一种基于无线局域网的中继传输系统及优化方法技术方案

通过本发明专利技术的中继传输系统以及中继传输优化方法，可以自动测量中继设备的射频信号泄露功率情况，并且根据所述测量自适应优化中继传输，有效提高了中继传输的效率并大大降低了功耗，具有有益的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
—种基于无线局域网的中继传输系统及优化方法
本专利技术涉及中继传输领域，尤其涉及。
技术介绍
随着无线宽带上网业务的迅速发展，无线家庭网关产品发展迅猛，然而大功率无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)设备物理布局具有一定局限性及无线宽带(wireless fidelity, WIFI)信号穿透能力较弱，导致WIFI信号覆盖存在一定盲区，由此给WLAN信号中继设备WLAN Repeater的发展带来契机,其中,WLAN Repeater包括WLAN接入点侧(Access Point, AP)和 WLAN 客户端侧 Client，WLAN R印eater 的 WLANAP 侧可以接受工作站(Stat1n，STA)设备的接入；WLAN Client侧可以作为STA去连接其它的AP，能很好地作为WIFI信号的延伸有效解决WIFI信号覆盖问题，目前，市场上的WLAN Repeater产品，在下行接口(WLAN AP接口 )与上行接口(WLAN Client接口 )进行数据传递时，将WLANAP侧下挂的无线STAMAC地址替换成了 R印eater自身的WLAN Client侧的MAC地址，因此，现有R印eater产品不是一个真正意义上的WIFI信号中继器。 另外，现有的中继设备存在较为普遍的射频信号泄露，这导致转发天线发射的信号会被接收天线重新接收，从而导致严重的射频信号振荡，严重时会把中继设备烧坏，同时也会对基站造成严重干扰，导致大面积用户无法正常通信，因此如何测量和优化中继设备的射频信号泄露功率也是需要解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。 根据本专利技术的实施方式，提出一种基于无线局域网的中继传输系统，所述系统包括WLAN接收天线、WLAN转发天线、优化主控单元和WLAN中继处理单元；所述优化主控单元进一步包含测量步长调谐器、测量参数分析器、射频信号泄露功率比计算器，以及中继传输优化单元；测量参数分析器进一步包括极值比较器、延迟比较器和有效性辨别器；WLAN中继处理单元进一步包含信号产生单元和信号处理单元；信号产生单元进一步包括测量信号发生器、平滑滤波器、D/A转换器、上变频转换器、第一可变增益调节器、功率放大器和发送器；信号处理单元进一步包括接收器、低噪声放大器、第二可变增益调节器、下变频转换器、A/D转换器、匹配滤波器、数字相关器、叠加器和比较器。 根据本专利技术的实施方式，所述优化主控单元和WLAN中继处理单元通过通用I/O相连接，WLAN中继处理单元与WLAN转发天线和WLAN接收天线相连接；优化主控单元周期性的将射频信号泄露功率比测量参数发送给WLAN中继处理单元；WLAN中继处理单元根据接收到的射频信号泄露功率比测量参数生成发送信号，将发送信号通过WLAN转发天线进行发送；发送信号经过射频损耗信道达到WLAN接收天线，形成接收信号；WLAN中继处理单元通过WLAN接收天线接收信号，并根据射频信号泄露功率比测量参数对接收信号进行处理，生成测量中间参数，并发送给优化主控单元；优化主控单元利用接收到的测量中间参数生成射频信号泄露功率比测量结果。 根据本专利技术的实施方式，所述测量步长调谐器将序列重复次数N和测量次数C作为射频信号泄露功率比测量参数进行初始化；该测量步长调谐器在收到所述射频信号泄露功率比测量指令后，将初始化的所述序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器一旦收到有效性辨别器发送的参数调整消息后，则增大序列重复次数N，并将增大后的序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器将测量次数C分别发送给极值比较器和延迟比较器； 所述测量信号发生器根据所述序列重复次数N生成长度为N*L的测量导频序列，该序列以L为周期,重复N次，N和L均为自然数,且N > I ； 所述平滑滤波器将测量信号发生器形成的测量导频序列进行处理，形成平滑的数字信号; 所述D/A转换器将平滑滤波器形成的数字信号转换为基带模拟信号； 