【技术实现步骤摘要】
本专利技术通讯，具体涉及一种高速wifi广播系统、方法、装置、存储介质及程序产品。
技术介绍
1、直播时代的到来对网络技术有进一步的要求。比如大型体育赛事(比如篮球、足球、排球)的直播，在现场也有强烈的实时播放和回看精彩瞬间的需求。
2、传统的wifi系统使用单播的方式来实现广播，每个ap(access point，访问接入点)发送相同的数据。在体育场馆、会议室等人流密集的场所，一般采用高密wifiap部署来提高wifi数据传输速率，然而高密ap部署不可避免的带来信号冲突问题。具体来说，wifi采用的ieee 802.11标准，使用了载波侦听多址访问冲突避免(csma/ca)机制。csma/ca依赖于基于争用的机制，其中每个设备侦听当前的信道传输情况，并仅在信道空闲时启动数据传输。随着ap数量增加，碰撞概率增加，从而导致系统吞吐量下降。另外，即使没有冲突，ap也需要依次访问信道以向用户传输数据。因此，传统的wifi ap部署架构难以实现高速wifi广播系统。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高速wifi广播系统、方法、装置、存储介质及程序产品，可以高效协调多个ap同时发送数据，减少高密ap部署导致的mac层碰撞严重问题，同时可以使得用户能准确地估计叠加信号的信道，提高物理层的解码性能，进一步提高系统的吞吐量。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种高速wifi广播系统，所述系统包括两个以
4、所述ap端部署同步帧发送模块、同步帧接收模块、cfo估计与补偿模块、数据帧发送模块；当ap竞争为主ap时，其选择同步帧发送模块和数据帧发送模块进行工作；当ap为从ap时，则选择同步帧接收模块、cfo估计与补偿模块、数据帧发送模块进行工作；主ap的同步帧发送模块发送同步帧，从ap的同步帧接收模块包括单ap残留cfo估计模块和频域信道估计模块；从ap的同步帧接收模块在接收同步帧后，通过单ap残留cfo估计模块进行单ap残留cfo估计，通过频域信道估计模块进行频域信道估计和同步帧解码，并将其频率同步到主ap；主ap和从ap基于相同的频率协同发送相同的广播数据帧，主、从ap发送广播数据帧时，主、从ap将广播数据帧进行编码与调制，接着从ap通过cfo估计与补偿模块进行cfo补偿，然后主、从ap通过数据帧发送模块发送补偿后的广播数据帧；
5、所述用户端用于接收ap端发送的广播数据帧，所述用户端部署有前导码检测模块、cfo粗估计模块、频域信道估计模块、时域信道估计模块、信道均衡模块以及解调与解码模块；
6、所述前导码检测模块用于检测用户端接收的广播数据帧信号中的前导码，确定有效信号的起始位置；
7、所述cfo粗估计模块用于估计时域有效信号的cfo并进行补偿，使得参与的cfo足够小，从而忽略ici；
8、所述时域信道估计模块包括多ap残留cfo估计模块和多ap时域信道估计模块，多ap残留cfo估计模块利用导频估计出每个ap的残余cfo，多ap时域信道估计模块利用前导码估计时域信道；
9、所述频域信道估计模块利用估计的残留cfo和时域信道恢复每个ofdm数据符号的频域信道；
10、所述信道均衡模块用于在频域使用最小二乘估计器进行信道均衡；
11、所述解调与解码模块对均衡之后的叠加ofdm数据符号进行解调和解码。
12、所述用户端的时域信道估计模块具体执行如下：令y(t)为接收下来的时域广播数据帧叠加信号；对时域接收信号y(t)离散化后，第m个采样点处接收信号ym如式(1)所示：
13、
14、其中，x是每个ap的发送信号，表示第l个信道抽头，t是采样周期，是信道的最大路径数，δfu表示ap与用户之间的cfo，wm表示高斯白噪声；
15、假设一个包由多个ofdm符号组成，每个ofdm符号有n个子载波；假如公式(1)中的δfu很小，在第n个ofdm符号第k个子载波处接收到的频域信号如式(2)所示:
16、
17、其中，表示ap u在第n个ofdm符号第k个子载波处的发送信号，表示ap u在第k个子载波处的频率信道，d是cp长度且是cfo导致的累计相移，直至第n个符号，表示带宽，表示归一化的cfo，cn＝(n-1)(n+d)+d+1是第n个ofdm符号的第1个样本索引值；表示符号内由cfo引起的相移；wn,k是频域噪声；
18、所述多ap残留cfo估计模块的处理具体如下：
19、定义表示ofdm数据符号索引所在的集合，定义表示每个ofdm数据符号中导频子载波索引的集合，
20、使用ti≤v个ofdm数据符号来估计残留cfo，ti个ofdm数据符号的导频处频域接收信号用公式(3)表示：
