信号增强方法及信号增强系统与流程

文档序号:29799150发布日期:2022-04-23 19:39阅读:268来源:国知局
信号增强方法及信号增强系统与流程

1.本技术涉及通信传输技术领域,具体而言,涉及一种信号增强方法及信号增强系统。


背景技术:

2.wifi作为无线互联的重要技术,被广泛应用于各领域。为了满足整个社会对信息的更大需求,能提供更大带宽,更高上网速度的wifi6,即802.11ax标准逐步替换原有的802.11g和11n作为目前常用的通信方式。但是由于wifi6使用5ghz频段,相比2.4ghz工作频段的wifi方式频段更大,因此信号衰落大,传播距离短,导致wifi6的网络覆盖范围较小,在各种室内使用环境,例如居民住宅和办公楼中使用wifi6进行通信时,由于室内环境结构的复杂性和wifi6的特性,易出现不能被信号覆盖的死角。
3.现有技术中,为了减少信号覆盖的死角,通常会对wifi的覆盖范围进行增强处理,目前的wifi增强覆盖范围方法通常包括wifi中继或使用无线mesh网络两种方式,但这两种方法都需要占用信号信道,在转发系数较多时,上网速度会相应地降低,并且这两种方式中转发设备要进行额外的数据处理,会造成较大延迟,限制了wifi很多实时性业务的应用,导致目前wifi的通信性能较差,无法满足用户的使用需求。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术实施例的目的在于提供一种信号增强方法及信号增强系统,以改善现有技术中存在的wifi的通信性能较差的问题。
5.为了解决上述问题,第一方面,本技术提供了一种信号增强方法,应用于信号增强系统,所述信号增强系统包括信号发送设备和反射面设备;所述方法包括:
6.通过所述反射面设备与每个用户设备进行波束校准,得到对应的反射路径;
7.通过所述信号发送设备控制所述信号发送设备中的信号接入点和所述反射面设备进行同步处理;
8.通过所述反射面设备根据所述信号发送设备中发送的目标数据集,确定反射路径集,其中,所述目标数据集中包括每个所述用户设备对应的用户数据,所述反射路径集包括传输时序和每个所述用户设备对应的所述反射路径;
9.通过所述反射面设备基于所述反射路径集将所述目标数据集转发到对应的所述用户设备中。
10.在上述实现方式中,为了提高网络信号的覆盖范围,在各种应用场景中安装反射面设备,以通过反射面设备和进行信号输出的信号发送设备组成信号增强系统。通过对反射面设备和应用场景中的每个用户设备进行波束校准,能够保证反射面设备进行反射时以最佳的路径进行反射,从而使用户设备接收数据时的信号强度最大,获得最大的传输速率。通过信号发送设备与反射面设备通信连接,能够控制信号发送设备中的信号接入点与反射面装备进行时间同步,以减小发送信号发送设备将数据发送到反射面设备时,反射面设备
对数据进行反射时的时间误差,并在此基础上由反射面设备根据信号发送设备中发送的多个用户设备对应的多个用户数据组成的目标数据集确定对应的传输时序和反射路径组成的反射路径集。在反射路径集的基础上由反射面设备对反射波束的方向进行动态地调整,以将每个用户数据以对应的最佳的反射路径反射到用户设备中,为分布在不同空间位置的用户设备提供良好的传播信道,使每个用户设备能够保证最佳信号质量,从而有效地提升了wifi网络信号的强度,扩大了网络信号的覆盖范围,能够提高用户使用时的网速,减小使用时的网络延迟,以提高wifi的通信性能,提升用户的使用体验。
11.可选地,通过所述信号发送设备控制所述信号发送设备中的信号接入点和所述反射面设备进行同步处理,包括:
12.通过所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备对时钟信息进行调整,以对所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备进行时钟同步处理;
13.通过所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备对时序信息进行调整,以对所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备进行时序同步处理。
14.在上述实现方式中,在对信号接入点和反射表面设备进行时间上的同步处理时,可以分别从时钟和时序两个方面进行同步。通过对信号接入点和反射面设备中的时钟信息和时序信息分别进行调整,从而对信号接入点和反射面设备分别进行时钟同步处理和时序同步处理,以减少信号发送设备将数据发送到反射面设备后,反射面设备对数据进行反射的过程中的时间差,能够由反射面设备接收数据后,能够准确、及时地对数据进行反射,以减小信号的传输时间和信号延迟,提高信号的传输效率和网速。
15.可选地,所述时钟信息包括第一时钟源和第二时钟源;通过所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备对时钟信息进行调整,包括:
16.通过所述信号发送设备确定所述信号接入点的所述第一时钟源和所述反射面设备的所述第二时钟源;
17.通过所述信号发送设备发送时钟同步信息至所述反射面设备,其中,所述时钟同步信息包括训练序列和误差阈值;
18.通过所述反射面设备基于所述时钟同步信息,确定所述第一时钟源和所述第二时钟源之间的时钟偏差,其中,所述时钟偏差包括频率偏差和相位偏差;
19.通过所述反射面设备基于所述时钟偏差对所述第二时钟源进行调整,以消除所述第一时钟源和所述第二时钟源之间的所述时钟偏差。
