CN107659895B - 用于无线电供应的无线电系统、设备、运输工具和方法 - Google Patents

Abstract

实施例创造用于在预先定义的空间中进行无线电供应的无线电系统、设备、运输工具、方法和计算机程序。用于在预先定义的空间（25）中运行无线电系统（20）的方法包括：在预先定义的空间（25）中运行（12）至少一个发送和/或接收天线（22）用于对预先定义的空间（25）的至少一个子区域进行供应。所述方法包括：在考虑用于供应的子区域的情况下，在预先定义的空间（25）中使用（14）至少一个具有有效面的元件（24a；24b），其中元件（24a；24b）的有效面影响无线电系统（25）的信号的传播条件。

Description

用于无线电供应的无线电系统、设备、运输工具和方法

技术领域

本发明涉及用于在预先定义的空间中进行无线电供应的无线电系统、运输工具、设备、方法和计算机程序，尤其但是不仅仅涉及有针对性地在运输工具的内部空间中安放用于无线电系统的反射器和/或吸收面。

背景技术

移动式设备（以下也称：移动设备（Mobilgerät））越来越广泛地也在封闭空间（也为英语：Indoorbereich（室内区域））中使用。例如在运输工具（Fahrzeug）（例如汽车）、列车、飞机、公共汽车、船舶等等中，移动式设备用于通信、用于娱乐乘客、用于转发关于运输工具状态或关于在计划的路线上的交通状况的相关信息等等。在此可能有帮助的是，例如根据移动设备在空间、例如在客厢中的位置在空间中对准目标地分布信息。例如可以将收到的通话（Telefonat）或路线信息的更新用信号通知给驾驶员的移动设备。除了驾驶员的移动设备之外，乘客的所有移动设备可以包括用于娱乐的游戏（Spiel）。对于这样的分配适宜的是，知道移动终端设备在空间中、例如在运输工具中的停留地点。于是可以使传输方案适配于停留地点，并且与此相应地适配业务质量或传输容量。例如空间传输方案可以基于关于终端设备的停留地点的信息被改善。

可以预料到，使用用于移动终端设备的位置估计的定位技术用以改善用户满意度（也为英语：User Experience（用户体验））在最近几年变得越来越重要。特别在运输工具中由此得到很多印象深刻的使用可能性。通过使用无线电技术用于定位可能出现附加的成本，所述成本由于耗费的校准所引起。用于校准在运输工具中天线单元的实施的可能的方法使用一个或多个测试发送器用于校准，所述测试发送器可以被放置在运输工具内部空间中的多个预先定义的位置处，并且因此校准参数可以被测量。此外经由附加的传感器装置、例如经由集成在座椅中的压力传感器或开关来探测在运输工具内部空间中的占用（Belegung）。

在此，移动设备可以按照一种或多种标准化移动无线电标准被构造为移动无线电设备。所述移动设备可以适用于近场通信和/或适用于跨越较大距离。客厢在极大不同的数量级中是已知的，并且包括用于载客汽车、野营车、载重汽车的厢（Zellen）、并且也包括公共汽车、列车、飞机、船舶等的乘客舱等等。

借助于超声波销钉（Ultraschallstift）执行用于定位的另一可能性。在此，销钉发出红外线光脉冲，所述红外线光脉冲以光速传播。所述光脉冲通过红外线二极管探测。同时，销钉发出超声波信号，其由两个超声波麦克风接收。因为声音仅以大约330米/秒传播，所以可以由与光学信号的时间差探测距离并且通过麦克风的所分布的位置来探测信号在平面中的方向。然而，所述方案在某些情形下不大适用（wenig geeignet）于对移动设备进行定位，因为销钉不经常地位于移动设备附近。可替代地，移动设备可以发送红外线光脉冲和超声波信号，这将会不利地影响其能量储备（Energievorrat），并且此外通常不被设置在商业上常见的移动设备中。

此外已知定位方法，所述定位方法基于电磁波的传播特性。在此使用在几千赫兹频频率范围中的不同的HF技术直至具有在3.2-10.6千兆赫兹之间的频率的超带宽技术（UWB）。在此，要定位的物体配备有相应的标记、例如射频识别应答器（RFID标签），以便是可找到的。然而，为此附加元件（Zusatzelement）、诸如所谓的RFID标签应被固定在移动设备处。这尤其在客厢中变换的移动设备情况下仅能耗费地被施行（handhaben）。

在客厢和运输工具之外的可能的测位技术（Ortungstechnologie）基于GPS（英语：Global Positioning System（全球定位系统））或基于基站的信号的三角测量（Triangulation），其例如被用于蜂窝移动无线电。然而，对于在例如刚好包括一个客厢的空间中确定终端设备的位置，这种地点确定（Ortsbestimmung）太不准确。电磁波此外仅衰减地和/或失真地在封闭的空间中被传输并且这可能不利地影响在空间之内的测位。

移动（无线电）终端设备在运输工具中和运输工具周围的使用在这期间（mittlerweile）属于日常（Alltag）。现代的运输工具通常装备有/被装备无线电技术。所述无线电技术尤其经由例如蓝牙、无线局域网（WLAN）、长期演进（LTE）、802.11p等等提供数据通信。此外存在以下可能性：通过移动无线电终端设备在运输工具中/运输工具周围的测位来显著地改善在运输工具中的服务和用户体验（用户经历/满意度）。

发明内容

通过分别具有独立专利权利要求的特征的设备、方法、无线电系统和运输工具来考虑这一点。有利的扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。

实施例基于以下核心思想：在预先定义的空间中引入具有用于影响无线电系统的信号或场的至少一个有效面（Wirkfläche）的元件。由此可以构造子区域，所述子区域从一定的天线角度（Antennenstandpunkten）看或好或坏地（besser oder schlechter）是可达的。通过各个供应子区域的借助于元件改善的空间可分离性，可以改善在预先定义的空间中的同信道干扰状况（Gleichkanalstörsituation）和/或照明。实施例因此可以实现用于针对无线电系统的覆盖成型（Abdeckungsgestaltung）的可能性。由此可以实现在传输容量方面、在系统容量方面以及在服务质量方面的优点。

