[发明专利]在LPWAN网络中进行频率校正的方法和系统

说明书

公开了一种在低功率广域网(LPWAN)中的数据传输期间进行频率校正方法。所述方法能够由联接到所述LPWAN的计算设备执行。所述方法包括：基于给定频谱部分，将接收到的消息的实际频率确定为所述给定频谱部分的中点，其中，所述给定频谱部分满足以下条件：在所述给定频谱部分中成功接收到所述消息，与也接收到所述消息的所有其他频谱部分相比，在所述给定频谱部分中的所述信号质量度量具有最大值；基于所述消息中包含的数据计算所述无线电信号的预期频率；将接收到的无线电信号频率误差确定为所述信号的实际频率和预期频率之间的差；基于接收到的无线电信号频率误差产生消息发送频率。

相关申请的交叉引用

本国际申请要求2018年12月14日提交的美国专利申请No.16/220,188的优先权，通过引用的方式将其全部内容合并于此。

技术领域

本技术方案总体上涉及计算机设备领域，特别地涉及一种在低功耗广域网(LPWAN)中数据传输期间进行频率校正的方法和系统。

背景技术

如今，当窄带无线电信号用于低功率广域网(LPWAN)时，信号带宽为500Hz和更低，频率合成器产生载波频率的不准确可能导致发生与发射器和接收器的频率未对准相关的问题。对于从用户设备发送到集线器的窄带无线电信号来说，这个问题可以通过集线器对宽频带的处理来解决，该宽频带是大于用户设备的发射器和集线器的接收器的频率的任何未对准的先验(prior)。在从集线器到用户设备的相反方向上，无线电信号通常使用现成的收发器接收，该收发器处理与预期信号的频带相对应的窄信号频带，而不考虑接收器和发射器的频率的任何可能的差异。在这种情况下，无线电信号中信号的载波频率应该与用户设备的输入接收滤波器的通带完全匹配，以便成功接收无线电信号。例如，对于具有200Hz频带的信号来说，对准精度应该在几十Hz的量级。

有些已知的LPWAN标准，例如LoRa^TM和SigFox^TM标准。按照LoRa^TM标准操作的设备使用频谱扩展的信号。该解决方案的缺点是数据网络的频谱效率降低。为了将消息从集线器发送到用户设备，SigFox^TM使用带宽不足以需要本发明的应用的信号。该解决方案的缺点是在从集线器到用户设备的传输期间通信距离范围的相对减小。因此，现有系统不使用窄带调制来进行数据的下行链路传输。

题为“Radio to detect and compensation for frequency misalignment”的美国专利9,252,998B2(专利持有人：Itron公司，公开日期：2016.02.02)，公开了一种包含射频(RF)子系统的无线电接收器；用于从射频子系统获得输入的数字子系统；用于评估从数字子系统获得的样本的频率误差并评估多个接收信号中的接收信号的频率偏移的装置，在这种情况下，用于评估频率误差的工具根据分组前导码长度测量频率偏差，并且多个接收信号与多个不同的信道频带相关联；以及发射器，用于以至少部分地基于评估的频率偏移的频率发送数据。

发明内容

该技术方案旨在消除背景技术中获知的解决方案中固有的缺点。