[发明专利]可配置的智能无线电模块

说明书

无线电模块被配置为在专用频带内工作，例如在最近已经可以在公共领域中使用的频带内工作。无线电模块的传输器部件使用超外差技术将常规无线数据信号(例如，用于WiFi、LTE电信等)频移到指定频带中；无线电模块的接收器部件类似地被配置为接收在指定频带上传输的信号并将其偏移回到常规RF频带中(其中标准部件能够进一步处理接收到的信号)。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月11日提交的美国临时申请序列号62/729,472的权益，并且通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及提供无线通信系统，该无线通信系统特别地被配置为用于具有特定要求(例如，长距离、移动性、高数据吞吐量等)的工业应用，并且更特别地，本发明涉及被配置为在由一个或更多个移动单元通过无线链路与控制站进行通信所使用的指定频带内工作的无线电模块。

背景技术

无线通信在将不同的传感器连接到互联网上起着关键作用。各个国家的监管机构都在发布额外的频带，以满足对数据流量不断增长的需求。现代无线通信系统的开发人员正在努力实现在许多频带中的工作。在较宽的频率范围中的工作和可配置性要求“频率捷变”(智能)无线电的可用性。

当前的研究和开发领域与用于工业物联网(IIoT)的不同无线连接选项相关联。尽管涉及不同定义，但“物联网”(IoT)通常与以下主张相关联：一个“智能”设备能够与另一“智能”设备通信而无需人为干预(例如，机器对机器(M2M))。

无论环境有多复杂，智能对象都越来越能够调整其对其当前环境的响应。“工业”物联网(IIoT)被认为是IoT的专门化但又多产的部分，该部分聚焦于传感器、计算机和智能设备需要一起工作的制造/工业环境中的M2M。LTE和5G公共网络因其易于访问而日益被视为用于IIoT应用的候选对象。然而，这些公共蜂窝网络没有提供必要的性价比。也就是说，因为公用网络被设计成在大量用户之间共享，因此公用网络显示出相对较低的速度、较低的QoS和较高的延迟，并且在大多数情况下仅以每月高额的定期费用可用。

因此，仍然需要解决与IIoT相关联的不同应用/环境的多样化需求的无线通信架构。

发明内容

本发明解决了现有技术中仍然存在的需求，本发明涉及提供无线通信系统，该无线通信系统特别地被配置为用于具有特定要求(例如，长距离、移动性、高数据吞吐量等)的工业应用，并且更特别地，本发明涉及被配置为在由一个或更多个移动单元通过无线链路与控制站进行通信所使用的指定频带内工作的无线电模块。

根据本发明，无线电模块被配置为在专用频带内工作，例如在最近已经可以在公共领域中使用的频带内工作。这些频带中的各个频带具有特定的特性，使其非常适合在某些工业应用中使用。无线电模块的传输器部件使用超外差技术将常规无线数据信号(例如，用于WiFi、LTE电信等)频移到指定频带；无线电模块的接收器部件类似地被配置为接收在指定频带上传输的信号并将该接收到的信号偏移回到常规RF频带中，其中标准部件能够进一步处理接收到的信息。

在一些实施方式中，本发明的无线电模块可以进一步被配置为多信道模块，在指定频带内使用至少两个不同的信道。例如，第二频率信道可以被限定为用于冗余目的(特别是在工业应用中，当特定信道突然变得嘈杂时)的备用信道。进一步根据本发明，这些信道的中心频率及其信道大小可以由软件限定。实际上，本发明的无线电模块的优点在于可以使用大小相对较小的信道(例如，近似于约3MHz)，以允许在指定频带内利用更多数量的信道。