此外，一些实施例基于以下核心思想：通过使用智能天线（例如经由相控阵波束成形）与安放在运输工具内部空间中的反射器和/或吸收面组合地来操纵无线电信道或者覆盖状况。所述策略可以是提高上面提及的技术的质量的成本低的途径。实施例因此通过改善接收强度和降低干扰可以有助于改善BT/WLAN连接。此外，可以通过实现有效力的接收特性（Empfangscharakteristiken）来实现移动式（无线电）终端设备的测位的改善。实施例可以为用于预先定义的空间的无线电系统提供改善的方案。

实施例创造用于在预先定义的空间中安装无线电系统的方法。所述方法包括在预先定义的空间中运行至少一个发送和/或接收天线，用于对预先定义的空间的至少一个子区域进行供应。所述方法此外包括在考虑用于供应的子区域的情况下，在预先定义的空间中使用至少一个具有有效面的元件，其中有效面影响无线电系统的信号的传播条件。实施例可以经由元件的有效面影响在预先定义的空间中的电磁场或信号分布，这可以被充分利用用于优化在空间中的供应和/或干涉状况。

在一些实施例中，有效面可以是吸收面或反射面。通过使用吸收面，可以避免或者至少降低反射。通过使用反射面，反射可以有针对性地被引起并且被对准（gerichtet）。这能够实现覆盖范围的成型或设计或至少使其容易。

例如，预先定义的空间关于至少一个发送和/或接收天线可以具有遮蔽区域，并且可以使用元件，使得无线电系统在遮蔽区域中的供应质量被提高。例如，可以借助于所产生的反射从背后照亮（hinterleuchten）遮蔽性物。

在一些实施例中，可以安放元件，使得在预先定义的空间中通过所述元件关于至少一个发送和/或接收天线形成遮蔽区域。实施例因此能够允许有针对性地引入遮蔽区域。如果使用产生与方向有关的接收/发送特性（或提供不同的天线方向图/辐射图）（也为射束成形或英语：Beamforming（波束成形），以便产生或选择不同的辐射特性）的多个天线，那么这例如可以是有利的。

在实施例中，一般可以使用任意的无线电系统，除了蜂窝系统外也可以使用较短作用距离的（kurzreichweitigere）系统、诸如蓝牙系统或无线局域网系统，其在预先定义的空间中的覆盖于是可以由元件相应地影响、成形或设计。

在实施例中，可以使用多个具有有效面的元件用于将预先定义的空间划分成无线电供应子区域或区段，和/或运行多个天线用于选择或射束成形。例如，可以经由多个天线也或者射束（波束）对各个子区域进行响应，所述子区域关于其他天线或射束被遮蔽，或者能够实现衰减的信号，使得关于无线电技术的传播条件可以进行子区域的改善的空间分离。

在一些实施例中，预先定义的空间是运输工具的内部空间。因此，实施例能够实现座椅位置的选择性供应。换句话说，子区域可以对应于在运输工具的内部空间中的座椅，所述座椅于是经由无线电系统被供应。元件于是可以在内部被布置在运输工具的顶盖处。在其他实施例中，所述方法也可以包括在运输工具的B柱处使用元件。

实施例也创造用于给预先定义的空间供应无线电业务的无线电系统。无线电系统包括在预先定义的空间中的至少一个发送和/或接收天线，其用于对预先定义的空间的至少一个子区域进行供应。无线电系统此外包括具有有效面的元件，所述有效面影响无线电系统的信号的传播条件，其中所述元件在考虑用于供应的子区域的情况下被布置在预先定义的空间中。有效平面例如可以是吸收面或反射面。无线电系统例如是蓝牙系统或无线局域网系统。无线电系统可以被构造用于在使用相同的频率和时间资源的情况下对运输工具的两个或更多个座椅位置进行供应。

实施例也创造具有按照上面的描述的无线电系统的运输工具。元件例如可以在内部被安放在运输工具的顶盖或B柱处。

一般来说，实施例也可以被实现为程序、固件、计算机程序或具有程序代码的计算机程序产品或数据，其中程序代码或数据如下有效，即当程序在处理器、计算机或可编程硬件组件上运行时，执行所述方法之一。程序代码或数据例如也可以被存储在机器可读载体或数据载体上。程序代码或数据此外可以作为源代码、机器代码或字节代码以及作为其他中间代码存在。

在一些实施例中，（具有集成天线的）发送/接收单元与反射器/吸收面组合地被安装在运输工具中，使得数据传输质量和测位质量被改善或者甚至是最优的。在此，安装/装入地点与运输工具类型但是也与所使用的天线和反射器特性（或吸收面的特性）以及其数量有关。

至少一些实施例通过使用成本低的反射体/吸收面能够实现成本减少，和/或通过改善接收强度和降低干扰实现对BT/WLAN连接的改善。此外，必要时可以实现通过实现有效力的接收特性来实现移动式（无线电）终端设备的测位的改善。

附图说明

随后根据在附图中示出的实施例进一步描述其他有利的扩张方案，然而一般不总计地局限于所述实施例。其中：

图1示出用于在预先定义的空间中安装无线电系统的方法的实施例的流程图；

图2示出用于给预先定义的空间供应无线电业务的无线电系统的实施例的图解；

图3示出在机动车（KFZ）内部空间中的无线电传播条件的概述草图；

图4示出在使用射束成形的情况下在机动车内部空间中的无线电传播条件和覆盖范围的概述草图；

图5以实施例示出在使用射束成形和一个反射器的情况下在机动车内部空间中的无线电传播条件和覆盖范围的概述草图；

图6以实施例示出在使用射束成形和两个反射器的情况下在机动车内部空间中的无线电传播条件和覆盖范围的概述草图；

图7以实施例示出在运输工具内部空间的顶盖区域中安装的反射器；

图8示出在运输工具的B柱处具有两个反射器的无线电系统的实施例；

图9示出具有吸收面的无线电系统的其他实施例；和

图10示出用于射束成形的天线单元的实施例。

具体实施方式

现在较详尽地参考所附的附图描述不同的实施例，在所述附图中一些实施例被示出。在此以虚线示出可选的特征或组件。

尽管实施例可以以不同的方式被修改和改动，但是实施例在图中作为示例示出，并且在其中详尽地被描述。然而应阐明，不意图将实施例限制于分别公开的形式，而是相反地，实施例应当覆盖处于本发明的范围中的全部功能上和/或结构上的修改、等价方案和替代方案。

