DE102020127858A1 - Stationsdetektion unter verwendung von signalen von anordnungen mit unterschiedlichen frequenzen - Google Patents

Stationsdetektion unter verwendung von signalen von anordnungen mit unterschiedlichen frequenzen Download PDF

Info

Publication number
DE102020127858A1
DE102020127858A1 DE102020127858.6A DE102020127858A DE102020127858A1 DE 102020127858 A1 DE102020127858 A1 DE 102020127858A1 DE 102020127858 A DE102020127858 A DE 102020127858A DE 102020127858 A1 DE102020127858 A1 DE 102020127858A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wireless
signal
communication device
signal path
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020127858.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Glen J. Anderson
Tae Young Yang
Jason A. Mix
Chieh-Yih Wan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Corp
Original Assignee
Intel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Corp filed Critical Intel Corp
Publication of DE102020127858A1 publication Critical patent/DE102020127858A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/762—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with special measures concerning the radiation pattern, e.g. S.L.S.
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/865—Combination of radar systems with lidar systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867—Combination of radar systems with cameras
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • G01S7/006—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations using shared front-end circuitry, e.g. antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/27—Monitoring; Testing of receivers for locating or positioning the transmitter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/12—Frequency diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/933—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S2013/462—Indirect determination of position data using multipath signals
    • G01S2013/464—Indirect determination of position data using multipath signals using only the non-line-of-sight signal(s), e.g. to enable survey of scene 'behind' the target only the indirect signal is evaluated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S2013/466—Indirect determination of position data by Trilateration, i.e. two antennas or two sensors determine separately the distance to a target, whereby with the knowledge of the baseline length, i.e. the distance between the antennas or sensors, the position data of the target is determined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9316—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles combined with communication equipment with other vehicles or with base stations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Eine Positioniervorrichtung und ein Positionierverfahren, wobei ein erstes Drahtlossignal auf einem ersten Signalpfad gesendet wird, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; zweite Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren, empfangen werden; ein drittes Drahtlossignal auf einem zweiten Signalpfad gesendet wird; und eine Annahme, dass sich ein Hindernis zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation befindet, erzeugt wird, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfängt, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfängt; wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Pfad ist.

Description

  • Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung beziehen sich im Allgemeinen auf Signale von Anordnungen mit unterschiedlichen Frequenzen („Frequency-Diverse Array“- oder „FDA“-Signale) zur Positionsbestimmung und/oder zur Kartierung.
  • Während die Technologie zellularer Netze der fünften Generation („5G“) Wirklichkeit wird, wurden viele neue Anwendungen von 5G im Kontext von Kommunikationen zwischen Fahrzeugen, Kommunikationen zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur und Kommunikationen zwischen Fahrzeugen und Fußgängern („V2X“-Kommunikationen) vorgeschlagen. Weil 5G zur Kommunikation auf mm-Wellen-Signale zurückgreifen kann, sind die verschiedenen Eigenschaften und Verhaltensweisen von mm-Wellen besonders wichtig. Eine Eigenschaft von mm-Wellen ist, dass sie eine Sichtlinienkommunikation („Line-of-Sight“- oder „LOS“-Kommunikation) bei sehr hohen Raten (d. h. < 2 ms für bidirektionalen Austausch) und hoher Dichte ermöglichen. Diese sehr hohen Kommunikationsraten können in Peer-to-Peer-Kommunikationsaufgaben wie z. B. Spurwechsel (in Kombination mit Kameras und LiDAR) besonders nützlich sein.
  • Eine weitere neu entstehende Technologie ist eine Technologie für Anordnungen mit unterschiedlichen Frequenzen (FDA-Technologie). Obwohl die FDA-Technologie hier genauer beschrieben wird, kann FDA im Allgemeinen als das Senden und Empfangen von Funksignalen auf einem gekrümmten Pfad verstanden werden. Ein Sender kann ein Signal auf einer vorhersagbaren Kurve verbreiten und die Empfangsvorrichtung kann auf einer ähnlichen Kurve antworten.