20.在上述实现方式中,在对信号接入点和反射面设备进行时钟同步处理时,两个设备中的时钟信息中包括信号接入点中的第一时钟源和反射面设备中的第二时钟源。在对时钟信息进行调整时,信号发送设备将进行时钟同步处理的时钟同步信息发送给反射面设备,以使反射面设备能够通过其中的训练序列和误差阈值对第一时钟源和第二时钟源之间存在的时钟偏差进行确定,在信号发送设备和反射面设备中,分别根据确定的时钟偏差,以第一时钟源为基础第二时钟源进行频率和相位两个方面地调整,以消除第一时钟源和第二时钟源之间存在的时钟偏差,使信号接入点与反射面设备能够在时钟方面上进行同步。
21.可选地,所述方法还包括:
22.通过所述信号发送设备采集调整后的所述第一时钟源和所述第二时钟源的调整时钟偏差;
23.在所述调整时钟偏差小于所述误差阈值时,则所述信号接入点和所述反射面设备的时钟同步处理完毕;
24.在所述调整时钟偏差大于所述误差阈值时,则通过所述反射面设备对调整后的所述第二时钟源进行多次调整。
25.在上述实现方式中,在对第一时钟源和第二时钟源进行调整后,信号发送设备还能够分别采集调整后的第一时钟源和第二时钟源的调整时钟偏差,以与误差阈值进行对比,以确定调整后的时钟偏差的大小是否满足误差范围。在满足时,则时钟同步处理完毕,经过调整后的信号接入点和反射面设备的时钟源已经完成同步处理;在不满足时,则时钟同步处理未完毕,经过调整后的信号接入点和反射面设备的时钟源还未同步,还需要继续对第二时钟源继续进行调整,在当前调整后的调整时钟偏差满足误差阈值时,则调整完毕,结束调整过程。能够对时钟源的调整是否达到同步的要求或标准进行验证,并对未达到的时钟源继续进行调整,从而使信号接入点和反射面设备能够保证时钟源上的同步,提高时钟同步过程的完整性和有效性。
26.可选地,所述时序信息包括第一时间戳和第二时间戳;通过所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备对时序信息进行调整,包括:
27.通过所述信号发送设备确定所述信号接入点的所述第一时间戳和所述反射面设备的所述第二时间戳,其中,所述第一时间戳中包括第一帧数信息和第一时隙信息,所述第二时间戳中包括第二帧数信息和第二时隙信息;
28.通过所述信号发送设备发送时序同步信息至所述反射面设备,所述时序同步信息包括所述第一帧数信息和所述第一时隙信息;
29.通过所述反射面设备基于所述时序同步信息确定所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时序偏差,其中,所述时序偏差中包括所述第一帧数信息和所述第二帧数信息的帧数偏差和所述第一时隙信息和所述第二时隙信息的时隙偏差;
30.通过所述反射面设备基于所述时序偏差对所述第二帧数信息和所述第二时隙信息进行更新,以消除所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的所述时序偏差。
31.在上述实现方式中,在对信号接入点和反射面设备进行时序同步处理时,两个设备的时序信息可以包括信号发送设备中的第一时间戳和反射面设备中的第二时间戳。在对时序信息继续调整时,信号发送设备将时序同步处理时的时序同步信息发送给反射面设备,由反射面数据根据自身的第二时间戳与第一时间戳相比,存在的帧数和时隙方面上的时序偏差,从而在时序偏差的基础上由反射面设备对第二时间戳中的帧数信息和时隙信息进行对应地处理,从而消除第一时间戳和第二时间戳之间的时序偏差,得到与第一时间戳同步的第三时间戳。能够基于信号接入点的时间戳对反射面设备中的时间戳进行对应地调整,以使反射面设备与信号接入点在时序方面上能够同步。
32.可选地,通过所述反射面设备与每个所述用户设备进行波束校准,得到对应的反射路径之前,所述方法还包括:
33.通过所述反射面设备与所述信号发送设备中的所述信号接入点进行波束校准,得到目标发送路径。
34.在上述实现方式中,在对反射面设备与每个用户设备之间的波束进行校准之前,还可以对信号发送设备与反射面设备之间的波束进行校准,以确定信号发送设备到反射面
设备之间最佳的目标发送路径,从而能够使反射面设备调整到目标发送路径的波束方向上,以最佳通道对信号发送设备中发送的数据进行接收,使反射面设备接收数据时的信号强度最大,获得最大的传输速率,提高了反射面设备接收数据时的信号质量和接受效率。
35.可选地,通过所述反射面设备根据所述信号发送设备中发送的目标数据集,确定反射路径集,包括:
36.通过所述信号发送设备基于所述同步处理,确定所述目标数据集中多个所述用户数据传输时的传输时序;
37.通过所述反射面设备调整到所述目标发送路径,以接收所述信号发送设备中发送的所述传输时序和所述目标数据集;
38.所述反射面设备以所述传输时序和对应的多个所述反射路径作为所述反射路径集。
39.在上述实现方式中,信号发送设备在同步处理之后,能够确定目标数据集中,在应用场景中对每个使用的用户设备对应的用户数据进行数据发送和反射时的传输时序,并通过多种发送方式,以目标发送路径作为信号的传输通道,将目标数据集和对应的传输时序发送给反射面设备,从而使反射面设备能够根据接收到的传输时序,对目标数据集中的多个用户设备对应的多个反射路径进行排序,得到对应的能够表示传输的顺序和路径的反射路径集。能够在同步处理的基础上,对数据进行同步地接收,并按照同步的时序对每个数据进行对应地发送。
40.可选地,通过所述反射面设备基于所述反射路径集将所述目标数据集转发到对应的所述用户设备中,包括:
41.通过所述反射面设备基于所述传输时序,将波束反射方向调整到对应的所述反射路径中;