注意的是，被称作与另一元件“连接”或“耦合”的一个元件可以与该另一元件直接地连接或耦合或可能存在处于其之间的元件。而如果一个元件被称作与另一元件“直接连接”或“直接耦合”，那么不存在处于其之间的元件。被用于描述元件之间的关系的其他术语应当以类似的方式被解释（例如“在…之间（zwischen）”相对于“直接在此之间（direktdazwischen）”、“邻接的（angrenzend）”相对于“直接邻接的（direkt angrenzend）”等等）。

在此使用的措辞仅仅用于描述特定的实施例并且应不限制这些实施例。如在此所使用的，单数形式“一个”、“一”、“一种”和“这个”、“该”、“所述”也应该包含复数形式，只要上下文没有明确地另有说明。此外应阐明，表述诸如“包含”、“包含...的”、“具有”、“包括”、“包括…的”和/或“具有...的”，如在此所使用的那样，说明所提到的特征、整数、步骤、工作流程、元件和/或组件的存在，但不排除存在或者添加一个或一种或者多个特征、整数、步骤、工作流程、元件、组件和/或其组。

图1示出用于在预先定义的空间中运行无线电系统的方法的实施例的流程图。所述方法包括在预先定义的空间中运行12至少一个发送和/或接收天线，用于对预先定义的空间的至少一个子区域进行供应。此外所述方法包括：在考虑用于供应的子区域的情况下，在预先定义的空间中使用14具有有效面的至少一个元件，其中元件的有效面影响无线电系统的信号的传播条件。

图2示出用于给预先定义的空间25供应无线电业务的无线电系统20的实施例的图解。无线电系统20在预先定义的空间25中包括至少一个发送和/或接收天线22，用于对预先定义的空间25的至少一个子区域进行供应。无线电系统此外包括具有有效面的元件24a、24b，所述有效面影响无线电系统20的信号的传播条件，其中在考虑用于供应的子区域的情况下，元件24a、24b被布置在预先定义的空间25中。

在实施例中，无线电系统还可以包括其他组件，所述组件在图2中未详细示出。一个或多个处理器、放大器、滤波器、天线分离滤波器（Diplexer）、天线转换开关（Duplexer）、天线等属于此。所述组件在图2中简化地作为无线电系统的控制模块或发送接收器27示出。在实施例中，无线电系统例如可以包括控制模块，所述控制模块对应于任意的控制器或处理器或可编程硬件组件。例如，控制模块也可以作为软件来实现，所述软件对于相应的硬件组件被编程。就此而言，控制模块可以实现为具有相应地适配的软件的可编程硬件。在此，可以使用任意的处理器、例如数字信号处理器（DSP）。在此，实施例不限制于特定类型的处理器。任意的处理器也或者多个处理器可以被设想用于实现控制模块。也可以设想以具有其他控制单元的集成形式的实现方案，例如在用于运输工具的控制单元中，其附加地还包括一个或多个其他功能。在实施例中，在这里所描述的方法步骤可以由无线电系统25的发送接收器或控制模块实施。就此而言， 所描述的方法步骤可以由无线电系统20执行。

控制模块或发送接收器例如可以对应于一个或多个输入端或接口，其用于接收或提供信息或信号，例如以数字比特值、电压、电流强度或电磁波的方式、例如基于代码、在模块之内、在模块之间或不同的实体的模块之间接收或提供。就此而言，一个或多个接口适用于与天线单元通信、也即发送和/或接收信号。在此，其他的组件还可以存在于或被接线在一个或多个接口之间，示例是功率放大器、滤波器、天线分离滤波器、天线转换开关、混合器（Mischer）、移相器、低噪声放大器（也为英语：Low Noise Amplifier（LNA）（低噪声放大器））等等。

天线单元22或发送和/或接收天线22可以包括一个或多个天线元件，其被构造用于发送和/或接收。也可设想，天线单元包括用于发送和接收的不同的天线元件。在此可以使用不同类型的天线元件，示例是偶极天线、喇叭形天线、贴片天线、磁性天线等。各个天线元件在此例如可以以预先定义的几何形状、例如线性、圆形、矩形、三角形等等布置。在实施例中，经由天线元件的信号的相长（konstruktive）或相消（destruktive）叠加（Überlagerung）（其也称作射束成形方法或英语Beamforming），可以相对于天线单元产生优选方向、主辐射方向（相长叠加）以及衰减方向（相消叠加）。这通过在各个天线元件处的信号的相应相位和/或振幅变化发生。于是这些例如也可以被用于测定信号的入射方向。入射方向以及还有辐射方向于是例如可以被考虑用于对发送器或接收器进行测位或位置测定。

如果例如使用由移动设备40a和/或40b（参见图2）发送的无线电信号用于测定位置，那么移动设备的位置可以在相位差改变的情况下通过在天线处的场强测量来表征。在此，天线可以被实施为组合天线（Gruppenantenne），其中天线由多个单辐射器构造，所述单辐射器的辐射的场叠加（überlagern）并且通过相长叠加形成共同的天线方向图。例如可以利用2天线阵列（具有两个天线元件的天线场）和可设定的移相器来测定信号的接收方向。为此，两个天线的接收信号在n个步骤（例如n=8，n=16）中在相位角值（Phasenlage）方面被彼此移位（verschoben）并且然后被相加。可以由和信号的信号强度估计接收方向。这对应于分配给最强的和信号（最好的天线波束（Antennenkeule））的方向。