所述上变频转换器将D/A转换器形成的基带模拟信号上变频为频带模拟信号； 所述第一可变增益调节器实现发送信号的连续增益自动调节； 所述功率放大器对执行增益调节后的信号进行功率放大形成发送信号； 所述发送器将功率放大器形成的所述发送信号发送给WLAN转发天线； 所述接收器接收来自WLAN接收天线的所述接收信号，并将所述接收信号发送给低噪声放大器； 所述低噪声放大器降低所述接收信号的带外噪声，放大带内信号； 第二可变增益调节器实现接收信号的连续增益自动调节； 所述下变频转换器将经过增益调节后的信号从频带模拟信号下变频为基带模拟信号; 所述A/D转换器将下变频转换器形成的基带模拟信号转换为数字信号； 所述匹配滤波器与平滑滤波器相对应，将A/D转换器形成的数字信号转换为长度为N*L的数字序列； 所述数字相关器对匹配滤波器形成的数字序列进行相关计算，生成长度为N*L的相关值序列； 所述叠加器根据测量步长调谐器发送的所述序列重复次数N对数字相关器形成的相关值序列以L为周期进行N-1次累加，形成长度为L的累加值序列； 所述比较器对叠加器形成的累加值序列中的L个元素的值进行比较，得到累加值极值和极值位置；将所述累加值极值发送给极值比较器，将所述极值位置发送给延迟比较器； 所述极值比较器计算连续收到的C个累加值极值的方差，并与预设的极值方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器； 所述延迟比较器计算连续收到的C个极值位置的方差，并与预设的极值位置方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器； 所述有效性辨别器对所述极值比较器发送的结果和延迟比较器发送的结果进行判断；如果所述累加值极值方差大于所述预设的极值方差门限，或极值位置方差大于所述预设的极值位置方差门限，则有效性辨别器向测量步长调谐器发送所述参数调整消息；否贝U，有效性辨别器向射频信号泄露功率比计算器发送所述C个累加值极值的均值； 所述射频信号泄露功率比计算器根据收到的所述C个累加值极值的均值计算射频信号泄露功率比，并将计算结果作为所述射频信号泄露功率比测量结果发送给中继传输优化单元。 根据本专利技术的实施方式，所述数字相关器由多个时延单元和多个加法器组成，具体包括:输入信号分为两路，一路送入第一时延单元，在时延128个时钟周期后分别送入第一加法器和第二加法器，另一路直接送到第一加法器和第二加法器；在第一加法器将两路信号相加，在第二加法器将两路信号相减； 第一加法器的输出送入第二时延单元，在时延64个时钟周期后分别送入第三加法器和第四加法器；第二加法器的输出分别直接送入第三加法器和第四加法器；在第三加法器将两路信号相加，在第四加法器将两路信号相减； 第三加法器的输出送入第三时延单元，在时延16个时钟周期后分别送入第五加法器和第六加法器；第四加法器的输出分别直接送入第五加法器和第六加法器；在第五加法器将两路信号相减，在第六加法器将两路信号相加； 第五加法器的输出送入第四时延单元，在时延32个时钟周期后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线局域网的中继传输系统，所述系统包括WLAN接收天线、WLAN转发天线、优化主控单元和WLAN中继处理单元；所述优化主控单元进一步包含测量步长调谐器、测量参数分析器、射频信号泄露功率比计算器，以及中继传输优化单元；测量参数分析器进一步包括极值比较器、延迟比较器和有效性辨别器；WLAN中继处理单元进一步包含信号产生单元和信号处理单元；信号产生单元进一步包括测量信号发生器、平滑滤波器、D/A转换器、上变频转换器、第一可变增益调节器、功率放大器和发送器；信号处理单元进一步包括接收器、低噪声放大器、第二可变增益调节器、下变频转换器、A/D转换器、匹配滤波器、数字相关器、叠加器和比较器。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线局域网的中继传输系统，所述系统包括WLAN接收天线、WLAN转发天线、优化主控单元和WLAN中继处理单元；所述优化主控单元进一步包含测量步长调谐器、测量参数分析器、射频信号泄露功率比计算器，以及中继传输优化单元；测量参数分析器进一步包括极值比较器、延迟比较器和有效性辨别器；WLAN中继处理单元进一步包含信号产生单元和信号处理单元；信号产生单元进一步包括测量信号发生器、平滑滤波器、D/A转换器、上变频转换器、第一可变增益调节器、功率放大器和发送器；信号处理单元进一步包括接收器、低噪声放大器、第二可变增益调节器、下变频转换器、A/D转换器、匹配滤波器、数字相关器、叠加器和比较器。