低功耗广域网用中继器系统及其控制方法技术方案

根据本发明专利技术的LPWAN用中继器系统，其特征在于，包括：第一天线及第二天线，其根据用户的选择，能够作为发送用天线或者接收用天线；开关部，其分别耦合于上述第一天线和第二天线；RF发送端及RF接收端，其通过上述开关部连接于上述第一天线及第二天线；控制部，其控制上述开关部的开关，并且控制RF发送端及RF接收端，其中，上述第一天线是具有多个定向性的偶极天线，第二天线是以一个定向方向接收及发送信号的定向性天线。的定向性天线。的定向性天线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低功耗广域网用中继器系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种用于无线网络的低功耗广域网(Low
‑
Power Wide
‑
Area Network，LPWAN)用中继器(Repeater)系统及其控制方法，更加具体地，涉及一种利用贴片天线的LPWAN用中继器系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]中继器可用于提高无线设备与无线通信接入点(例如，手机信号塔)之间的无线通信质量。中继器为了将在无线设备与无线通信接入点之间通信的信号上行传输/下行传输，适用扩增、过滤和/或其他处理技术，从而可以改善无线通信的质量。
[0003]用于作为低功耗广域网的LPWAN(Low
‑
Power Wide
‑
Area Network)频带的中继器设置在LPWAN频带基站的接收覆盖范围(coverage)的临界点，从而具有扩大基站的接收覆盖范围的效果。
[0004]并且，通过在LPWAN频带基站的接收覆盖范围、阴影区域的临界点以及基站的接收覆盖范围的弱电场设置中继器，从而可以实现对于阴影区域的服务或者对于弱电场的LPWAN频带上行链路消息的服务。
[0005]此外，实际上使用内置型天线的LPWAN频带装置被单独设置，而传送LPWAN频带上行链路消息时，基站也会接收上行链路消息。尤其，对于在使用LPWAN频带的SIGFOX系统中使用的装置而言，由于以广播(Broadcasting)方式传送数据，因此无法确认接收装置是否准确地接收传送的数据(SIGFOX：法国的SigFox公司采用超窄带(Ultra narrow
‑
band)调制技术来构建数据使用量较低的物联网的平台以及解决方案)。
[0006]因此，当在SIGFOX系统设置中继器时，中继器接收上行链路消息并将其扩增之后传送至基站，从而可以进一步提高接收概率。
[0007]然而，需要一种在混合有多个通信装置的环境中，只有使用LPWAN频带的装置可靠地进行通信的方法。
[0008]目前使用的LPWAN用中继器使用收发用偶极天线，此时存在如下问题：除了允许LPWAN用中继器接收的装置之外，具有更大的信号强度的周边其他装置的信号被中继器中继而传输，而无法从LPWAN频带用中继器系统实际需要接收的对象设备接收信号的问题。
[0009]对此，需要一种用于提高与允许LPWAN用中继器接收的装置的通信性能的中继器用天线的新提案。

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的问题
[0011]因此，本专利技术的技术问题考虑到如上所述的问题，本专利技术的目的在于，提供一种可以根据通信环境，提供更高的发送/接收灵敏度的无线通信网络中的LPWAN用中继器系统的接收器、发送器用天线结构。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]用于实现本专利技术目的的根据一实施例的LPWAN(Low Power Wide
‑
Area
‑
Network)用中继器系统，其特征在于，包括：第一天线及第二天线，其根据用户的选择，能够作为发送用天线或者接收用天线；开关部，其分别耦合于上述第一天线和第二天线；射频(RF)发送端及射频(RF)接收端，其通过上述开关部连接于上述第一天线及第二天线；控制部，其控制上述开关部的开关，并且控制RF发送端及RF接收端，其中，上述第一天线是具有多个定向性的偶极天线，第二天线是以一个定向方向接收及发送信号的贴片天线。
[0014]上述控制部可以包括：相位控制器部，其控制第二天线的定向方向。
[0015]上述控制部的相位控制器部包括：分析部，其分析响应于包括响应请求消息的导频(pilot)消息，而接收的信号的接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)；以及生成部，其为了以允许角度n次变更上述第二天线的位置角度，而生成控制信号来变更第二天线的位置角度，然后向上行链路方向发送包括响应请求消息的Pilot消息，并且基于由分析部来分析的信息，生成用于控制上述第二天线的定向方向的控制信号。