在使用一个天线的情况下已经可以在特定的容积比的情况下测定所搜索的设备的停留地点，必要时借助于可移动的（beweglich）或者预先定义的空间的空间几何形状来测定。在使用多个天线的情况下，可以由多个方向估计来测定所搜索的设备的位置。各个天线阵列的“最好的”天线波束（也为英语Beam）的相交面（Schnittfläche）得出位置估计。

在此，视技术可能性和所设置的使用而定，位置的测定可以以不同的准确度被执行。因此，位置确定可以得出以下区域，其中物体位于所述区域中。所述区域可以被构造为分段（Strecke），在可移动的或预先定义的空间之内移动设备位于所述分段上。此外，也可以或多或少非常精确地（punktgenau）执行位置的测定。在此，位置的测定始终涉及参考系统。在此，绝对参考系统例如是大地，其中例如可以以经度和纬度说明所测定的位置。位置的相对测定也可以涉及在空间中的物体，其中空间自身在其环境中可能是可移动的。因此，预先定义的空间例如可以被构造为客厢或运输工具的内部空间。通常，位置（或在空间中的相对位置）的测定也可以被理解为测位（Ortung）。

在具有两个座椅的客厢中，驾驶员和副驾驶员的移动设备可以足够准确地利用天线来区别，所述天线可以表现为天线阵列。在其他可移动的或预先定义的空间中的应用也是可能的，所述其他可移动的或预先定义的空间例如可以被构成为用于针对多个试验人员的生理测试的测试装置的组成部分。

有利地，因此例如可以测定属于驾驶员的移动设备，所述移动设备可以被实施为服饰（Kleidungsstück）（可佩戴的，例如智能手表），用于检测其生理参数。所述生理参数于是例如可以在用于主动地影响驾驶行为的系统中被考虑。与之相反，同车乘客的生理参数对于所述系统是不重要的。

可选地，所述方法可以包括利用第二天线接收移动设备的无线电信号。此外，所述方法可以包括相对于第二天线的取向测定移动设备的无线电信号的第二接收方向。此外，所述方法可以包括在考虑无线电信号的第一和第二接收方向的情况下测定移动设备的位置。

在该情况下，位置的测定可以依据两个接收方向。因此视天线在可移动的或预先定义的空间中的布置而定可以更准确地检测移动设备的位置。因此，可以由一个天线的构造为漏斗（Trichter）的天线波束（Beam（波束））借助于第二天线的天线波束形成第二天线波束的相交面，移动设备停留在所述相交面中或处。有利地，为此天线的放置或布置是这样的，使得两个天线的接收角明显不同。因此在大约90度的差别的情况下，位置测定与例如在10度的情况下相比更准确。

如果例如与座椅位置有关地需要在客厢之内移动设备的位置确定，那么可以布置至少三个天线。由此在适宜地安置（Positionierung）天线的情况下得出相交体积（Schnittvolumen），所述相交体积由从现在起与三个接收方向对应的三个天线波束构成。通过考虑所述三个天线波束，通常可以足够准确地将移动设备分配给客厢中的座椅。因此，例如可以将驾驶员的移动设备与副驾驶员的移动设备相区别。在具有划分到多个座椅行上的座椅的客厢中，从而也可以有利地将移动设备以足够的准确度分配给座椅。具有四个天线的装置也是有利的，所述天线进一步提高位置测定的安全性或可靠性。天线被构造用于检测电磁辐射。所述天线以多重结构形状已知，并且例如可以包括平面天线、组合天线、线性天线和磁性天线。例如，如果适当地布置多个天线，那么除了检测电磁辐射外也还可以测定辐射的方向。

这例如利用天线阵列（天线场）或组合天线实现。天线阵列的特征在于多个单独的天线元件，所述天线元件单独地被操控。在所观察的频率范围中，天线元件彼此的典型间隔是波长的一半（λ/2（（Lambda/2））或更多。此外，天线装置也可以包括多个天线阵列，使得可以从多个方向较准确地检测（例如移动设备的）位置。天线以位置固定的方式布置在可移动的或预先定义的空间中。天线也可以由传感器支持，以便共同地用于对移动设备进行测位。以下，天线单元的辐射特性例如被理解为不同的辐射方向（主射束方向），如这在后续的图中通过虚线表明。在一些其他的实施例中，天线单元22包括多个天线元件，并且辐射特性对应于具有不同主辐射方向的不同射束成形模式。

移动设备40a、40b通常装备有用于无线地传输数据的通信装置。所述通信装置尤其也包括无线电技术。因此，商业上通用的移动设备包括适用于数据传输的多个标准化的无线电技术。通过标准化，所述移动设备与其他商业上通用的移动设备或者所属的网络兼容，使得原则上可以发生在移动设备之间的数据通信。示例性地可以提及用于蜂窝移动无线电的标准、例如GSM（全球移动通信系统（Global System for MobileCommunications））、UMTS（通用移动电信系统（Universal Mobile TelecommunicationsSystem））和LTE（长期演进（Long Term Evolution）），所述标准适用于世界范围的（weltweite）连接。对于近场通信，WLAN（无线局域网（Wireless Local Area Network））、NFC（近场通信（Near Field Communication））、蓝牙和UWB（超宽带技术（Ultra-Breitband-Technologie））作为无线电标准是已知的，它们可以从几厘米至几百米的作用距离通信。当然，其他的标准也或者专有系统可以被使用用于数据传输。移动设备可以以不同的大小被设计，并且包括所谓的手机或移动电话以及所谓的平板并且也包括其他大小。只要所述移动设备可以经由无线电通信，那么所述移动设备也可以被构造为钟表、装饰品、服饰（所谓的可佩戴的）、眼镜、可由人或动物吞咽的药丸或其他物体。