42.通过所述反射面设备基于调整的每个所述反射路径,将所述目标数据集中的每个所述用户数据依次发送到对应的每个所述用户设备中。
43.在上述实现方式中,反射面设备根据反射路径集中的传输时序对自身的波束反射方向进行调整,以按照传输时序,将方向依次调整到每一个用户数据对应的用户设备的最佳的反射路径的方向中,在调整到的反射路径的基础上对每一个用户数据进行对应地发送,从而将目标数据集中的每个用户数据按传输时序依次发送到对应的用户设备中。通过实时地反射面设备的反射角度进行动态地调整,能够将信号发送设备中输出的用户数据同步地反射,并且以信号质量最强的反射路径作为波束的反射方向对数据进行反射,能够为分布在不同空间位置的用户设备分布提高良好的信号传播通道,以提高每个用户的信号质量,提升用户的使用体验。
44.可选地,所述方法还包括:
45.通过所述信号发送设备根据获取的每个所述用户设备的位置信息,对多个所述用户设备之间是否关联进行判断;
46.在多个所述用户设备之间关联时,则通过所述信号发送设备获取多个关联用户设备的多个初始路径;
47.通过所述信号发送设备对所述多个初始路径进行合并处理,得到合并路径,以所述合并路径作为所述多个所述关联用户设备共用的所述反射路径。
48.在上述实现方式中,通过信号发送设备对获取的每个用户设备的位置信息之间是否具有关联性进行判断,在关联时,对多个关联的用户设备与反射面设备之间的多个初始路径进行获取,并基于多个初始路径进行合并处理,能够以合并得到的合并路径作为多个关联的用户设备的反射路径。在多个用户设备在空间中的位置具有关联时,能够对具有关联的多个用户设备采用同一条反射路径进行数据反射,以减小反射面设备动态调整方向的次数和角度,进一步地提高了对数据进行反射时的效率。
49.可选地,所述方法还包括:
50.在多个所述用户设备中的第一用户设备断开连接时,通过所述反射面设备删除所述第一用户设备对应的所述反射路径;
51.在多个所述用户设备中增加第二用户设备时,通过所述反射面设备添加所述第二用户设备对应的所述反射路径。
52.在上述实现方式中,反射面设备能够对断开连接或者新增连接的各个用户设备对应的反射路径进行对应地删除和添加处理,以在接入的用户设备发生变化时,对反射波束进行动态地调整,不再向断开的用户设备发送数据,并且能够对新增的用户设备实时地进行数据传输。能够对多种变化进行实时地处理,适用于多种实际的应用情况。
53.第二方面,本技术还提供了一种信号增强系统,所述系统包括:信号发送设备和反射面设备;
54.所述反射面设备,用于与每个用户设备进行波束校准,得到对应的反射路径;
55.所述信号发送设备,用于控制所述信号发送设备中的信号接入点和所述反射面设备进行同步处理;
56.所述反射面设备,还用于根据所述信号发送设备中发送的目标数据集,确定反射路径集,其中,所述目标数据集中包括每个所述用户设备对应的用户数据,所述反射路径集包括传输时序和每个所述用户设备对应的所述反射路径;
57.所述反射面设备,还用于基于所述反射路径集将所述目标数据集转发到对应的每个所述用户设备中。
58.在上述实现方式中,由对网络信号进行输出的信号发送设备和将网络信号反射到用户设备中的反射面设备组成信号增强系统。通过反射面设备和信号发送设备对了wifi网络信号进行增强。
59.综上所述,本技术提供了一种信号增强方法及信号增强系统,能够对信号传输过程中信号发送和信号反射时的时间进行同步,以在反射时实时地动态调整到对应的校准后的最佳的反射路径中进行反射,为分布在不同空间位置的用户设备提供良好的传播信道,使每个用户设备能够保证最佳信号质量,从而有效地提升了wifi网络信号的强度,扩大了网络信号的覆盖范围,能够提高用户使用时的网速,减小使用时的网络延迟,以提高wifi的通信性能,提升用户的使用体验。
附图说明
60.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他相关的附图。
61.图1为本技术实施例提供的一种信号增强系统的应用示意图;
62.图2为本技术实施例提供的一种信号增强方法的流程示意图;
63.图3为本技术实施例提供的一种步骤s500的详细流程示意图;
64.图4为本技术实施例提供的一种步骤s510的详细流程示意图;
65.图5为本技术实施例提供的另一种信号增强方法的流程示意图;
66.图6为本技术实施例提供的一种步骤s520的详细流程示意图;
67.图7为本技术实施例提供的一种步骤s600的详细流程示意图;
68.图8为本技术实施例提供的一种步骤s700的详细流程示意图;
69.图9为本技术实施例提供的再一种信号增强方法的流程示意图;
70.图10为本技术实施例提供的又一种信号增强方法的流程示意图。
71.图标:100-信号发送设备;110-信号接入点;120-wifi网关;130-plc-host;140-tdu;200-反射面设备;210-反射面板;220-bfc;230-plc-client;240-tsu;300-用户设备;310-隔断物体;320-反射路径;330-目标发送路径。
具体实施方式
72.下面将结合本技术实施例中附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术实施例的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术实施例的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术实施例保护的范围。