  • In den Zeichnungen beziehen sich ähnliche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten im Allgemeinen auf dieselben Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, stattdessen wird im Allgemeinen ein Schwerpunkt auf das Veranschaulichen der Prinzipien der Erfindung gelegt. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
    • 1 eine beispielhafte interne Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung;
    • 2A und 2B mehrere Antennenelemente zum Senden eines FDA-Signals;
    • 3A und 3B eine Kartierung aus einer Kombination von LOS-Kommunikation und Nicht-LOS-Kommunikation;
    • 4A, 4B und 4C Abstrahlmuster sowohl einer herkömmlichen phasengesteuerten Anordnung als auch einer FDA;
    • 5A, 5B und 5C die Verwendung einer herkömmlichen phasengesteuerten Anordnung und einer FDA, um ein Nicht-LOS-Ziel zu erreichen;
    • 6 ein stilisiertes Beispiel einer Reihe von LOS-Signalen und Nicht-LOS-Signalen;
    • 7 eine Umgebungskartierung unter Verwendung mehrerer Strahlen mit bekannten Kurvenradien und bekannten Kurvenabständen;
    • 8 eine Entfernungsberechnung zwischen einer ersten Vorrichtung und einer zweiten Vorrichtung;
    • 9 eine Ortskurve geschätzter Orte maximaler Energie auf einem gekrümmten Strahl;
    • 10 eine Tabelle für die Umwandlung von Rohdaten in einen gekennzeichneten Datensatz;
    • 11 eine FDA-Detektion in einem System gemäß einem Aspekt der Offenbarung;
    • 12 ein Positionierverfahren gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung;
    • 13 ein Positionierverfahren gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung und
    • 14 ein Positionierverfahren gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung.
  • Die folgende genaue Beschreibung bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen, die veranschaulichend bestimmte Details und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann.
  • Das Wort „beispielhaft“ wird hier derart verwendet, dass es „als ein Beispiel, ein Fall oder eine Veranschaulichung dienend“ bedeutet. Jegliche Ausführungsform oder jeglicher Entwurf, der hier als „beispielhaft“ beschrieben wird, muss nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft über weitere Ausführungsformen oder Entwürfe ausgelegt werden.
  • Die Worte „mehrere“ und „mehrfach“ in der Beschreibung oder den Ansprüchen beziehen sich ausdrücklich auf eine Anzahl größer als eins. Die Begriffe „Gruppe (von)“, „Satz [von]“, „Sammlung (von)“, „Reihe (von)“, „Folge (von)“, „Gruppierung (von)“ usw. und dergleichen in der Beschreibung oder in den Ansprüchen beziehen sich auf eine Anzahl gleich oder größer als eins, d. h. eins oder mehr. Jeder Begriff, der in der Pluralform ausgedrückt ist und nicht ausdrücklich „mehrere“ oder „mehrfach“ angibt, bezieht sich gleichermaßen auf eine Anzahl gleich oder größer als eins. Die Begriffe „geeignete Untermenge“, „verringerte Untermenge“ und „geringere Untermenge“ beziehen sich auf eine Untermenge eines Satzes, die nicht gleich dem Satz ist, d. h. eine Untermenge eines Satzes, die weniger Elemente als der Satz enthält.
  • Jede Vektor- und/oder Matrixnotation, die hier verwendet wird, ist beispielhafter Natur und wird lediglich für Zwecke der Erläuterung eingesetzt. Entsprechend sind Aspekte dieser Offenbarung, die von Vektor- und/oder Matrixnotation begleitet sind, nicht darauf beschränkt, lediglich unter Verwendung von Vektoren und/oder Matrizen implementiert zu werden, und die zugeordneten Prozesse und Berechnungen können gleichwertig in Bezug auf Sätze, Folgen, Gruppen usw. von Daten, Beobachtungen, Informationen, Signalen, Proben, Symbolen, Elementen usw. durchgeführt werden.