在实施例中，天线单元可以适配于无线电系统、移动无线电系统或移动通信系统20，诸如蓝牙、无线局域网络（WLAN）、WirelessFidelity（WiFi）、移动无线电等。在此，例如可以考虑移动无线电系统，所述移动无线电系统由相应的的标准化委员会、诸如第三代合作伙伴项目（3rd Generation Partnership Project）（3GPP）小组被标准化。所述移动无线电系统例如包括全球移动通信系统（GSM）、GSM增强数据率演进（Enhanced Data Rates forGSM Evolution）（EDGE）、GSM EDGE无线电接入网（GERAN）、通用陆地无线电接入网（Universal Terrestrial Radio Access Network）（UTRAN）或者演进UTRAN（E-UTRAN）、诸如通用移动电信系统（UMTS）、长期演进（LTE）或LTE升级版（LTE-A）、第五代（5G）系统也或其他标准的移动无线电系统、诸如微波存取全球互通（Worldwide Interoperability forMicrowave Access）（WIMAX）、IEEE802.16或无线局域网（WLAN）、IEEE802.11以及一般而言以下系统，所述系统基于时分多址方法（也为英语“Time Division Multiple Access（TDMA）”）、频分多址方法（也为英语“Frequency Division Mulitple Access（FDMA）”）、码分多址方法（也为英语“Code Division Mulitple Access（CDMA）”）、正交频分多址方法（也为英语“Orthogonal Frequency Division Multiple Access（OFDMA）”）或其他的技术或多址方法。以下同义地使用术语移动无线电系统、移动无线电网、移动通信系统和移动无线电网络。

以下假设，这样的移动无线电系统包括基站意义上的至少一个静止的发送接收器，其拥有到移动无线电网的有线部分上的连接。另一方面认为，移动无线电网包括至少一个移动式发送接收器（移动无线电终端设备），其中术语“移动式”这里应当涉及：与所述发送接收器经由空中接口、也即无线缆地/无绳地通信。这样的移动式发送接收器例如可以对应于便携式电话、智能电话、平板计算机、便携式计算机、运输工具或无线电模块，其在该意义上不强制是移动的，它实际上相对于其周围环境移动。发送接收器也可以是静止的（例如相对于机动车），然而可以与移动无线电网以无线方式通信。就此而言，已经提及的基站可以对应于上面提及的标准之一的基站、例如NodeB、eNodeB等等。

在图2的实施例中，遮蔽物（Abschattungsobjekt）30位于空间中，所述遮蔽物从空间25的下部区域遮蔽在该图中在上面示出的信号。就此而言，在该实施例中，预先定义的空间25的下部区域对应于用于供应的子区域。图2在此图解两个实施例。在第一实施例中，要供应的移动装置（Mobile）40a被布置在被遮蔽的子区域中，并且因此不存在在移动装置40a和发送和/或接收天线22之间的视线连接（Sichtverbindung）。通过在该实施例中构造为反射器的元件24a，天线22的信号被反射到被遮蔽的区域中，并且移动装置40a能够被供应无线电业务。在该实施例中，预先定义的空间25关于至少一个发送和/或接收天线22具有遮蔽区域，并且使用元件24a，使得在遮蔽区域中无线电系统20的供应质量被提高。

图2在第二实施例中示出第二移动装置40b，该第二移动装置具有与天线22的直接视线连接，并且将会受元件24a的所反射的信号干扰。为此，第二元件24b处于第二移动装置24b和第一元件24a之间。第二元件24b被构造为吸收面，并且在一定程度上从所反射的信号屏蔽移动装置24b，使得该移动装置可以直接地与天线22通信。在该实施例中使用元件24b，使得在预先定义的空间中通过元件关于至少一个发送和/或接收天线形成遮蔽区域（这里在元件24b之下，在此处有第二移动装置40b）。有效面可以是吸收面或反射面。

因此图2图解出，在实施例中元件24a、24b的有效面可以是吸收面或反射面。一些实施例因此可以引起信道容量的改善、信号功率的降低、干扰的降低、定位质量的改善也或者在预先定义的空间25中、例如在运输工具中的占用状态探测的改善。实施例也创造运输工具，所述运输工具包括预先定义的空间或内部空间25。

在此，实施例不限制于特定的访问技术，并且可以使用或者扩展任意的无线和移动无线电技术（例如WLAN IEEE 802.11ad，5G）。尤其较高的频率范围（在上面的GHz范围中）表示这些技术的特征，所述较高的频率范围允许波束成形技术的较简单实施，因为波长较小，并且因此可能的天线元件变得明显较小。这些技术在上面提及的技术中部分地已经是标准化的。在一些实施例中，预先定义的空间是例如在飞机、列车、公共汽车也或者载客汽车之内的运输工具内部空间。在运输工具内部空间中，不总是存在直接的视线连接，使得在该情况下不能使波束（射束（Strahl））直接地对准接收器。可以通过适当的反射元件24a或吸收元件24b对付所述问题。吸收面可以至少在一些实施例中被实施，使得多重反射和电磁场的由此形成的最大值和最小值被减小或者甚至被最小化。在实施例中通常能传导的面、例如金属面可以被用作反射器，通过所述能传导的面有针对性地引起反射。

在此，反射器（必要时还有吸收面）也可以被置于或接通到相应的电势、例如运输工具的参考电势上。绝缘反射面和/或吸收面可能也是可设想的。这样的人工的反射器可以在其几何形状上适配于相应实施例的事实（Gegebenheiten），例如该反射器可以是平的或者也可以是拱形的，并且刚好通过所述几何形状适配也或者电适配与自然反射器相区别，所述自然反射器出现在无线电系统20的周围环境中。在一些实施例中得出恰好通过在至少一个人工引入的元件和自然反射器和/或吸收面之间的相互作用对无线电系统的信号的传播条件产生影响。无线电波的吸收可以通过具有相应地高的吸收系数的材料（例如通过绝缘部）和适配的表面结构（例如金字塔形或圆锥形的表面元件）来实现。

