一种智能无线中继(relay)系统和接入方法与流程

本发明涉及到网络通信技术及中继技术。本发明涉及的外围电路属于电路设计领域，同时涉及到射频信号处理技术。尤其涉及一种智能的无线中继路由器的接入系统。

背景技术：
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智能终端设备，特别是移动智能终端，发展突飞猛进。传统的上网方式正在被移动互联、无线上网的方式取代。越来越多的用户选择使用手中的移动终端接入互联网，从而实现随时随地的实现网上冲浪、在线办公、在线游戏和在线社交等功能。

随着网络通信技术的发展，无线路由器的使用越来越广泛，因为无线路由器有着接入方便，通信速率高的优点，被广泛的布置在人群密集的地方，如公交车站等。但是因为无线路由器的覆盖范围有限，在两个公交车站中间的无线信号整体偏弱。为了使位于两个路由器之间的用户能够快速的接入互联网，无线中继路由器的应用越来越广泛。中继路由器能够对无线信号进行中继和放大，从而延伸无线信号的覆盖范围。但是传统的中继路由器接收到的热点信号和用户信号都是在同一个频率上，靠信令判断信号类别，但是这种方式在运算上会有较大的时延，不适用于快速变化的环境，别的判断方式可能会造成信号类别判断错误，从而产生错误的响应。

为了克服上述缺陷，避免这种错误的发生，本技术发明要解决的问题是如何让用户在无线中继覆盖下快速的接入互联网，并且享受高质量和高速度的网络服务。为解决上述问题，我们发明一种智能的无线中继路由器的系统和方法。

本发明提供一种无线中继接入系统装置，包括含上下变频的无线路由器模块装置、含上下变频的全双工中继模块装置。其中上变频模块是将无线网络信号从2.4GHz上变频到5.8GHz；下变频模块是将5.8GHz的网络信号下变频到2.4GHz。无线路由器模块负责将用户的请求服务信息接入到互联网或在本地处理；全双工中继是为了对接收到的来自Wi-Fi热点的信号和用户的请求信号进行放大转发处理。

进一步，包含上下变频的无线路由器模块装置，包括无线路由器，上变频模块和下变频模块。其中，无线路由器工作在2.4GHz，是用户接入互联网的入口。路由器的上变频模块是将达到一定门限的无线路由器发射的2.4GHz的信号上变频到5.8GHz，然后经过中心频点在5.8GHz的发射天线，通过无线信道传到中继；路由器的下变频模块是将天线接收到中继送来的5.8GHz的，下变频到2.4GHz，然后通过路由器接入云端或在本地进行处理。

进一步，包含上下变频的全双工中继模块装置，包括信号放大模块，上下变频模块，工作在2.4GHz天线和工作在5.8GHz天线。用户的请求信号(2.4GHz)被2.4GHz的天线接收后，传送到信号放大模块，进行信号的放大，放大后的信号经过上变频模块后频率变到5.8GHz，然后通过5.8GHz的天线发射出去，被无线路由器的天线接收。工作在5.8GHz的天线可以接收来自路由器模块送来的5.8GHz信号，接收后的信号经过下变频到2.4GHz，然 后经过信号放大模块，放大后的信号通过2.4GHz的天线发射出去，被用户接收。

进一步，本发明提供一种智能无线中继(relay)的接入方法。该方法包括以下步骤：

步骤一：用户在检测到信道空闲的时候，发送请求服务信号；

步骤二：工作在2.4GHz的中继天线接收到用户的请求服务信号，然后将请求服务信号送到中继的信号放大模块进行信号放大；

步骤三：放大处理后的用户信号，经过上变频处理，从2.4GHz上变频到5.8GHz；5.8GHz的用户请求信号经频点在5.8GHz的天线发射出去；

步骤四：无线路由器的天线接收到中继送来的5.8GHz的用户请求信号，用户信号经过无线路由器模块的下变频后，变回2.4GHz，然后进行本地或者接入到互联网处理。

步骤五：达到一定门限的无线路由器的响应信号经过上变频处理后，频率上升到5.8GHz；5.8GHz信号经过频点在5.8GHz的天线进行发射；

步骤六：工作在5.8GHz的中继模块的天线接收到路由器的信号后，然后送到下变频模块进行变频处理，5.8GHz的信号变频到2.4GHz。

步骤七：2.4GHz的响应信号，经过中继模块的放大处理后，经频点2.4GHz的天线发射出去；

步骤八：用户接收到中继送来的2.4GHz的信号，整个请求响应过程完成。

进一步，上下变频模块主要是为了将Wi-Fi信号和用户请求服务信号进行区分；

进一步：路由器的信号要达到一定的门限后才能进行上变频处理；

进一步：中继路由器的频点在5.8GHz的是定向天线，方向图增益最大的方向是对着无线路由器。频点在2.4GHz的天线是全向天线，主要是满足用户的位置需求。

本发明的有益效果：

本发明通过将传统的无线路由器和中继的结构进行改造，使得Wi-Fi热点信号和用户信号在频率上进行区分，这样对于中继来说，在检测上创造了方便，相比于传统的方式，快速的接入到网络，减少延时时间。从而提升用户接入速度，提升用户上网体验。