73.现有技术中,在对wifi的网络信号进行增强,以扩大信号的覆盖范围时,通常采用wifi中继或使用无线mesh网络两种方式。wifi中继能够将收到的wifi信号再发射出去,以延伸无线网络的覆盖范围,以wifi信号发送设备中的wifi接入点ap(access point,无线接入点)在网络连接中起到中继的作用,将两台以上无线路由器进行组合,多台无线路由器之间间隔一定的距离,从而实现每部无线路由器都具备对应的信号覆盖范围,以实现信号的中继和放大。使用无线mesh网络的方式时,由用户节点,mesh路由器节点和网关节点组成无线mesh网络,任何无线设备节点都可以同时作为ap和路由器,网络中的每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。数据包还可以根据网络的情况,继续路由到与之最近的下一个节点进行传输,直到到达最终目的地为止,从而以多跳访问的方式增加信号的覆盖范围。
74.然而,目前的信号覆盖范围增强的方式中,都需要占用信号信道,在转发系数较多时,上网速度会相应地降低,并且转发设备要进行额外的数据处理,会造成较大延迟,限制了wifi很多实时性业务的应用,导致目前wifi的通信性能较差,无法满足用户的使用需求。
75.因此,为了解决上述问题,本技术实施例提供了一种信号增强系统,能够设置在多种应用场景中,例如家庭场景、办公场景、商业场景等。请参阅图1,图1为本技术实施例提供的一种信号增强系统的应用示意图,该系统设置在任一应用场景中,该系统中包括信号发送设备100和反射面设备200。信号发送设备100与一个或多个(图中仅示出一个)反射面设备200通信连接。
76.在图1所示的实施例中,信号发送设备100与一个或多个用户设备(图中仅示出3
个)300之间存在隔断物体310,隔断物体310可以为墙壁、物体等遮挡物。因此为了增加网络信号的覆盖范围,可以通过反射面设备200将信号发送设备100中发送的多个数据反射到对应的用户设备300中,用户设备300可以为多种终端设备,例如个人电脑(personal computer,pc)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digital assistant,pda)等多种终端设备。
77.可选地,信号发送设备100中可以为包括ap,即接入wifi网络的信号接入点110,能够为多个用户设备300提供接入无线网络的服务,信号接入点110可以由wifi网关120(wifi gate),plc-host(programmable logic controller host,可编程逻辑控制器主控设备)130和tdu(timing distribution unit,定时分发模块)140构成。反射面设备200可以为多种信号的irs(intelligent reflection surface,智能反射面)设备,用户反射信号发送设备100和多个用户设备300之间的无线信号,反射面设备200中可以包括反射面板210,bfc(beam forming calibration unit,波束校准单元)220、plc-client(programmable logic controller client,可编程逻辑控制器客户端)230,以及tsu(timing synchronized unit,定时同步模块)240。信号发送设备100中的plc-host130和反射面设备200中的plc-client230通过电力线建立通信连接,以实现信号发送设备100和反射面设备200中的信息交互。
78.可选地,为了提高反射时的反射效率,反射面设备200中的bfc220能够对信号发送设备100到反射面设备200之间,以及反射面设备200到多个用户设备300之间的信号波束分别进行校准,并得到与多个用户设备300之间对应的多条反射路径320,以根据校准的波束方向,在信号发送设备100和每个用户设备300之间构建最佳的信号传输通道,反射面设备200与信号发送设备100之间的进行校准后的路径为目标发送路径330。
79.可选地,为了减小数据传输时的时间误差,可以由信号发送设备100控制其中的信号接入点的tdu140和反射面设备200中的tsu240,借助plc网络进行同步处理。信号发送设备100在同步处理之后,可以采用多种通信方式,通过反射面设备200与多个用户设备300通信,使反射面设备200根据信号发送设备100中的信号接入点中发送的目标数据集,确定传输时序和多个用户设备300对应的反射路径320组成的反射路径集,按照反射路径集动态地调整反射面设备200中的反射面板,以对反射的波束的方向进行实时地调整,将目标数据集中每个用户设备300对应的用户数据以最佳的信号通道发送到对应的用户设备300中,能够对信号发送设备100和不同的用户设备300间的数据进行转发,使不同的用户设备获得最佳的信号质量,为分布在不同空间位置的用户设备提供良好的传播信道。
80.请参阅图2,图2为本技术实施例提供的一种信号增强方法的流程示意图,该方法应用于上述信号增强系统,该方法可以包括以下步骤。
81.步骤s400,通过所述反射面设备与每个用户设备进行波束校准,得到对应的反射路径。
82.其中,在进行数据传输前,为了提高数据在信号发送设备和用户设备之间的传输效率,可以通过反射面设备与每个接入信号发送设备的用户设备之间的传输波束进行校准,从而得到反射面设备与每个用户设备之间最佳的反射路径,以使用户设备接收数据时的信号强度最大,获得最大的传输速率。
83.可选地,波束校准可以通过反射面设备中设置的bfc来实现,能够由bfc控制反射