关于形状和位置的一般性规则可以不被满足，因为所述形状和位置（diese）关于发送器或接收器是运输工具特定的和装配特定的（einbauspezifisch）。吸收面例如可以由适当的吸收材料来实现。

图3示出在具有车载无线电系统20的、作为预先定义的空间25的机动车（KFZ）内部空间中的无线电传播条件的概述草图，所述无线电系统在该实施例中拥有全向天线22（如虚线表明的）。因此随后的实施例也分别示出具有按照上面描述的无线电系统20的运输工具。两个移动设备UE1、40a和UE2、40b位于该运输工具中。在此，在该情景下移动设备40b也与其他的无绳设备42a、例如耳机（头戴式受话器（Headset）、蓝牙头戴式受话器）通信。因此存在从移动设备40b到无绳设备42a的并行无线电连接。如从天线22经由在内部空间25的与天线22相对的端部处的反射的虚线箭头示出，在那里存在不希望的（ungewollt）干扰路径或干扰信号。设想用于在天线22和移动设备40a之间通信的信号因此干扰移动设备40b和无绳设备42a之间的连接。

车载无线电系统20经由天线22也与移动设备40a通信，所述移动设备这里位于座椅30a的遮蔽部中。如箭头表明的，这里存在三个路径，第一路径经由在空间25的与天线22相对的端部处的反射伸展，第二路径经由在内部空间的朝向天线22的侧处的反射伸展，并且第三路径通过座椅30a伸展，所述座椅引起衰减或路径衰减。在此，与两个移动设备40a和40b的通信可以经由WLAN进行，并且在移动设备40b和无绳设备40a之间的通信可以经由蓝牙进行。通过在相同的频带中同时使用多个无线电系统，可能发生系统之间的共存问题。如在图3中简化地示出的，车载无线电系统20和UE1 40a之间的通信受在运输工具内部空间25中有规律的（gleichmäßig）并且因此不受控制的信号传播、例如蓝牙头戴式受话器42a和UE2 40b之间的通信干扰。

图4示出在使用射束成形的情况下在机动车内部空间中的无线电传播条件和覆盖范围的概述草图。图4图解与图3相同的组件。在图4中，发送和/或接收天线被构造为波束成形或射束成形天线，并且提供以下可能性：在接收时或者在发送时在不同的优选方向（波束）之间选择，如在图4中环绕（rund um）天线22的天线波束表明这一点。通过选择用阴影线表示的射束或波束，在第一移动设备40a的路径的方向上的发送功率可以被降低，并且远离（weg von）在移动设备40b和无绳设备42a的方向上的路径。就此而言，可以通过射束成形减少干扰，或者视所选择的射束而定可以改善信噪比。通过使用波束成形系统可以至少部分地减少BT头戴式受话器UE2 40b、42a通信的干扰。

图5以实施例图解在使用射束成形和两个反射器、即一个自然反射器和一个人工反射器24a的情况下在机动车内部空间中的无线电传播条件和覆盖范围的概述草图。图5示出与两个图3和4类似的情景。有用信号路径由实心箭头表示，并且干扰信号由虚箭头表示。在图5的实施例中使用反射器24a，以便产生有针对性的反射，使得总共从在下面被反射的路径、在上面被反射的路径和经由座椅30a被衰减的路径得出有用信号。被反射的路径在此由于反射同样遭受到一定的衰减，然而可以通过引入反射器24a使所述衰减是可控制的。对于关于第二移动设备40b和无绳设备42a的干扰信号，得出与已经根据图4描述的类似的情况。通过组合地使用波束成形系统和反射器24a，可以显著更有效地减少BT头戴式受话器UE2通信（40b、42a）的干扰，因为车载无线电系统（20）（例如由于反射器24a的良好的反射特性）降低信号功率，因此干扰信号影响进一步减少。附加地，因此可以改善信道容量（数据速率）。

图6以实施例示出在使用射束成形和两个反射器24a、24c的情况下在机动车内部空间25中的无线电传播条件和覆盖范围的概述草图。在该实施例中，使用多个具有有效面的元件24a、24c，用于将预先定义的空间25划分成无线电供应子区域或区段（Sektor）26a、26c。补充地或可替代地，也可以运行多个天线，用于选择或射束成形。在图6的实施例中，射束成形天线22提供多个辐射方向（如上面已经阐述的那样）。通过有针对性地操控射束，对于不同的射束或波束得出不同的照明区域（Ausleuchtungsbereiche），其也被称作区段26a、26c（区段A、区段B）。通过由在运输工具中反射器放置和波束成形组成的组合，形成无线电技术上分离的区域/区段，所述区域/区段能够实现改善的干扰信号状况。预先定义的空间25例如对应于运输工具的内部空间，并且子区域可以对应于在运输工具的内部空间中的座椅位置。就此而言，于是各个座椅位置可以同时被供应相同频率的无线电信号，并且因此系统的效率被提高。对于各个区段26a、26c得出空分多址（也为英语：Spatial DivisionMultiple Access），所述区段例如可以被对准座椅位置也或者座椅位置组（例如在较大的运载工具（Transportmitteln）、例如列车或飞机中）。无线电系统20因此可以被构造用于在使用相同的频率和时间资源的情况下对运输工具的两个或更多个座椅位置进行供应。

图7以另一实施例示出安装在运输工具内部空间25的顶盖区域中的反射器24a。图7以侧视图示出运输工具内部空间25，其具有无线电系统20、射束成形天线22、在顶盖处的反射器24a和两个遮蔽座椅位置30a和30b。移动设备40a位于两个座椅30a、30b之间，并且经由在顶盖反射器24a处的反射被供应无线电系统20的无线电信号。在该实施例中，在运输工具的顶盖处在内部使用元件24a。