本发明是对目前无线中继检测机制的一种改良。可以广泛应用到公交车站无线路由器的中继。本发明的各个模块要求的外部电路都有比较成熟的技术支持，布设成本比较低。对于用户服务而言，除了能为用户提供良好的接入环境意外，中继还扩大了接入范文，使得更多的用户享受本发明的有益效果。

附图说明：

附图1：新型路由器的结构图；

附图2：新型无线中继的结构图；

附图3：系统工作原理图；

附图4：用户请求过程信号流图；

附图5：路由器响应信号流图；

具体实施方式：

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不局限于此。

实施事例一：如图1所示，是本发明涉及到的关于新型路由器的结构原理图。该装置分为三个模块：基本路由器模块，上下变频模块和天线模块。其中基本路由器模块主要是接入互联网的入口，信号的频率在2.4GHz。上变频模块是将达到一定门限的2.4GHz的信号上变频到5.8GHz。下变频模块是将接收到的5.8GHz的信号下变频到2.4GHz。天线模块主要是负责发射和接收5.8GHz的信号，其中发射的信号是路由器经过上变频的网络信号，接收信号是经过中继转发放大的信号。

实施事例二：图2所示，是本发明涉及到的关于中继装置的结构原理图。该装置分为频点在2.4GHz的天线模块，频点在5.8GHz的天线，信号放大模块和上下变频模块。其中频点在2.4GHz的天线模块主要是负责接收和发射2.4GHz的信号，接收的是用户的请求网络服务信号，发射的是经过处理后的网络响应信号。天线是全向天线。频点在5.8GHz的是接收和发射5.8GHz的信号。接收的是路由器发送过来的5.8GHz网络信号，发射的是经过中继处理后的用户请求服务信号。天线是定向辐射天线。信号放大模块是将接收到的用户请求信号和路由器送来的网络信号进行放大处理。上变频模块是将收到一定门限的用户请求信号上变频到5.8GHz。下变频模块是将接收到的5.8GHz的路由器送来的信号下变频到2.4GHz。

实施例三：图3所示，是本发明的系统工作原理图。将路由器模块和中继模块进行级联。其中的虚线表示用户请求的信号经过中继转发放大，最终到达路由器的过程，实线表示路由器的信号经过中继最终到达用户的过程。本发明的系统主要的服务用户是分布在公交车站周围的用户，包括移动的公交车上的用户和等车的用户等。无线路由器模块和中继模块是靠无线信道进行通信，通信信号的频率是5.8GHz。中继模块和用户之间也是靠无线信道进行通信，通信信号的频率是2.4GHz。

实施例四：图4所示，是用户请求过程信号流图，包括以下步骤：

步骤一：用户在检测到信道空闲的时候，发送请求服务信号；

步骤二：工作在2.4GHz的中继天线接收到用户的请求服务信号，然后将请求服务信号送到中继的信号放大模块进行信号放大；

步骤三：放大处理后的用户信号，经过上变频处理，从2.4GHz上变频到5.8GHz；5.8GHz的用户请求信号经频点在5.8GHz的天线发射出去；

步骤一：无线路由器的天线接收到中继送来的5.8GHz的用户请求信号，用户信号经过无线路由器模块的下变频后，变回2.4GHz，然后进行本地或者接入到互联网处理。，整个请求服务过程完成。

实施例五：图5所示，是无线路由器响应用户请求信号的信号流程图，包括以下步骤：

步骤一：从互联网或者本地得到用户请求的服务结果时，无线路由器侦测信道是否空闲，空闲的时候进行发射响应信号。

步骤二：达到一定门限的无线路由器的响应信号经过上变频处理后，频率上升到5.8GHz；5.8GHz信号经过频点在5.8GHz的天线进行发射；

步骤三：工作在5.8GHz的中继模块的天线接收到路由器的信号后，然后送到下变频模块进行变频处理，5.8GHz的信号变频到2.4GHz。

步骤四：2.4GHz的响应信号，经过中继模块的放大处理后，经频点2.4GHz的天线发射出去；

步骤五：用户接收到中继送来的2.4GHz的信号，整个请求响应过程完成。

以上所述为本发明的具体实施例，并非对发明的技术范围做任何限制；凡依据本发明的技术方案，对本发明做出的任何细微的修改、等同变化与修饰，均属本发明的保护范围。