WLAN系统线缆和连接器

1、WLAN系统线缆和连接器系统线缆和连接器中国移动中国移动中国移动通信集团第 2 页课程目标课程目标了解WLAN系统常用线缆及连接器功能学习完本课程，您应该能够学习完本课程，您应该能够了解常用线缆连接器的应用了解WLAN的室内分布系统设计原则了解常见的WLAN室内分布系统组成第 3 页线缆及连接器介绍线缆及连接器介绍室内分布案例简介室内分布案例简介目目录录WLANWLAN室内分布系统设计室内分布系统设计第 4 页双绞线简介双绞线简介l双绞线双绞线( (TP:TwistedTP:Twisted PairwirePairwire) )：由两根2226号绝缘铜导线相互缠绕而成。把一对或多对双绞线放在一

2、个绝缘套管中便成了双绞线电缆。双绞线的传输距离一般为100米左右。l按传输速率可分为：按传输速率可分为：三类线（10Mbps）、五类（100Mbps）、超五类（155Mbps）、六类线（1000Mbps）。l按抗干扰能力可分为按抗干扰能力可分为：非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。UTPUTP网线网线STPSTP网线网线第 5 页RJ45接头接头lRJ45 型网线插头又称水晶头，用作八芯双绞线与设备的物理接头。l它广泛应用于以太网的连接。在具体应用时，RJ45 型插头和网线分为直通线和交叉线。按线序分为568A和568B 。l568A的排线顺序从左到右依次为：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白

3、、橙、棕白、棕。568B为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45线缆两头均为线缆两头均为569B569B直通线直通线一头为一头为568A568A一头为一头为568B568B交叉线交叉线第 6 页l六类双绞线与五类、超五类线在外观上没有太大的区别，都是4对8芯电缆，但六类和超六类双绞线要稍粗些。同样，六类双绞线也有屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线（UTP）两类。l六类与超五类的一个重要的不同点在于，改善了在串扰及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。六类线六类线第 7 页光纤简介光纤简介纤芯包层保

4、护套l纤芯使用折射率较高的材质传送光信号l包层折射率较低，与纤芯一起形成全反射条件l保护套强度较大能承受一定冲击，保护光纤12595012562.5125 光纤的直径光纤的直径第 8 页单模（单模（Single-ModeSingle-Mode） 多模（多模（Multi-ModeMulti-Mode）光纤的分类光纤的分类l只能在指定波长下传送一种模式的光纤维l中间玻璃芯很细，一般为9或10m l色散小适用于远程通信l可同时传送多种模式的光l中间玻璃芯很细，一般为50或62.5m l色散大传输距离较近第 9 页光纤的分类光纤的分类l玻璃光纤：纤芯与包层都是玻璃，损耗小传输距离长，但成本高l硅胶套光

5、纤：纤芯是玻璃，包层为塑料，特性同玻璃光纤差不多，成本较低l塑料光纤：纤芯与包层都是塑料，损耗大，传输距离很短，价格很低。多用于家电、音响，以及短距的图像传输。玻璃光纤硅胶套光纤塑料光纤按材料分类 FC接口 LC接口 SC 接头 ST 接头 光纤的接口光纤的接口l按所用光纤类型可分为单模光纤连接器和单模光纤连接器l按光纤接头分类：包括FC、SC、ST、LC、MU等，常用的有FC、SC、ST、LC第 11 页常用光模块常用光模块lGBICGBIC光模块：光模块：热插拔千兆以太网转换器，使用SC接口。GBIC模块分为两大类：一是普通级联使用的GBIC模块，实现与其他交换机的普通连接；二是堆叠专用的

6、GBIC模块，实现与其他交换机的冗余连接。lSFPSFP光模块：光模块：热插拔小封装可插拔收发器可支持LC接口。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化GBIC。lXFPXFP光模块：光模块：万兆接口小封装可插拔收发器可支持LC接口。用于10G bps的SDH光纤通道、GE、10G以及DWDM光纤通道。第 12 页光缆简介光缆简介l按缆芯结构光缆可分为层绞式光缆、中心管式光缆和骨架式光缆。l按使用环境可分为室内光缆、室外光缆、特种光缆。l按敷设方式可分为架空光缆、管道光缆、直埋