面设备中的反射面板向不同的方向反射信号,并对发送和接收的波束进行信号强度测量,还可以将测量结果反馈给信号发送设备,由信号发送设备选择信号强度最强的波束方向对应的路径作为最佳的反射路径,能够找到每一个用户设备与反射面设备之间的反射路径,还可以在具有多个反射路径时,将多个反射路径的波束集合反馈给反射面设备的bfc中,以供bfc对波束集合进行记录。能够使反射面设备调整到反射路径对应的波束方向中,向用户设备发送数据或接收用户设备中发送的数据。
84.可选地,在对反射面设备和每个用户设备之间的波束方向进行校准前,还可以通过反射面设备与信号发送设备中的信号接入点进行波束校准,得到目标发送路径。校准时信号发送设备能够发送不同方向的波束,反射面设备通过bfc对接收到的信号质量进行测量,并将测量结果反馈给信号发送设备,由信号发送设备根据反馈的测量结果,确定信号发送设备与反射面设备之间信号强度最强的波束方向对应的路径作为目标发送路径。能够使反射面设备调整到目标发送路径对应的波束方向中对信号发送设备中发送的数据进行接收,或者将用户设备发送的数据转发到信号发送设备中,使反射面设备接收数据或转发数据时的信号强度最大,获得最大的传输速率。
85.步骤s500,通过所述信号发送设备控制所述信号发送设备中的信号接入点和所述反射面设备进行同步处理。
86.其中,为了使反射面设备对数据进行反射时,能够及时地动态调整波束的方向,可以对信号接入点和反射面设备进行同步处理,消除信号接入点和反射面设备之间存在的时钟偏差和时序偏差。同步处理时,可以通过信号发送设备对信号接入点和反射面设备进行控制,以对时钟和时序进行同步。
87.步骤s600,通过所述反射面设备根据所述信号发送设备中发送的目标数据集,确定反射路径集。
88.其中,目标数据集中包括每个用户设备对应的用户数据,反射路径集包括传输时序和每个用户设备对应的反射路径,在同步处理之后,信号发送设备能够通过多种通信方式向反射面设备发送多个用户数据组成的目标数据集,反射面设备能够根据目标数据集与信号发送设备对应的传输时序,确定多个反射路径按照传输时序排列时对应的反射路径集。
89.步骤s700,通过所述反射面设备基于所述反射路径集将所述目标数据集转发到对应的所述用户设备中。
90.其中,反射面设备根据反射路径集,按照传输顺序对其中的反射面板进行动态地调整,能够调整到对应的反射路径中,将目标数据集中包含的多个用户数据以对应的反射路径反射到对应的用户设备中。
91.可选地,在用户设备接收到对应的用户数据后,用户设备还可以以反射路径的波束方向,向反射面设备发送对应的反馈数据,反射面设备接收反馈数据后,还可以按照传输时序,以目标发送路径的波束方向将反馈数据转发到信号发送设备中。
92.通过反射面设备对反射时的波束方向进行实时地动态调整,能够在信号发送设备与用户设备之间存在因房间墙壁阻隔等原因造成的信号死角问题时,通过反射面设备对信号发送设备和用户设备之间的数据进行实时地转发和反射。
93.在图2所示的实施例中,能够将信号以最佳的路径传输到用户设备中,为分布在不
同空间位置的用户设备提供良好的传播信道,使每个用户设备都能够保证最佳信号质量,从而有效地提升了wifi网络信号的强度,扩大了网络信号的覆盖范围,能够提高用户使用时的网速,减小使用时的网络延迟,以提高wifi的通信性能,提升用户的使用体验。
94.可选地,请参阅图3,图3为本技术实施例提供的一种步骤s500的详细流程示意图,步骤s500还可以包括步骤s510-s520。
95.步骤s510,通过所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备对时钟信息进行调整,以对所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备进行时钟同步处理。
96.其中,在对时间进行同步处理时,可以分别从时钟和时序两个方面进行同步处理。时钟为发送时的时间相关的信息,在对时钟进行同步处理时,通过信号发送设备控制信号接入点和反射面设备对两者的时钟信息进行调整,能够对信号接入点和反射面设备进行时钟同步处理,消除信号接入点和反射面设备之间存在的时间上的时钟偏差。
97.步骤s520,通过所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备对时序信息进行调整,以对所述信号发送设备控制所述信号接入点和所述反射面设备进行时序同步处理。
98.其中,时序为发送时与时间相关的时间顺序,在对时序进行同步处理时,通过信号发送设备控制信号接入点和反射面设备对两者的时序信息进行调整,能够对信号接入点和反射面设备进行时序同步处理,消除信号接入点和反射面设备之间村子啊的顺序上的时序偏差。
99.在图3所示的实施例中,通过对时钟和时序两方面进行同步,能够使反射面设备准确、及时地对数据进行反射,以减小信号的传输时间和信号延迟,提高信号的传输效率和网速。
100.可选地,请参阅图4,图4为本技术实施例提供的一种步骤s510的详细流程示意图,步骤s510还可以包括步骤s511-s514。
101.步骤s511,通过所述信号发送设备确定所述信号接入点的所述第一时钟源和所述反射面设备的所述第二时钟源。
102.其中,时钟信息中包括信号接入点的tdu的第一时钟源和反射面设备的tsu的第二时钟源,第一时钟源能够表示plc-host和wifi gate的时间信息,第二时钟源能表示plc-client和反射面板的时钟源。信号发送设备能够获取信号接入点的第一时钟源,并通过信号发送设备与反射面设备的通信连接,获取反射面设备中的第二时钟源。
103.步骤s512,通过所述信号发送设备发送时钟同步信息至所述反射面设备。