图8图解具有在运输工具的B柱处的两个反射器24a、24c的无线电系统20的另一实施例。在该实施例中，在运输工具的B柱处使用元件24a或24c。图8示出具有五个座椅的30a、30b、30c、30d、30e的运输工具内部空间，所述座椅作为遮蔽元件起作用。此外，在机动车内部空间25中布置四个发送和/或接收天线22a、22b、22c和22d，所述发送和/或接收天线分别拥有多个射束成形选项（波束）。通过选择（切换）不同的方向，移动式发送接收器因此可以有针对性地被响应（angesprochen），并且干扰（干涉）可以被抑制。在接收时，来自优选方向的信号可以被接收，来自其他方向的干扰功率从而可以被减少或者抑制。因此，通过在FZG内部空间25中使用反射器24a、24c引起人工的和希望的（gewollt）反射。所述反射可以在不装入附加的天线单元（也为英语：Antenna Units，AU）的情况下被使用用于更精密地探测占用状态。通过由探测器24a、24c可预测地引入到空间25中的附加路径，也得出用于占用探测的附加探测可能性。在此，天线单元的射束的各种组合可以被迭代（durchiteriert），并且在特定的路径上的衰减可以被探测。于是可以由衰减确定座椅位置占据。

图9示出具有吸收面24b的无线电系统的另一实施例。在该实施例中，天线单元22被安放在内部空间25中的前面，并且再次拥有多个辐射方向（波束）。两个反射器24a和24c位于内部空间的后面的区域中，用虚线画入所得出的反射。总计可以构成两个区段26a、26b，两个移动设备40a和40b位于所述区段的覆盖范围中。如在图9中进一步示出的，在吸收面24b处的反射强烈地被衰减，使得在该实施例中经由该辐射方向可以供应副驾驶座椅，而不显著地干扰区段26a。

在该实施例中示例性地示出所述策略如何也可以在对移动无线电单元40a、40b（UE）定位时被使用，以便相对于传统的方案提高定位质量。在该实施例情况下，移动设备40b UE2位于FZG之外，并且经由两个在下面以阴影线表示的波束设定装置（无线电辐射方向设定）特别良好地被接收。通过最初的校准测量和所有波束的所测量的接收特性与反射器实现共同地将定位限制于区段（Seltor）26b上，所述区段处于内部空间25之外。在有些情形下还有其他吸收面也可以被实施，以便衰减不希望的反射并且更强烈地区分区段。

在对移动设备40a定位时，这里为了较好的质量使用吸收面24b，以便衰减接收信号的由于不希望的反射所形成的信号功率分量。这可以改善位置估计的唯一性。

图10图解用于射束成形的天线单元22 的实施例。图10在左侧示出无线电系统20的实施例的框图。无线电系统包括天线单元22的两个天线元件22a和22a。天线单元22此外包括两个移相器28a和28b，天线元件22a和22b的信号的相位可以经由所述移相器被修改。图10图解接收情况，发送情况类似地以相反的传输方向发展。于是，信号在加法器29中被相加，其中视相对相位角值而定可能发生相长和/或相消叠加。于是可以基于和信号来确定接收信号的功率尺度（Leistungsmaß）。在图10的实施例中，这通过确定接收信号强度指示符（Receive Signal Strength Indikator）（接收信号功率指示符（Empfangssignalleistungsindikator））的组件32发生。根据移相设定，现在可以测定以下相位设定，即对于所述相位设定得现高的或者甚至最高的RSSI值。

于是这对应于空间辐射特性，所述空间辐射特性除了相对相位设定外也与天线元件的几何布置有关。图10的实施例示出集成到无线电系统20中的移相器。在其他实施例中也可设想的是，移相器被布置在设备20之外。移相器28a、28b也可以拥有离散的值域，也即一定的预先定义数量的相位值可以在那里被设定。此外，移相器也可以被联合，使得可以在天线元件之间选择预先定义的相对相位设定。这可以在实施例中以模拟方式或数字方式进行。例如，可以使用巴特勒矩阵（Bulter-matrix）（在高频范围中的模拟相位设定），用于选择预先定义的天线波束。

图10在中间以实施例示出天线单元22（也为英语：Antenna Unit（AU））的框图，所述天线单元包括至少两个天线元件。天线单元22允许在多个主辐射方向之间的选择，其中在示出的实施例中主辐射方向23被视作“所选择的”。图10图解接收/方向特性的简化图示。所述接收/方向特性由于经移相的接收信号的组合而形成。出于该目的，在天线输出端和耦合器之间实现移相器。在接收/方向特性简化图示情况下，经由特定的移相器设定进行接收信号的组合。利用所述方向相关性探测接收方向，所述接收方向被使用或者可以被使用用于在运输工具（FZG）内部空间中（在某些情形下也在FZG之外）对发送器定位。

于是通过选择（切换）不同的方向，移动式发送接收器可以有针对性地被响应，并且干扰（干涉）可以被抑制。在接收时，来自优选方向的信号从而可以被接收，来自其他方向的干扰功率从而可以被减少或抑制。

在实施例中，因此对于天线单元22可以选择不同的运行模式。例如第一运行模式可以是发送并且第二运行模式可以是接收。于是一个天线单元被用于发送，并且一个或多个第二天线单元被用于接收。例如，第一天线单元具有在图10中示出的辐射特性，所述辐射特性于是被彻底改变（durchvariiert），并且影响朝向第二天线单元的传输特性。在另一实施例中，第二运行模式可以是发送并且第一运行模式可以是接收。第二天线单元于是被用于接收，并且第一天线单元被用于发送。例如，第一天线单元具有在图10中示出的辐射特性（目前接收特性），所述辐射特性于是被彻底改变并且影响离开第二天线单元的传输特性。

就此而言，实施例可以通过所引入的有效面，也对多个天线单元的校准或表征有益，所述天线单元于是稍后例如可以被使用用于探测占用。

另一实施例是一般具有无线电系统20的机动车或运输工具，或所述无线电系统被构造用于实施在这里所描述的方法。

视特定的实现要求而定地，本发明的实施例可以以硬件或以软件来实现。所述实现可以在使用数字存储介质、例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或者闪速存储器、硬盘或者其他磁存储器或光学存储器的情况下被执行，在所述数字存储介质上存储有电子可读控制信号，所述电子可读控制信号与可编程硬件组件可以共同作用或者共同作用，使得相应的方法被执行。

