU和RRU可以完成时间同步,时间同步精度均小于1个时钟。(4)针对100m光纤拉远传输,BBU和RRU内各ROC(Radio On Chip)的时延对齐后的单向传输时延均小于1.5us。论文对分布式Wi Fi拉远传输方案的研究成果,对高速率、低时延的分布式Wi Fi设计的方案设计与工程实验具有参考意义。
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