  • Wie hierin verwendet wird „Speicher“ als ein nichttransitorisches computerlesbares Medium verstanden, in dem Daten oder Informationen abrufbar gespeichert sein können. Bezüge auf „Speicher“, die hier enthalten sind, können somit als unter Bezugnahme auf flüchtige oder nichtflüchtige Speicher verstanden werden, die Schreib-/Lese-Speicher („RAM“), Festwertspeicher („ROM“), Flash-Speicher, Speicher mit festen Zuständen, Magnetband, ein Festplattenlaufwerk, ein optisches Laufwerk usw. oder beliebige Kombinationen davon enthalten. Darüber hinaus sind hier auch Register, Schieberegister, Prozessorregister, Datenpuffer usw. durch den Begriff Speicher eingeschlossen. Eine einzelne Komponente, die als „Speicher“ oder „ein Speicher“ bezeichnet wird, kann aus mehr als einem verschiedenen Typ von Speicher zusammengesetzt sein und kann somit eine gemeinsame Komponente bezeichnen, die einen oder mehrere Typen von Speicher umfasst. Jede einzelne Speicherkomponente kann in mehrere gemeinsam gleichwertige Speicherkomponenten getrennt werden und umgekehrt. Darüber hinaus kann, während Speicher als von einer oder mehreren weiteren Komponenten getrennt dargestellt sein kann (wie z. B. in den Zeichnungen), kann Speicher auch mit weiteren Komponenten wie z. B. auf einem gemeinsamen integrierten Chip oder in einen Controller mit einem integrierten Speicher integriert sein.
  • Der Begriff „Software“ bezieht sich auf einen beliebigen Typ einer ausführbaren Anweisung, die Firmware enthält.
  • Der Begriff „Drahtloskommunikationsvorrichtung“, der hier verwendet wird, bezieht sich auf anwenderseitige Vorrichtungen (sowohl tragbar als auch ortsfest), die eine Verbindung zu einem Kernnetz und/oder externen Datennetzen über ein Funkzugangsnetz herstellen können. Eine „Drahtloskommunikationsvorrichtung“ kann eine beliebige mobile oder nicht mobile Drahtloskommunikationsvorrichtung enthalten, die Anwendergeräte („UEs“), mobile Stationen („MSs“), Stationen („STAs“), Mobiltelefone, Tablets, Laptops, Personal Computer, Wearables, handgeführte oder am Körper angebrachte elektronische Vorrichtungen zur Multimediawiedergabe und für Weiteres, Verbraucher-/Heim-/Büro-/Gewerbe-Vorrichtungen, Fahrzeuge und sonstige elektronische Vorrichtungen, die eine anwenderseitige drahtlose Kommunikationen durchführen können, enthält. Ohne Verlust der Allgemeinheit können in einigen Fällen Drahtloskommunikationsvorrichtungen auch Anwendungsschichtkomponenten wie z. B. Anwendungsprozessoren oder weitere allgemeine Verarbeitungskomponenten enthalten, die auf eine Funktionalität außer Drahtloskommunikationen gerichtet sind. Drahtloskommunikationsvorrichtungen können wahlweise drahtgebundene Kommunikationen zusätzlich zu Drahtloskommunikationen unterstützen. Darüber hinaus können Drahtloskommunikationsvorrichtungen Fahrzeugkommunikationsvorrichtungen enthalten, die als Drahtloskommunikationsvorrichtungen arbeiten.