7、光缆、水底光缆。l光缆芯数即为缆中纤芯的数量。第 13 页宽频合路器宽频合路器宽频带功分器宽频带功分器 耦合器耦合器 避雷器避雷器匹配负载匹配负载SMASMA转转N N头电缆头电缆N N转转N N头电缆头电缆双阳极转接头双阳极转接头双阴极转接头双阴极转接头SMASMA转转SMASMA头电缆头电缆馈线与连接器家族馈线与连接器家族功率放大器功率放大器第 14 页馈线简介馈线简介馈线用于射频信号的传输，实现WLAN信源和天线、避雷器、功分器、功率放大器之间的连接。在室内分布系统中使用馈线将各元器件连接起来，常见馈线的工作频率为100MHz 至 3000MHz。馈线分类馈线分类第 15 页馈缆是一种特

8、制的同轴电缆，按照直径分类有8D、1/4、1/2、7/8英寸等。直径越大，同长度馈缆的信号衰减就越小。一般AP或网桥设备内部射频器件间的连接采用八分之一馈缆，AP或网桥和其他元器件如天线、合路器之间的连接使用二分之一馈缆以提高强度并降低传输衰耗。馈线接头馈线接头第 16 页馈线接头主要有 MMCX 、SMA 、N型三种。每种类型的接头中心为针的俗称“公头”，中心为孔的俗称“母头”。 MMCX型接头型接头 SMA型接头型接头 N型接头型接头第 17 页MMCX接头接头外置网卡的外置网卡的MMCX接头（母）接头（母）外置网卡用杆状天线外置网卡用杆状天线天线上的天线上的MMCX接头（公）接头（公）第

9、 18 页SMA接头接头室内室内AP反极性反极性SMA接头（公）接头（公）室内室内AP反极性反极性SMA接头（公）接头（公）超柔馈线超柔馈线SMA接头（公）（母）接头（公）（母）室内室内AP天线的反极性天线的反极性SMA接头（母）接头（母）第 19 页双阴双阴N型型 转接头转接头双阳双阳N型型 转接头转接头室外全向天线的室外全向天线的N型接头型接头(母头母头) 馈线馈线N型接头型接头(公头公头)室外室外AP的的N型接头型接头(母头母头)室外定向天线的室外定向天线的N型接头型接头(母头母头)N型接头型接头 射频连接线射频连接线第 20 页SMA转转N头转接电缆头转接电缆反极性反极性SMA母头母头

10、 N型公头型公头双双N头电缆头电缆两端均为两端均为N型公头型公头馈线损耗馈线损耗第 21 页 频段频段馈线规格馈线规格900MHz1800MHz2400MHz1/2 1/2 馈线馈线7.210.111.31/2 1/2 超柔超柔馈线馈线11.117.621.27/87/8 馈线馈线4.05.97.0不同规格的馈线有不同的传输特性，下表为两种常用馈线在不同工作频段下的百米损耗（参考值），单位dB考虑到不同馈线规格的传输特性，一般情况室内分布系统干线连接使用7/8馈线，平层上的支线使用1/2馈线。合路器合路器第 22 页实际工程中需要将WLAN射频信号与其他系统如GSM、TD信号共同在室内分布系统

11、中传输，这时需要使用合路器。合路器实现将不同频段信号馈入同一天馈系统中，提升了天馈使用效率，有效解决室内放装部署AP时信号分布不均的难题。 合路器合路器 WLAN室内混合组网室内混合组网第 23 页 AP GSM TD-SCDMA宽频合路器宽频合路器室内分布系统室内分布系统运营商对现有2G、3G室内分布系统进行改造后可快速引入WLAN设备进行组网，可以有效降低建设成本。第 24 页3G信号（2100MHz）WLAN信号（2400MHz）合路后信号接入室内分布系统参数参数技术指标技术指标器件类型3G/WLAN合路器频率范围(MHz)通道一：1710 - 2170通道二：24002500带外抑制通

12、道一:80dB通道二：80dB带内插损(dB)0.6通过功率(W)20常用合路器技术指标常用合路器技术指标第 25 页功分器用于将室内分布系统中的射频能量按照需要进行等分或合成。如：用一只AP在进行楼层覆盖时需要同时向两个或两个以上的方向进行无线传输，这时需要使用功分器。 三功分三功分 功分器使用实例图功分器使用实例图 功分器功分器 功分器功分器第 26 页功率分配器功率分配器三功分三功分二功分二功分四功分四功分功分器主要分为以下几种类型，在实际使用中若功分器某一接口不接馈线及天线则应匹配相应负载电阻，不可以空载。 功分器功分器第 27 页参数参数技术指标技术指标器件类型二功分三功分四功分频率