21、
22、其中，yn表示在第n个ofdm数据符号导频处的频域接收信号，
23、an是一个已知的矩阵，包含已知的发送导频和所有可能的to对发送导频信号的相位影响，
24、其中，
25、表示时域信道，由时域信道的幅度信息和每个符号内由cfo引起的相移组合；其中，
26、βi(ε)表示每个ap在每个数据符号处的cfo导致的累计相移；其中，ε＝[ε1,...,εu]；
27、wi表示前ti个数据符号的频域噪声，其中，
28、假设残留cfo落在区间[-εmax,εmax]内，将该区间m等分，第m个子区间的中值如公式(4)所示：
29、
30、在集合{ε0,ε1,...,εm-1}中搜索每个ap的残留cfo在第i次迭代中，所有并发ap的残留cfo用向量表示，如公式(5)所示：
31、
32、计算匹配误差，如公式(6)所示：
33、
34、其中，表示的伪逆；
35、残留cfo的估计准则是估计的残留cfo如公式(7)所示：
36、
37、多ap时域信道估计模块的处理具体如下：
38、定义表示一个帧中前导码符号索引所在的集合，定义ξ＝{e1,e2,...,ee}表示前导码中已知参考信号子载波索引的集合，e＝|ξ|；
39、使用tii≤b个前导码来估计时域信道接收信号用公式(8)表示：
40、
41、其中，an是一个已知的矩阵，包含已知的发送前导码和所有可能的to对发送前导码信号的相位影响，是已知的，由上一阶段估计得到的残留cfo计算得出每个ap在前tii个前导码处cfo导致的累计相移；表示前tii个前导码处的频域噪声；
42、估计的时域信道可以用公式(9)表示：
43、
44、所述频域信道估计模块具体处理如下：
45、定义表示ofdm数据符号中数据子载波索引的集合，
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1.一种高速WiFi广播系统，其特征在于：所述系统包括两个以上AP端以及至少一个用户端；
2.根据权利要求1所述的一种高速WiFi广播系统，其特征在于：所述用户端的时域信道估计模块具体执行如下：令y(t)为接收下来的时域广播数据帧叠加信号；对时域接收信号y(t)离散化后，第m个采样点处接收信号ym如式(1)所示：
3.根据权利要求1所述的一种高速WiFi广播系统，其特征在于：所述频域信道估计模块具体处理如下：
4.一种高速WiFi广播方法，其特征在于：所述方法基于如权利要求1-3任一所述的一种高速WiFi广播系统实现，所述系统中，设为协同传输AP的集合，其中，个AP同时向用户端发送信号；
5.根据权利要求4所述的一种高速WiFi广播方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种高速WiFi广播方法，其特征在于：所述步骤(4)具体如下：
7.一种高速WiFi广播装置，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求4-6任一所述的一种高速WiFi广播方法
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求4-6任一所述的一种高速WiFi广播方法的步骤。
9.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求4-6任一所述的一种高速WiFi广播方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种高速wifi广播系统，其特征在于：所述系统包括两个以上ap端以及至少一个用户端；
2.根据权利要求1所述的一种高速wifi广播系统，其特征在于：所述用户端的时域信道估计模块具体执行如下：令y(t)为接收下来的时域广播数据帧叠加信号；对时域接收信号y(t)离散化后，第m个采样点处接收信号ym如式(1)所示：
3.根据权利要求1所述的一种高速wifi广播系统，其特征在于：所述频域信道估计模块具体处理如下：
4.一种高速wifi广播方法，其特征在于：所述方法基于如权利要求1-3任一所述的一种高速wifi广播系统实现，所述系统中，设为协同传输ap的集合，其中，个ap同时向用户端发送信号；
5.根据权利要求4所述的一种高...
【专利技术属性】
技术研发人员：游理钊，王兆瑞，刘烁玲，
申请(专利权)人：厦门大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
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