[发明专利]智能天线

说明书

本发明公开了一种智能天线装置，包括壳体，所述壳体支撑：全向天线阵列；多个收发器，与所述天线阵列电连接；格式转换和升压设备，电连接在多个收发器和网络端口之间，所述格式转换和升压设备包括复用/解复用电路，所述复用/解复用电路用于将从所述多个收发器至所述网络端口的多个USB信号编码并将从所述网络端口至所述多个收发器的多个USB信号解码。

相关申请的交叉引用

本申请是源自2013年5月6日提交的名称为“智能天线”的美国申请 61/819,906的非临时申请，因此通过引用该美国申请公开内容的方式将其并入本文。本申请还是源自2013年1月9日提交的名称为“路由器”的美国申请13/737,051的部分继续申请，因此通过引用该美国申请公开内容的方式将其并入本文。

技术领域

本发明的实施例涉及无线数据网络。特别地，本发明提供从例如 TEMPEST认证设施之类的有保障设施内的路由器至无线数据网络的连接。

背景技术

某些组织(例如，金融机构、电力传输运营方、法律事务所、工业研究组织等)具有在地理上分散的多个位置，在这些位置处，在通常的操作过程中，必须将数据安全地存储，而且必须将数据在这些位置之间进行安全传输。之后将这样的组织称作“数据可靠组织”。

通常而言，数据通信通过使用陆上线路(铜线或光纤线缆)以及无线连接完成。陆上线路安装起来昂贵而且相对容易陷入危险境地；而无线连接可以被相对方便地建立和更改(因此也相对便宜)；可以提供更多的模式冗余 (例如，如在附带提及的“路由器”申请中公开的那样，通过多通道发送和接收)；并且可能较不容易陷入危险境地(再次例如在附带提及的“路由器”申请中公开的那样，通过扩频或其他抗截获协议，这也可以增强数据吞吐量)。因此，在数据可靠组织的分散地点之间提供无线数据传输已经成为一种流行方式。

对于企业级别和M2M使用情况而言，端点处的蜂窝数据连接频繁地通过无线路由器实施。参见图1，在典型的安装方式中，蜂窝无线路由器10在商用或专有广域网(WAN)以及与TCP/IP兼容的一个端口或多个端口或其他特殊用途I/O设施之间形成桥接。典型地，蜂窝无线路由器包括CPU、至少一个蜂窝收发器、以太网PHY、以及用于外部蜂窝天线12的集成蜂窝天线或连接设施。路由器和相关联/所支持的外围设备14之间的连接可以经由金属电路、光纤、光学广播或无线方法。所有这些组件均保持在诸如数据中心50之类的有保障位置内。

然而，在路由器与其他设备共同位于安全位置的许多安装场景下，在路由器处实现/维持充分的无线信号强度以支持可靠的蜂窝路由器操作是不可能的。在地下数据中心设施中的路由器安装可以用作一个示例，而安装在建筑结构内深处的自动取款机可以作为另一个示例。在任一情况下，所处位置相同的天线(如图1所示)可以提供的信号接入不足或根本不能提供信号接入。

如图2所示，一种合乎逻辑的已有方法可以是，将路由器的单独的天线 12移动到数据中心50之外的无线信号接入得以改善的位置处，并且在从天线返回到路由器10的足够长的网络线缆30上扩展RF信号。在某些情况下，这种方法是可行的，然而通常，路由器和天线之间的最大距离严重地受到线缆衰减的限制。细的同轴线缆(例如RG-178)可以将受关注的信号(对于 3G业务而言是1900MHz)衰减多达每英尺长度1dB。以这种衰减率，线缆长度每增加3英尺(并且具有典型的蜂窝收发器)，能量损耗翻倍。虽然信号距离可以借助专业高深的线缆类型来改善，但是在许多真实世界的安装方式中，超过大约10英尺(3米)的线缆延伸可以证明是不现实的。