13、范围(MHz)800 - 2500驻波(dB)1.4插入损耗(dB)3.25.56.5方向性(dB)20通过功率(W)20 功分器技术指标功分器技术指标第 28 页耦合器耦合器和功分器不同，功分器的每个端口的输出功率是一致的；耦合器可选用不同参数性能的控制每个端口的功率输出比例，使天线不管远近，输出的功率都几乎相同，提高覆盖信号的质量。 耦合器耦合器 耦合器使用实例图耦合器使用实例图第 29 页耦合器是一个低损耗器件，它具有以下特性：l输出幅度不相等。 主线输出端输出较大信号，耦合线输出端输出端为较小信号，耦合线上较小信号对主线信号幅度之比叫做“耦合度”，用dB表示。耦合耦合端输出功率端输出功

14、率 = 输入功率输入功率 耦合度耦合度l主线与耦合线之间高度隔离。l主线上的理论损耗决定于耦合线的信号电平，即决定于耦合度。耦合器耦合器第 30 页参数参数技术指标技术指标器件类型5dB耦合器 7dB耦合器 10dB耦合器 15dB耦合器频率范围(MHz)800 - 2500驻波(dB)1.4插入损耗(dB)2.21.30.70.3耦合度(dB)571015方向性(dB)20通过功率(W)20耦合器技术指标耦合器技术指标 功率放大器功率放大器第 31 页功率放大器可以放大AP、网桥等信源设备的射频输出功率以解决室内信号盲区问题。在室内分布系统使用中，它可用作线路中继放大或延伸放大。 功率放大器

15、功率放大器第 32 页l干线放大器为有源器件，在采用干线放大器的室内分布系统中需要考虑干放噪声洗漱对于分布系统下行灵敏度影响和对于整个分布系统上行噪声的抬高。l干放的上下行增益调节，既要保证上行增益不能过高影响到系统的性能，下行增益又要保证放大支路的天线口有效发射功率，还要注意上下行增益保持适度平衡。在干线中使用功率放大器时应该注意以下事项： 干放 功率放大器功率放大器第 33 页避雷器是用于AP或网桥避免遭受雷击浪涌损坏的保护装置。在无线网桥上如安装避雷器后，雷击时，雷电的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使线缆上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。良好接地是避

16、雷器能够正常工作的基本条件。 避雷器避雷器 网桥使用避雷器防网桥使用避雷器防护护 避雷器避雷器 射频匹配负载射频匹配负载第 34 页 反极性反极性SMASMA匹配负载匹配负载 N型头匹配负载型头匹配负载在室内分布系统中当功分器某些端口没有使用或采用泄漏电缆覆盖时需要将射频匹配负载接到相应接口上。使用射频匹配负载的目的在于防止射频干扰对系统产生有害影响。常见的射频负载为可接室内AP的的反极性SMA口匹配负责和接室外AP或馈线连接器的N型接头负载。 WLAN室分网络室分网络第 35 页室内吸顶天线室内吸顶天线 宽频合路器宽频合路器宽频带功分器宽频带功分器 耦合器耦合器 宽频合路器宽频合路器 AP

17、AP2G/3G2G/3G耦合器耦合器功分器功分器耦合器耦合器功分器功分器功分器功分器小天线小天线小天线小天线泄漏电缆泄漏电缆负载负载功分器功分器小天线小天线这样的室内分布系统是否合理？第 36 页线缆及连接器介绍线缆及连接器介绍室内分布案例简介室内分布案例简介目目录录WLANWLAN室内分布系统设计室内分布系统设计 典型分布系统边缘场强估算典型分布系统边缘场强估算第 37 页30mSTASTASTASTA第 38 页 典型分布系统边缘场强估算典型分布系统边缘场强估算30mSTASTASTASTA 典型分布系统功率估算方法典型分布系统功率估算方法第 39 页8.9dBm11dBm10.7dBm8

18、dBm8dBm23.9dBm15dB耦合器 -0.3dB10dB耦合器 -0.7dB7dB耦合器 -1dB二功分器 -3.5dB14.1dBm17.7dBm 21dBm20m20m20m20m20m系统需求：l某楼宇需安装室分系统，系统使用五个天线进行覆盖l要求每个天线口馈入功率在8dBm左右l20米馈线损耗为2.6dBl连接器之间的接头损耗不计从系统需求入手，从末端向前推算 WLAN室内分布系统设计目标室内分布系统设计目标第 40 页l覆盖要求覆盖要求 覆盖区域内95%以上的位置终端接收信号电平-75dBm，重点覆盖区域-70dBml信号质量要求信号质量要求 覆盖区域内95%以上的位置终端接