104.其中,由于第一时钟源和第二时钟源分别为独立的时钟,存在一定的时钟偏差。在信号发送设备接收两个时钟源之后,可以开始时钟同步的流程,可以先通过信号发送设备中的plc-host将时钟同步信息发送给反射面设备中的plc-client,时钟同步信息包括训练序列和误差阈值,以通过plc通讯中的训练序列对第一时钟源和第二时钟源的时钟偏差进行确定和消除。
105.可选地,训练序列可以为物理层的一组特殊的ofdm(orthogonal frequency divisition multiplexing,正交频分复用)符号序列,包括多个特征码字,能够将较宽的频率分裂为多个小频率,将数据传送到每个小频率的子载波上,能够增加时延扩展时的灵敏
度,从而减小符号定时同步时的误差,增加时钟同步处理的精度。
106.步骤s513,通过所述反射面设备基于所述时钟同步信息,确定所述第一时钟源和所述第二时钟源之间的时钟偏差。
107.其中,时钟偏差包括频率偏差和相位偏差,即在频率和相位两个方面上的偏差,反射面设备的plc-client接收信号发送设备的plc-host中连续发送的多个包含训练序列的数据帧以及误差阈值的时钟同步信息,根据时钟同步信息,可以采用滑动窗的那个相关的检测方法对第一时钟源和第二时钟源之间频率和相位的偏差进行测试,获取tdu的第一时钟源和tsu的第二时钟源中的频率偏差,记为deltafreq,以及相位偏差,记为deltaphase,组合得到第一时钟源与第二时钟源之间的时钟偏差。
108.步骤s514,通过所述反射面设备基于所述时钟偏差对所述第二时钟源进行调整,以消除所述第一时钟源和所述第二时钟源之间的所述时钟偏差。
109.其中,将时钟偏差中的频率偏差和相位偏差分别送入反射面设备中的tsu中,以tdu对应的第一时钟源为基准,对tsu对应的第二时钟源进行调整,从而消除第一时钟源和第二时钟源之间的时钟偏差。
110.可选地,也可以以tsu对应的第二时钟源为基准,对tdu对应的第一时钟源进行调整,从而消除第一时钟源和第二时钟源之间的时钟偏差。
111.在图4所示的实施例中,能够基于plc通讯消除第一时钟源和第二时钟源之间存在的时钟偏差,使信号接入点与反射面设备能够在时钟方面上进行同步。
112.可选地,请参阅图5,图5为本技术实施例提供的另一种信号增强方法的流程示意图,该方法在步骤s514之后,还可以包括步骤s515-517。
113.步骤s515,通过所述信号发送设备采集调整后的所述第一时钟源和所述第二时钟源的调整时钟偏差。
114.其中,由于对第二时钟源进行调整后存在一定的误差,因此反射面设备在对第二时钟源进行调整后,还可以通过plc-client继续测量调整后的频率偏差和相位偏差,得到调整时钟偏差,可以记为deltafreq1和deltaphase1,并通过信号发送设备对调整时钟偏差进行采集。
115.步骤s516,在所述调整时钟偏差小于所述误差阈值时,则所述信号接入点和所述反射面设备的时钟同步处理完毕。
116.可选地,误差阈值为预设的能够允许的误差范围参数,误差阈值可以包括频率误差门限thfreq和相位误差门限thphase,可以对调整后的调整时钟偏差进行测试,以对信号接入点和反射面设备中时钟同步处理是否达到预设标准进行验证。验证方式可以包括:将调整后的调整时钟偏差deltafreq1和deltaphase1分别与误差阈值中的thfreq和thphase进行对比,在deltafreq1《thfreq,并且deltaphase1《thphase时,则误差较小,信号接入点和反射面设备的时钟同步处理达到预设的标准,时钟同步处理完毕,经过调整后的信号接入点和反射面设备的时钟源已经完成同步处理。
117.步骤s517,在所述调整时钟偏差大于所述误差阈值时,则通过所述反射面设备对调整后的所述第二时钟源进行多次调整。
118.其中,在deltafreq1》thfreq,或deltaphase1》thphase时则说明误差较大,信号接入点和反射面设备的时钟同步处理未达到预设的标准,时钟同步处理未完毕,经过调整后
的信号接入点和反射面设备的时钟源还未同步,还需要继续对第二时钟源继续进行多次调整,直到在当前第n次调整时得到的deltafreqn《thfreq,并且deltaphasen《thphase时,调整时钟偏差满足误差阈值,则调整完毕,停止调整,结束调整过程。
119.可选地,在时钟同步处理完成后,反射面设备还可以通过plc-client将结束时钟同步的完成信息发送给信号发送设备中信号接入点的plc-host中,以对时钟同步过程的结果进行反馈。
120.在图5所示的实施例中,能够对时钟源的调整是否达到同步的要求或标准进行验证,并对未达到的时钟源继续进行调整,从而使信号接入点和反射面设备能够保证时钟源上的同步,提高时钟同步过程的完整性和有效性。
121.可选地,请参阅图6,图6为本技术实施例提供的一种步骤s520的详细流程示意图,步骤s520还可以包括步骤s521-s524。
122.步骤s521,通过所述信号发送设备确定所述信号接入点的所述第一时间戳和所述反射面设备的所述第二时间戳。
123.其中,时序信息包括由wifi收发时序规定的由信号接入点和不同用户设备进行数据接收和发送时tdu的第一时间戳和反射面设备中进行数据接收和发送时tsu的第二时间戳。第一时间戳中包括第一帧数信息和第一时隙信息,第二时间戳中包括第二帧数信息和第二时隙信息,帧数信息中包括fn(frame number,帧计数),时隙信息中包括sn(slot number,时隙计数)。第一时间戳和第二时间戳的表现形式为fn:sn,示例地,可以为:fn按照每10ms递增加1,sn为每1ms递增加1即一个fn计数周期包含10个sn计数周期,分别对应sn计数值从0到9。
