厂房内无线通讯网络分布系统的设计与实现

王紫萱

摘要：随着工厂生产智能化程度的不断提升，以及计算机、通讯技术的不断发展与推进，智能装备、智能终端、智能传感器等设备使用频率不断提升。厂房内无线通讯网络分布系统，有效解决了室外基站信号覆盖范围局限，厂房内无线通讯网络强弱不均甚至存在通讯盲区的问题，通过无线通讯技术对厂房内的无线网络整体规划，从而提升生无线通讯信号质量和覆盖范围。本文通过对厂房内无线通讯网络分布系统的设计和应用研究，提供一种有效的解决方案。

关键词：厂房;无线通讯;设计

伴随智能终端设备在日常工作中投入使用，厂房内对无线通讯网络的需求已成为标准需求。然而大量钢结构的厂房，对无线通讯网络信号的质量和覆盖范围造成了极大影响，单纯依靠室外运营商基站，无法满足日常通讯网络需求，影响通讯的效率和质量。厂房内无线通讯网络分布系统，可以有效改善和解决以上问题，改善厂房内通讯系统质量，提升厂房区域无线网络的接通率。通过对厂房内无线通讯网络进行整体规划，全面提升无线通讯网络的信号质量和覆盖范围。

1 厂房内无线通讯网络系统的设计

1.1使用需求

无线网络信号需充分考虑建筑物产生的屏蔽和信号吸收作用，避免无线通讯网络信号弱区域、盲区的出现。此外，在无线通信网络容量方面，要结合区域访问量，避免发生无线信道拥塞现象。现阶段，解决以上问题常见的是使用室内分布系统或小型基站系统进行覆盖。

1.2设计原则

厂房无线通讯网络分布系统设计原则，包括统一性原则、质量保证原则、经济性原则和可行性原则。无线通讯网络设计必须紧密结合需求，整体规划，构建完成后，在性能、指标等方面应符合技术规范要求，同时方便日后的维护。厂房无线通讯网络分布系统建设，应结合建筑物的物理结构，进行整体设计，同时在不影响内部设备运行和装修的前提下，同时具备施工条件。

2 厂房内无线通讯网络系统的建设

2.1系统组成

无线通信网络分布系统包括信号源和分布系统两部分。信号源为宏蜂窝、微蜂窝、射频拉远模块或者直放站;分布系统由无源器件（功分器、合路器、耦合器等）、有源器件（干线放大器等）和室内天线组成（如图1-1：无线通讯网络分布系统示意图）。

根据是否需要外接电源，可将无线通信网络分布系统分为无源分布系统和有源分布系统两类。无源分布系统主要由无源器件以及室内天线组成，利用耦合器、功分器等无源器件进行分路后，通过同轴电缆将信号均匀分配道分散安装于厂房内的小功率天线，实现对厂房内信号的覆盖。有源分布系统把基站或微蜂窝直接耦合的信号转换为光信号，通过光纤将射频信号传输到分布在厂房各个区域的远端单元，在远端单元再进行光电转换，经放大器放大后通过天线对厂房内各区域进行覆盖。

2.2信号源选择

厂房内无线通讯网络分布系统的信号源选择，需结合厂房终端分布、访问量以及网络系统覆盖类型进行整体考虑。容量方面如访问量较低，覆盖范围较小，可以选择直放站或者从外部耦合信号的方式作为信号源，如数据访问覆盖范围适中的，则需安装宏基站或微基站作为信号源，对于高密度和较大范围覆盖的，则可以射频拉远作为信号源。

2.3天线选择

厂房内无线通讯网络分布系统的天线选择应小功率、多点位的不知方式。可沿厂房内通道路径进行安装和敷设，根据实际需要可采用埋藏安装和裸漏安装。采用埋藏安装方式，需适当提升天线口功率以满足网络覆盖要求。对于靠近厂房边缘的天线，需控制外泄，确保外泄强度符合标准要求。

3 数据传输

3.1传输原理

数据传输发生在由某种传输媒体连接的发送器和接收器之间。通信都是以电磁波的形式进行的。传输媒体可分为导向传输和非导向传输两类。对于导向传输而言，电磁波在导线引导下沿某一物理路径前进至导向媒体。非导向媒体也称为无限传播，它提供了传输电磁波的方式，但并不引导它们的传输方向。

3.2网络体系结构

计算机网络的体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。协议一般包含应用层（与用户应用进程的接口）、表示层（数据格式转换）、会话层（会话管理与数据传输同步）、传输层（端到端可靠的数据传输）、网络层（分组传送，路由选择、流量控制）、数据链路层（相邻结点内无差错传送帧）、物理层（在物理媒体上透明传输位流）、第0层（媒体介质层）。

3.3局域网扩展

局域网的扩展一般在物理层或数据链路层内。在物理层中扩展需要主机使用光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器后用多个集线器连成更大的局域网，但集线器组成的局域网都要在一个碰撞域中。在数据链路层中扩展局域网需要使用网桥，使用网桥可以过滤通信量，扩大物理范围，提高可靠性并可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网。网桥使各网段成为隔离开的碰撞域。

4 厂房内无线通讯网络分布系统的应用

随着智能时代的来临，厂房内无线通讯网络需求将飞速发展。如智能装备、智能监控、智能控制、智能盘库、VR技术引用等，其均需要无线通讯网络的有效支撑，因此厂房内对无线通讯网络的依赖程度将持续提升。然而，现代钢筋混凝土的建筑结构和大量的钢结构对外部无线信号造成了不同程度的屏蔽，导致厂房内无线网络通讯质量下降。厂房内无线通讯网络分布系统是增强厂房内信号，提升厂房内无线通讯网络质量的有效手段。厂房内无线通讯网络分布系统如有条件应与厂房同步设计、同步施工建设，关注相交汇邻点区域的信号源优化，配置合理的访问优先级，实现最稳定的无线通讯环境。此外，伴随当前5G技术的发展，在无线通讯网络分布系统构建過程中，还需充分考虑当前设计方案与5G技术的相互融合，以满足未来伴随通讯技术发展，厂房内无线通讯的需求。

5 总结

伴随着数字信息技术、电子通讯技术的的飞速发展，人们在生产工作过程中对网络通讯的依赖程度日益提升。厂房内无线通讯网络分布系统能够有效解决厂房内室外基站覆盖信号衰减和盲区存在的问题，通过引入信号源，厂房内分路分配、信号放大的方式，满足无线设备通讯需求，使网络设备能够有效进行信息传输和信息联动，提升厂房内无线通讯网络质量。未来，随着无线通讯技术的持续发展，新方法，新技术，新模式，新设备将不断涌现，对现有无线通讯网络进行改进、完善和升级，甚至颠覆性的方案。同时，无线通讯网络应用也会随着技术的发展，拥有更广范围的应用场景。