19、收信号S/N值10dBl速率指标速率指标 覆盖区域内，单用户接入最大下行速率关联AP的上行出口带宽的90%l目标覆盖目标覆盖 室内信号覆盖到室外10m处强度 -75dBm第 41 页 融合的室内分布系统融合的室内分布系统WLAN/GSM/TD三网合一室分系统三网合一室分系统频率兼容性频率兼容性传播和穿透损耗传播和穿透损耗设备灵敏度设备灵敏度馈线损耗馈线损耗 WLAN室内分布系统设计注意事项室内分布系统设计注意事项第 42 页l现有室分系统的天馈和连接器必须支持2.4GHz频段。l由于WLAN信号从AP到终端衰耗大可知在相同输出功率情况下WLAN覆盖范围要明显小于GSM系统。弱信号情况下WLAN

20、终端速率下降明显甚至无法关联网络，而2G和3G系统可能仅仅表现出话音质量差，因此WLAN系统天线口馈入功率需比GSM900高约10dBm。lWLAN系统基于CSMA/CA机制，各终端共享带宽并竞争使用无线资源。因此在过多的用户数量会造成明显的速率下降，建议限制单AP用户数量在20个以内。lAP的合路点量选取离覆盖区域较近的支线上提升了覆盖效果，天线口馈入功率一般建议为8-15dBm。 合理的室内分布设计合理的室内分布设计第 43 页系统前端采用宽频天线，支持900MHz和，通过宽频合路器GSM和WLAN共享室内分布系统的天线，提高了天线的使用效率，同时AP的合路点量选取离覆盖区域较近的支线上提

21、升了覆盖效果。第 44 页线缆及连接器介绍线缆及连接器介绍室内分布案例简介室内分布案例简介目目录录WLANWLAN室内分布系统设计室内分布系统设计 某楼宇现有室内分布系统某楼宇现有室内分布系统第 45 页21dBm21dBm 7dB 7dB-7dBm7dBm -1.2dBm -1.2dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm-5.5dBm-5.5dBm-5.5dBm-5.5dBm -3.5dBm -3.5dBm-5.5dBm-5.5dBm-3.5dBm-3.5dBmA1/50m/6dBmA1/50m/6dBmA2/60m/7.2dBm

22、A2/60m/7.2dBmA4/40m/4.8dBmA4/40m/4.8dBmA6/50m/6dBmA6/50m/6dBmA7/70m/8.4dBmA7/70m/8.4dBmA8/100m/12dBmA8/100m/12dBmA9/40m/4.8dBmA9/40m/4.8dBmA10/40m/4.8dBmA10/40m/4.8dBmA11/50m/6dBA11/50m/6dBmmA12/40m/4.8dBmA12/40m/4.8dBmA13/50m/6dBmA13/50m/6dBmA2/60m/7.2dBmA2/60m/7.2dBmA5/40m/4.8dBmA5/40m/4.8dBm2.5dB

23、m2.5dBm1.3dBm1.3dBm1.3dBm1.3dBm2.5dBm2.5dBm2.5dBm2.5dBm1.3dBm1.3dBm0.9dBm0.9dBm- -2.7dBm2.7dBm2.5dBm2.5dBm2.5dBm2.5dBm1.3dBm1.3dBm4.5dBm4.5dBm3.3dBm3.3dBm第 46 页 新增新增WLAN室内分布系统室内分布系统1.9dBm/10.9dBm1.9dBm/10.9dBm0.7dBm/9.7dBm0.7dBm/9.7dBm0.7dBm/9.7dBm0.7dBm/9.7dBm1.9dBm/12.6dBm1.9dBm/12.6dBm1.9dBm/12.6

24、dBm1.9dBm/12.6dBm0.7dBm/11.4dBm0.7dBm/11.4dBm0.3dBm/11dBm0.3dBm/11dBm-2.3dBm/7.4dBm-2.3dBm/7.4dBm1.9dBm/12.6dBm1.9dBm/12.6dBm1.9dBm/12.6dBm1.9dBm/12.6dBm0.7dBm/11.4dBm0.7dBm/11.4dBm3.9dBm/14.6dBm3.9dBm/14.6dBm3.9dBm/13.4dBm3.9dBm/13.4dBm21dBm21dBm 7dB 7dB-7dBm7dBm -1.2dBm -1.2dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm -3.5dBm-5.5dBm-5.5dBm-5.5dBm-5.5dBm -3.5dBm -