[0016]在上述控制部的相位控制器部中确定第二天线的定向方向的过程包括：第一步骤，转移为第二天线的定向方向自动确定模式；第二步骤，对第二天线的定向方向进行初始化，向上行链路方向发送包括响应请求消息的Pilot消息；第三步骤，在规定期间之后，对于上述Pilot消息的响应消息被接收时，控制部的分析部分析响应消息的RSSI；第四步骤，上述控制部的生成部为了以允许角度n次变更第二天线的位置角度，而生成控制信号来变更第二天线的位置角度，然后n次反复第二步骤到第三步骤；第五步骤，在上述n次反复之后，控制部的分析部向响应消息的RSSI最高的方向确定所分析的方向；第六步骤，基于上述分析部的确定，控制部的生成部生成用于确定上述第二天线的定向方向的控制信号。
[0017]一种LPWAN用中继器系统的控制过程，LPWAN用中继器系统包括：第一天线及第二天线，其根据用户的选择，能够作为发送用天线或者接收用天线；开关部，其分别耦合于上述第一天线和第二天线；RF发送端及RF接收端，其通过上述开关部连接于上述第一天线及第二天线；控制部，其控制上述开关部的开关，并且控制RF发送端及RF接收端，其特征在于，包括：第一步骤，根据用户的设置，将第一天线或者第二天线分别确定为发送天线或者接收天线；第二步骤，如果第二天线确定为发送天线或者接收天线，则转移为第二天线的定向方向自动确定模式；第三步骤，对第二天线的定向方向进行初始化，向上行链路方向发送包括响应请求消息的Pilot消息；第四步骤，在规定期间之后，对于上述Pilot消息的响应消息被接收时，控制部的分析部分析响应消息的RSSI；第五步骤，上述控制部的生成部为了以允许角度n次变更第二天线的位置角度，而生成控制信号来变更第二天线的位置角度，然后n次反复第三步骤到第四步骤；第六步骤，在上述n次反复之后，控制部的分析部向响应消息的RSSI最高的方向确定所分析的方向；第七步骤，基于上述分析部的确定，控制部的生成部生成用于确定上述第二天线的定向方向的控制信号；第八步骤，根据上述控制信号，使第二天线倾斜，然后发送或者接收信号；第九步骤，如果上述发送或者接收模式结束，则根据控制信号，转移为作为下一个周期的接收或者发送模式。
[0018]当根据用户的设置，第一天线确定为发送天线或者接收天线时，可以在发送周期或接收周期期间进行发送或接收。
[0019]专利技术效果
[0020]本专利技术提供用于无线通信网络的LPWAN用中继器系统的接收器、发送器用天线结构，从而具有可以根据通信环境，提供更高的发送/接收灵敏度的效果。
[0021]并且，具有在混合有多个通信装置的环境中，只有使用LPWAN频带的装置可靠地进行通信的效果。
[0022]然而，本专利技术的效果并不限于上述效果，并且在不脱离本专利技术的思想和领域的前提下，可以进行各种扩展。
附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种低功耗广域网用中继器系统，其特征在于，包括：第一天线及第二天线，其根据用户的选择，能够作为发送用天线或者接收用天线；开关部，其分别耦合于所述第一天线和第二天线；射频发送端及射频接收端，其通过所述开关部连接于所述第一天线及第二天线；控制部，其控制所述开关部的开关，并且控制射频发送端及射频接收端，其中，所述第一天线是具有多个定向性的偶极天线，第二天线是以一个定向方向接收及发送信号的定向性天线。2.根据权利要求1所述的低功耗广域网用中继器系统，其特征在于，所述控制部包括：相位控制器部，其控制第二天线的定向方向。3.根据权利要求2所述的低功耗广域网用中继器系统，其特征在于，所述控制部的相位控制器部包括：分析部，其分析响应于包括响应请求消息的导频消息，而接收的信号的接收信号强度指示；以及生成部，其为了以允许角度n次变更所述第二天线的位置角度，而生成控制信号来变更第二天线的位置角度，然后向上行链路方向发送包括响应请求消息的导频消息，并且基于由所述分析部来分析的信息，生成用于控制所述第二天线的定向方向的控制信号。4.根据权利要求1所述的低功耗广域网用中继器系统，其特征在于，包括：第一步骤，所述控制部转移为第二天线的定向方向自动确定模式；第二步骤，对第二天线的定向方向进行初始化，向上行链路方向发送包括响应请求消息的导频消息；第三步骤，在规定期间之后，对于所述导频消息的响应消息被接收时，控制部的分析部分析响应消息的接收信号强度指示；第四步骤，所述控制部的生成部为了以允许角度n次变更第二天线的位置角度，而生成控制信号来变更第二天线的位置角度，然后n次反复第二步骤到第三步骤；第五步骤，在所述n次反复之后，控制部的分析部向响应消息的接收信号强度指示最高的方向确定所分析的方向；第六...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴在日，白亨一，李灿雨，赵庸吉，
申请(专利权)人：阿莫技术有限公司，
类型：发明
国别省市：