可编程硬件组件可以通过处理器、计算机处理器（CPU = Central ProcessingUnit（中央处理单元））、图形处理器（GPU = Graphics Processing Unit（图形处理单元））、计算机、计算机系统、专用集成电路（ASIC = Application-Specific IntegratedCircuit）、集成电路（IC = Integrated Circuit）、单芯片系统（Ein-Chip-System）（SOC =System on Chip（芯片上系统））、可编程逻辑元件或者具有微处理器的现场可编程门阵列（FPGA = Field Programmable Gate Array）。

因此，数字存储介质可以是机器可读的或者计算机可读的。一些实施例因此包括数据载体，所述数据载体具有电子可读控制信号，所述电子可读控制信号能够与可编程计算机系统或者可编程硬件组件共同作用，使得在此描述的方法之一被执行。因此，一个实施例是以下数据载体（或者数字存储介质或者计算机可读介质），在所述数据载体上记载有用于执行在此描述的方法之一的程序。

一般而言，本发明的实施例可以作为程序、固件、计算机程序或者具有程序代码的计算机程序产品或者作为数据来实现，其中，程序代码或者所述数据如下有效，即当程序在处理器或者可编程硬件组件上运行时执行所述方法之一。所述程序代码或者所述数据例如也可以存储在机器可读载体或者数据载体上。程序代码或者数据此外可以作为源代码、机器代码或者字节代码以及作为另外的中间代码存在。

上面描述的实施例仅仅是本发明的原理的阐明。可以理解，在此描述的装置和细节的修改和改动将使其他本领技术人员清楚。因此旨在，本发明应仅仅通过下述专利权利要求的保护范围而非通过根据实施例的描述和阐述在其中所呈现的特定的细节来限制。

附图标记列表

12 运行至少一个发送/接收天线

14 使用具有有效面的元件

20 无线电系统

22、22a-d 发送和/或接收天线、天线单元

23 波束、射束

24a-c 具有有效面（反射面/吸收面）的元件

25 预先定义的空间、运输工具的内部空间

26a-c 区段

27 发送接收器

28a、b 移相器

29 加法器、加法环节

30、30a-e 遮蔽物、座椅位置

40a、b 移动设备

42a 无绳设备。

Claims (14)

1.用于在运输工具的预先定义的空间（25）中运行无线电系统（20）的方法，包括：

在所述预先定义的空间（25）中运行（12）至少一个射束成形天线，用于对所述预先定义的空间（25）的至少一个子区域进行供应；

在考虑所述用于供应的子区域的情况下，在所述预先定义的空间（25）中使用（14）至少一个具有有效面的元件（24a；24b），

其中所述至少一个射束成形天线具有在所述运输工具的所述预先定义的空间（25）内的遮蔽区域，并且

其中所述元件（24a；24b）的所述有效面影响在所述运输工具的所述预先定义的空间（25）内的所述无线电系统（20）的信号的传播条件；

其中多个具有有效面的元件（24a；24b）定位在所述运输工具的所述预先定义的空间（25）中，其中所述有效面用于将所述预先定义的空间（25）划分成区段（26a；26c），并且其中对于所述各个区段（26a；26c）得出空分多址。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所述有效面是吸收面（24b）或反射面（24a）。

3.按照上述权利要求之一所述的方法，其中使用所述元件（24a；24b），使得在所述遮蔽区域中所述无线电系统（20）的供应质量被提高。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其中使用所述元件（24a；24b），使得在所述预先定义的空间（25）中通过所述元件（24a；24b）关于所述至少一个射束成形天线形成遮蔽区域。

5.按照权利要求1或2所述的方法，其中所述无线电系统（20）是蓝牙系统或无线局域网系统。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其中所述预先定义的空间（25）对应于所述运输工具的内部空间。

7.按照权利要求6所述的方法，其中所述子区域对应于在所述运输工具的所述内部空间中的座椅位置（30a；30b；30c；30d；30e）。

8.按照权利要求6所述的方法，包括在内部在所述运输工具的顶盖处使用所述元件（24a；24b）。

9.按照权利要求6所述的方法，包括在所述运输工具的侧面处使用所述元件（24a；24b）。

10.计算机可读介质，在所述计算机可读介质上记录有计算机程序，当所述计算机程序在计算机、处理器或可编程硬件组件上运行时，所述计算机程序用于执行按照权利要求1至9之一所述的方法之一。

11.用于给运输工具的预先定义的空间（25）供应无线电业务的无线电系统（20），包括

在所述预先定义的空间（25）中的至少一个射束成形天线，其用于对所述预先定义的空间（25）的至少一个子区域进行供应；

至少一个具有有效面的元件（24a；24b），所述有效面影响所述无线电系统（20）的信号的传播条件，

其中在考虑所述用于供应的子区域的情况下，所述至少一个具有有效面的元件（24a；24b）被定位在所述预先定义的空间（25）中；

其中所述至少一个射束成形天线具有在所述运输工具的所述预先定义的空间（25）内的遮蔽区域，

其中多个具有有效面的元件（24a；24b）定位在所述运输工具的所述预先定义的空间（25）中，其中所述有效面用于将所述预先定义的空间（25）划分成区段（26a；26c），并且其中对于所述各个区段（26a；26c）得出空分多址。

12.按照权利要求11所述的无线电系统（20），其中所述有效面是吸收面（24b）或反射面（24b），和/或其中所述无线电系统（20）是蓝牙系统或无线局域网系统。

13.按照权利要求11至12之一所述的无线电系统（20），所述无线电系统（20）被构造用于在使用相同的频率和时间资源的情况下对运输工具的两个或更多个座椅位置进行供应，其中所述区段（26a；26c）对准所述座椅位置或座椅位置组。

14.具有按照权利要求11至13之一所述的无线电系统（20）的运输工具。

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