2.一种如权利要求1所述的系统，所述优化主控单元和WLAN中继处理单元通过通用I/O相连接,WLAN中继处理单元与WLAN转发天线和WLAN接收天线相连接；优化主控单元周期性的将射频信号泄露功率比测量参数发送给WLAN中继处理单元；WLAN中继处理单元根据接收到的射频信号泄露功率比测量参数生成发送信号，将发送信号通过WLAN转发天线进行发送；发送信号经过射频损耗信道达到WLAN接收天线，形成接收信号；WLAN中继处理单元通过WLAN接收天线接收信号，并根据射频信号泄露功率比测量参数对接收信号进行处理，生成测量中间参数，并发送给优化主控单元；优化主控单元利用接收到的测量中间参数生成射频信号泄露功率比测量结果。3.—种如权利要求2所述的系统，所述测量步长调谐器将序列重复次数N和测量次数C作为射频信号泄露功率比测量参数进行初始化；该测量步长调谐器在收到所述射频信号泄露功率比测量指令后，将初始化的所述序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器一旦收到有效性辨别器发送的参数调整消息后，则增大序列重复次数N，并将增大后的序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器将测量次数C分别发送给极值比较器和延迟比较器； 所述测量信号发生器根据所述序列重复次数N生成长度为N*L的测量导频序列，该序列以L为周期,重复N次，N和L均为自然数,且N > I ； 所述平滑滤波器将测量信号发生器形成的测量导频序列进行处理，形成平滑的数字信号; 所述D/A转换器将平滑滤波器形成的数字信号转换为基带模拟信号； 所述上变频转换器将D/A转换器形成的基带模拟信号上变频为频带模拟信号； 所述第一可变增益调节器实现发送信号的连续增益自动调节； 所述功率放大器对执行增益调节后的信号进行功率放大形成发送信号； 所述发送器将功率放大器形成的所述发送信号发送给WLAN转发天线； 所述接收器接收来自WLAN接收天线的所述接收信号，并将所述接收信号发送给低噪声放大器； 所述低噪声放大器降低所述接收信号的带外噪声，放大带内信号； 第二可变增益调节器实现接收信号的连续增益自动调节； 所述下变频转换器将经过增益调节后的信号从频带模拟信号下变频为基带模拟信号; 所述A/D转换器将下变频转换器形成的基带模拟信号转换为数字信号； 所述匹配滤波器与平滑滤波器相对应，将A/D转换器形成的数字信号转换为长度为N*L的数字序列； 所述数字相关器对匹配滤波器形成的数字序列进行相关计算，生成长度为N*L的相关值序列； 所述叠加器根据测量步长调谐器发送的所述序列重复次数N对数字相关器形成的相关值序列以L为周期进行N-1次累加，形成长度为L的累加值序列； 所述比较器对叠加器形成的累加值序列中的L个元素的值进行比较，得到累加值极值和极值位置；将所述累加值极值发送给极值比较器，将所述极值位置发送给延迟比较器；所述极值比较器计算连续收到的C个累加值极值的方差，并与预设的极值方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器； 所述延迟比较器计算连续收到的C个极值位置的方差，并与预设的极值位置方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器； 所述有效性辨别器对所述极值比较器发送的结果和延迟比较器发送的结果进行判断；如果所述累加值极值方差大于所述预设的极值方差门限，或极值位置方差大于所述预设的极值位置方差门限，则有效性辨别器向测量步长调谐器发送所述参数调整消息；否则，有效性辨别器向射频信号泄露功率比计算器发送所述C个累加值极值的均值； 所述射频信号泄露功率比计算器根据收到的所述C个累加值极值的均值计算射频信号泄露功率比，并将计算结果作为所述射频信号泄露功率比测量结果发送给中继传输优化单元。4.一种如权利要求3所述的系统，所述数字相关器由多个时延单元和多个加法器组成，具体包括:输入信号分为两路，一路送入第一时延单元，在时延128个时钟周期后分别送入第一加法器和第二加法器，另一路直接送到第一加法器和第二加法器；在第一加法器将两路信号相加，在第二加法器将两路信号相减； 第一加法器的输出送入第二时延单元，在时延6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青花，
申请(专利权)人：李青花，
类型：发明
国别省市：浙江;33