为在迅速转向单机解决方案的家庭网关市场中取得领先地位，基于dsl的wlan网关设计需要解决传输速率、覆盖范围、干扰、发射功率、成本以及易于使用等问题。本文对这些挑战进行了分析，并给出了可行的解决方法。

    随着三重播放时代的到来，网络运营商如今越来越需要能为用户提供具有qos保证的端对端业务的技术。当采用新业务模式时，服务提供商需要更好地服务用户并留住用户群体，wlan家庭网关在此过程当中具有重要地位。

    网络运营商需要新的家庭网关技术以便让用户能连接家里尽可能多的设备。网络运营商可利用这些设备捆绑多种业务，并控制从基础设施到终端设备等家庭网络中所有设备上的业务。基于802.11标准的wlan设备正迅速成为家庭网络终端用户认可的事实标准。基于802.11的wlan家庭网关超过基于其它有线或无线标准(如以太网、hpna、homeplug、uwb和蓝牙)的设备而成为最受欢迎的家庭网络设备，其原因有多种。但最主要的原因，是它们使用无需授权的频带以及标准802.11技术，另外它们还能解决网络覆盖范围、端对端业务管理以及qos等重要问题。

    dsl网关面临的挑战

    基于dsl的业务可望继续超过有线调制解调器或wimax业务而成为全球最受欢迎的宽带业务,大多数dsl用户将选择wlan家庭网关来连接家中的用户端设备(cpe)。为在这个正迅速转向单机解决方案的成长市场中取得领先地位，基于dsl的wlan网关制造商必须战胜多个挑战。align="right" border=0 >

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    图1：家庭网关的结构框图。

    这些挑战包括：(1)速率/范围——wlan网关的覆盖范围必须遍及家里每个角落，而且无论设备距离网关有多远，网关都必须提供高的数据吞吐率；(2)干扰/串扰——随著无线设备的数量不断增加，网络拥塞等相关问题的出现机会越来越大；(3)支持未来新兴业务——设备必须能支持voip和视频等新兴业务；(4)安全性/网络管理——设备必须安全、易于使用，并可让服务提供商帮助用户排除用户端故障；(5)发射功率——网关应采用符合世界各地发射功率标准的通用解决方案；(6)成本效益。

    尽管面临许多挑战，但设备设计工程师和制造商正在开发相关硬件和软件技术来解决这些问题。然而，他们采用的技术必须保证不将wlan网关的成本增加到底线以上，或者不能给制造过程增加太多的复杂性。下面将讨论的设计工程师使用的几种硬件和软件技术，能使wlan网关满足服务提供商和最终用户的需求。

    峰值性能

    一个需要特别关注的与硬件有关的问题是rf性能，它会影响网关的数据传输速率和覆盖范围。如果rf性能过低，家庭网络覆盖将会出现盲区。幸运的是，目前已有多种技术可用来解决这个与硬件有关的rf性能问题。合理地应用这些技术能让wlan家庭网关的覆盖范围到达家中每个角落，这种网络覆盖针对拥挤网络环境里的多台设备进行了优化。

    改善rf性能的方法之一是增加输出功率并提高无线电的接收灵敏度。但要注意，每个国家对无需授权的无线电的发射功率都有限制，例如美国就规定此类设备的最大输出功率不可超过30dbm。最理想的解决方案应该能同时增加wlan信号的输出功率和wlan设备的接收灵敏度，这两个因素都能大幅度改善家庭网关的覆盖范围。但设计工程师必须特别注意，以确保这些解决方案不会增加设备的成本或复杂性。有了系统设计层面的长远考虑及创新，设计工程师就可通过增加发射功率和提高接收机的灵敏度来扩大802.11 wlan网络的覆盖范围。

    采用波束指向或智能天线设计等其它技术也能解决传输速率、覆盖范围问题并消除覆盖盲区，但这两种技术都需要有软件和硬件支持。另外，在网关设计中采用这些技术，高昂的设计和验证成本也可能是一个挑战。为家庭网络环境提供更高数据传输速率的发展中的802.11n标准，通过使用智能天线技术可解决这些问题。

    除了功率和天线设计问题外，噪声也会降低rf性能。因为家庭网关具有以太网和dsl phy等高速接口，或者在电路板上具有wlan子系统和dsl子系统之间的串行或并行接口，所以在家庭网关里更容易产生噪声耦合。为解决这个问题，必须将rf的噪声源与电路板的其余部分进行隔离，并对噪声源进行屏蔽。鲁棒的rf架构和智能的布线设计对避免噪声耦合问题也是很有必要的。

    干扰是wlan家庭网关设计