124.步骤s522,通过所述信号发送设备发送时序同步信息至所述反射面设备,所述时序同步信息包括所述第一帧数信息和所述第一时隙信息。
125.其中,由于tdu的第一时间戳和tsu的第二时间戳分别保持各自的时间戳计数,因此第一时间戳和第二时间戳之间存在一定的时序偏差。在对信号接入点和反射面设备的时序信息进行同步时,信号接入点能够在第一帧数信息中的帧数递增时,通过plc-host将时序同步信息发送给反射面设备,时序同步信息中包括第一时间戳的相关信息,从而使反射面设备能够得到第一时间戳的像信息。
126.步骤s523,通过所述反射面设备基于所述时序同步信息确定所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时序偏差。
127.其中,时序偏差中包括第一帧数信息和第二帧数信息的帧数偏差和第一时隙信息和第二时隙信息的时隙偏差,反射面设备中的plc-client接收到时序同步信息之后,能够计算得到第一时间戳和第二时间戳之间存在的时序偏差。
128.步骤s524,通过所述反射面设备基于所述时序偏差对所述第二帧数信息和所述第二时隙信息进行更新,以消除所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的所述时序偏差。
129.其中,为了消除第一时间戳和第二时间戳的时序偏差,可以以第一时间戳作为基准,由反射面设备基于确定的时序偏差对第二时间戳中的第二帧数信息进行更新,将第二帧数信息更新为第一帧数信息的fn,并对第二时隙信息也进行更新,将第二时隙信息进行清零,从而消除第一时间戳与第二时间戳之间的时序偏差,完成时序同步处理。
130.可选地,也可以以tsu对应的第二时间戳为基准,对tdu对应的第一时间戳进行调
整,从而消除第一时间戳与第二时间戳之间的时序偏差。
131.可选地,在时序同步处理完成后,反射面设备还可以通过plc-client将结束时序同步的完成信息发送给信号发送设备中信号接入点的plc-host中,以对时序同步过程的结果进行反馈。
132.在图6所示的实施例中,能够基于信号接入点的时间戳对反射面设备中的时间戳进行对应地调整,以使反射面设备与信号接入点在时序方面上能够同步。
133.可选地,请参阅图7,图7为本技术实施例提供的一种步骤s600的详细流程示意图,步骤s600还可以包括步骤s610-620。
134.步骤s610,通过所述信号发送设备基于所述同步处理,确定所述目标数据集中多个所述用户数据传输时的传输时序。
135.其中,信号接入点中的wifi网关可以在同步处理后,采用多种不同的通讯方式对数据进行收发,例如采用时分复用方式,以实现一个信号发送设备与多个用户设备之间一对多的通信模式。在具有m用户设备时,则每个用户设备对应的用户数据之间具有对应的传输时序,传输时序可以由时间戳集合ts和重复周期ty表示,时间戳集合可以表示为{ts,i=0,1,

m-1},能够表示每个用户设备对数据进行接收和发送时的起始时间戳,可以用帧计数和时隙计数表示,重复周期ty表示时间戳集合ts的重复周期。
136.步骤s620,通过所述反射面设备调整到所述目标发送路径,以接收所述信号发送设备中发送的所述传输时序和所述目标数据集。
137.其中,信号发送设备通过信号接入点中的plc-host将目标数据集和传输时序发送给反射面设备,反射面设备以传输时序和对应的多个反射路径作为反射路径集。
138.在图7所示的实施例中,能够在同步处理的基础上,对数据进行同步地接收,并按照同步的时序对每个数据进行对应地发送。
139.可选地,请参阅图8,图8为本技术实施例提供的一种步骤s700的详细流程示意图,步骤s700还可以包括步骤s710-s720。
140.步骤s710,通过所述反射面设备基于所述传输时序,将波束反射方向调整到对应的所述反射路径中。
141.其中,反射面设备根据确定的传输时序中的时间戳集合ts和重复周期ty对多个反射路径进行排序,以将反射面板中的波束方向动态、实时地调整到相应的反射路径中。
142.步骤s720,通过所述反射面设备基于调整的每个所述反射路径,将所述目标数据集中的每个所述用户数据依次发送到对应的每个所述用户设备中。
143.其中,在时间戳集合ts中到达对应的用户设备时,反射面设备调整到该反射路径对应的波束方向中,指向用户设备,将目标数据集中与该用户设备对应的用户数据以信号质量最强的反射路径进行反射,从而将每个用户数据依次发送到每一个用户设备中。
144.在图8所示的实施例中,能够为分布在不同空间位置的用户设备分布提高良好的信号传播通道,以提高每个用户的信号质量,提升用户的使用体验。
145.可选地,请参阅图9,图9为本技术实施例提供的再一种信号增强方法的流程示意图,该方法还可以包括步骤s810-830。
146.步骤s810,通过所述信号发送设备根据获取的每个所述用户设备的位置信息,对多个所述用户设备之间是否关联进行判断。
147.其中,由于应用场景中可能存在多个用户设备位置关联的情况,例如位置很接近或重叠等,对关联的多个用户设备分别进行数据传输时,反射面设备动态调整的次数较多,角度较大,导致数据传输时存在一定的时间误差。因此,为了减少数据传输时的时间误差,可以通过信号发送设备中的信号接入点对不同用户设备的位置信息之间是否存在关联进行判断,判断方式可以包括:先获取每个用户设备对应的位置信息,根据多个位置信息对多个不同位置的用户设备与反射面设备之间的波束进行信号质量检测,得到多个信号质量测量值,将多个信号质量测量值与信号质量阈值进行比较,信号质量阈值可以为位置很近或者重叠时的多个用户设备的信号质量。可以将信号质量测量值大于信号质量阈值的多个用户设备设为关联用户设备,将信号质量测量值小于信号质量阈值的用户设备设为非关联设备。
148.步骤s820,在多个所述用户设备之间关联时,则通过所述信号发送设备获取多个关联用户设备的多个初始路径。
149.其中,在具有关联用户设备时,则分别获取多个关联用户设备与反射面设备之间的多个波束方向上,对多个波束方向进行集合,组成多个初始路径。
150.步骤s830,通过所述信号发送设备对所述多个初始路径进行合并处理,得到合并路径,以所述合并路径作为所述多个所述关联用户设备共用的所述反射路径。
151.其中,将多个初始路径进行合并处理,例如进行交集处理等,以合并后的波束方向得到合并路径,作为多个关联用户设备共用的反射路径。
152.可选地,多个关联用户设备的反射路径可以集合作为调整反射路径集,在进行数据收发时,信号发送设备可以采用ofdma(orthogonal frequency division multiple access,正交频分多址)复用方式,能够提高数据的并发效率。通过plc网络将调整反射路径集发送给反射面设备,以使反射面设备能够根据指定的时序调整到对应的反射路径中对波束进行反射。
153.在图9所示的实施例中,能够对具有关联的多个用户设备采用同一条反射路径进行数据反射,以减小反射面设备动态调整方向的次数和角度,进一步地提高了对数据进行反射时的效率。
154.可选地,请参阅图10,图10为本技术实施例提供的又一种信号增强方法的流程示意图,该方法还可以包括步骤s840-850。
155.步骤s840,在多个所述用户设备中的第一用户设备断开连接时,通过所述反射面设备删除所述第一用户设备对应的所述反射路径。
156.步骤s850,在多个所述用户设备中增加第二用户设备时,通过所述反射面设备添加所述第二用户设备对应的所述反射路径。
157.其中,由于应用场景中会有用户设备与信号发送设备断开连接或者新增用户设备接入信号发送设备,针对用户设备的变化情况,断开连接的可以归为第一用户设备,新连接的可以归为第二用户设备,反射面设备能够对断开连接的第一用户设备对应的反射路径进行对应地删除,对新接入的第二用户设备对应的反射路径进行对应地添加处理,以在接入的用户设备发生变化时,对反射波束进行动态地调整,不再向断开的用户设备发送数据,并且能够对新增的用户设备实时地进行数据传输。
158.可选地,在第二用户设备接入到信号发送设备时,信号发送设备能够控制反射面
设备对与第二用户设备之间的波束进行校准,得到对应的最佳的反射路径,在校准结束后,信号发送设备还可以向反射面设备发送波束更新消息,以对第二用户设备的身份信息和使用的波束编号等进行更新。在同步处理后,信号发送设备还可以向反射面设备发送时序更新消息,以对新增设备的收发时序和生效时间内进行更新,以使反射面设备在生效时间到达后,使用心得收发时序对反射路径进行调整。在第一用户设备与信号发送设备断开连接后,信号发送设备对第一用户设备的收发时序也可以进行对应地更新,并将更新后的时序信息发送给反射面设备,以使反射面设备不再向第一用户设备反射数据。
159.在图10所示的实施例中,能够对多种变化进行实时地处理,适用于多种实际的应用情况。
160.综上所述,本技术实施例提供了一种信号增强方法及信号增强系统,能够对信号传输过程中信号发送和信号反射时的时间进行同步,以在反射时实时地动态调整到对应的校准后的最佳的反射路径中进行反射,为分布在不同空间位置的用户设备提供良好的传播信道,使每个用户设备能够保证最佳信号质量,从而有效地提升了wifi网络信号的强度,扩大了网络信号的覆盖范围,能够提高用户使用时的网速,减小使用时的网络延迟,以提高wifi的通信性能,提升用户的使用体验。
161.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的框图显示了根据本技术的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图中的每个方框、以及框图的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
162.另外,在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
163.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。因此本实施例还提供了一种可读取存储介质中存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时,执行区块数据存储方法中任一项所述方法中的步骤。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
164.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图
中不需要对其进行进一步定义和解释。
165.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。
166.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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