  • Der Begriff „Netzzugangsknoten“ wie hierin verwendet bezieht sich auf eine netzseitige Vorrichtung, die ein Funkzugangsnetz schafft, mit dem sich Drahtloskommunikationsvorrichtungen verbinden und Daten mit einem Kernnetz und/oder externen Datennetzen über den Netzzugangsknoten austauschen können. „Netzzugangsknoten“ können einen beliebigen Typ einer Basisstation oder eines Zugangspunkts enthalten, die Makrobasisstationen, Mikrobasisstationen, Knoten B, entwickelte Knoten B („eNBs“), Heimbasisstationen, entfernte Funkköpfe („RRHs“), Relaispunkte, Wi-Fi/WLAN-Zugangspunkte („APs“), Bluetooth-Master-Vorrichtungen, DSRC-RSUs, Drahtloskommunikationsvorrichtungen, die als Netzzugangsknoten wirken, und sonstige elektronische Vorrichtungen, die netzseitige Drahtloskommunikationen durchführen können, enthalten, die sowohl nicht mobile als auch mobile Vorrichtungen (z. B. Fahrzeugnetzzugangsknoten, mobile Zellen und weitere bewegliche Netzzugangsknoten) enthalten. Wie hierin verwendet kann eine „Zelle“ im Kontext von Telekommunikation als ein Sektor verstanden werden, der durch einen Netzzugangsknoten bedient wird. Entsprechend kann eine Zelle ein Satz geographisch ortsgleicher Antennen sein, die einer bestimmten Bereichseinteilung eines Netzzugangsknotens entsprechen. Ein Netzzugangsknoten kann somit als eine oder mehrere Zellen (oder Bereiche) dienen, wobei die Zellen durch eindeutige Kommunikationskanäle gekennzeichnet sind. Darüber hinaus kann der Begriff „Zelle“ verwendet werden, um auf eine Makrozelle, eine Mikrozelle, eine Femtozelle, eine Picozelle usw. Bezug zu nehmen. Bestimmte Kommunikationsvorrichtungen können sowohl als Drahtloskommunikationsvorrichtungen als auch als Netzzugangsknoten wirken, wie z. B. eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die eine Netzkonnektivität für weitere Drahtloskommunikationsvorrichtungen schafft.
  • Der Begriff „Fahrzeugkommunikationsvorrichtung“ bezieht sich auf einen beliebigen Typ einer mobilen Maschine oder einer mobilen Vorrichtung oder eines mobilen Systems, die bzw. das mit weiteren Kommunikationsvorrichtungen oder Systemen kommunizieren kann. Fahrzeugkommunikationsvorrichtungen können fest zugeordnete Kommunikationskomponenten (z. B. auf die Weise einer Drahtloskommunikationsvorrichtung, eines Netzzugangsknotens und/oder eines Relaisknoten) enthalten, die konfiguriert sind, mit weiteren Kommunikationsvorrichtungen wie z. B. Drahtloskommunikationsvorrichtungen, Netzzugangsknoten und weiteren Fahrzeugkommunikationsvorrichtungen zu kommunizieren. Fahrzeugkommunikationsvorrichtungen können terrestrische Fahrzeuge (z. B. Automobile, Personenkraftwagen, Züge, Motorräder, Fahrräder, Nutzfahrzeuge, terrestrische Drohnen oder Roboter oder weitere landgestützte Fahrzeuge), Luftfahrzeuge (z. B. Flugzeuge, Hubschrauber, Flugdrohnen, Raketen, Raumschiffe, Satelliten oder weitere Luft- oder Raumfahrzeuge) und/oder Wasser- oder Unterwasserfahrzeuge (z. B. Boote, Unterseebote oder weitere wasser-/fluidbasierte Fahrzeuge) sein. Fahrzeugkommunikationsvorrichtungen können Passagiere oder Fracht transportieren oder nicht.
  • Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung können Funkkommunikationstechnologien verwenden oder damit in Beziehung stehen. Während sich einige Beispiele auf bestimmte Funkkommunikationstechnologien beziehen können, können die hier vorgesehenen Beispiele ähnlich auf verschiedene weitere sowohl existierende als auch noch nicht formulierte Funkkommunikationstechnologien angewendet werden, insbesondere in Fällen, in denen derartige Funkkommunikationstechnologien ähnliche Merkmale verwenden, wie hinsichtlich der folgenden Beispiele offenbart werden. Verschiedene beispielhafte Funkkommunikationstechnologien, die die hier beschriebenen Aspekte verwenden können, enthalten, sind jedoch nicht beschränkt auf: eine Funkkommunikationstechnologie des globalen Systems für Mobilkommunikation („GSM“-Funkkommunikationstechnologie), eine Funkkommunikationstechnologie des allgemeinen Paketfunkdiensts („GPRS“-Funkkommunikationstechnologie), eine Funkkommunikationstechnologie der verbesserten Datenraten zur GSM-Entwicklung („EDGE“-Funkkommunikationstechnologie) und/oder eine Funkkommunikationstechnologie des Partnerschaftsprojekts der dritten Generation („3GPP“-Funkkommunikationstechnologie), z. B. universelles Mobiltelekommunikationssystem („UMTS“), Freiheit des Multimediazugriffs („FOMA“), 3GPP-Langzeitentwicklung („LTE“), fortschrittliche 3GPP-Langzeitentwicklung („fortschrittliches LTE“), Codemultiplex-Mehrfachzugriff 2000 („CDMA2000“), zellulare digitale Paketdaten („CDPD“), Mobitex, dritte Generation (3G), leitungsvermittelte Daten („CSD“), leitungsvermittelte Hochgeschwindigkeitsdaten („HSCSD“), universelles Mobiltelekommunikationssystem („dritte Generation“) („UMTS (3G)“), Breitband-Codemultiplex-Mehrfachzugang (universelles Mobiltelekommunikationssystem) („W-CDMA (UMTS)“), Hochgeschwindigkeitszugang („HSPA“), Hochgeschwindigkeitsabwärtsstreckenpaketzugang („HSDPA“), Hochgeschwindigkeitsaufwärtsstreckenpaketzugang („HSUPA“), Hochgeschwindigkeitszugang-Plus („HSPA+“), universelles Mobiltelekommunikationssystem-Zeitduplex („UMTS-TDD“), Zeitmultiplex/Codemultiplex-Mehrfachzugang („TD-CDMA“), Zeitmultiplex/Synchroncodemultiplex-Mehrfachzugang („TD-CDMA“), Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 8 (bevor 4. Generation) („3GPP Rel. 8 (bevor 4G)“), 3GPP Rel. 9 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 9), 3GPP Rel. 10 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 10), 3GPP Rel. 11 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 11), 3GPP Rel. 12 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 12), 3GPP Rel. 13 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 13), 3GPP Rel. 14 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 14), 3GPP Rel. 15 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 15), 3GPP Rel. 16 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 16), 3GPP Rel. 17 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 17), 3GPP Rel. 18 (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation, Version 18), 3GPP 5G, 3GPP LTE-Extra, fortschrittliches LTE Pro, lizenzierter/gestützter LTE-Zugang („LAA“), MuLTEfire, terrestrischer UMTS-Funkzugang („UTRA“), entwickelter terrestrischer UMTS-Funkzugang („E-UTRA“), fortschrittliche Langzeitentwicklung (4. Generation) („fortschrittliches LTE (4G)“), cdmaOne („2G“), Codemultiplex-Mehrfachzugriff 2000 (dritte Generation) („CDMA2000 (3G)“), optimierte Entwicklungsdaten oder lediglich Entwicklungsdaten („EV-DO“), fortschrittliches Mobiltelefonsystem (1. Generation) („AMPS (1G)“), Gesamtzugangskommunikationsanordnung/erweiterte Gesamtzugangskommunikationsanordnung („TACS/ETACS“), digitales AMPS (2. Generation) („D-AMPS (2G)“), Push-to-Talk („PTT“), Mobiltelefonsystem („MTS“), verbessertes Mobiltelefonsystem („IMTS“), fortschrittliches Mobiltelefonsystem („AMTS“), OLT (norwegisch: Offentlig Landmobil Telefoni, öffentliches Landmobiltelefon), MTD (schwedische Abkürzung für Mobiltelefonisystem D oder Mobile telephony System D), automatisch, öffentlich, Land, mobil („Autotel/PALM“), ARP (finnisch: Autoradiopuhelin, „Automobilfunktelefon“), NMT (nordische Mobiltelephonie), Hochkapazitätsversion von NTT (Nippon-Telegraph und -Telefon) („Hicap“), zellulare digitale Paketdaten („CDPD“), Mobitex, DataTAC, integriertes digitales verbessertes Netz („iDEN“), persönlich, digital, zellular („PDC“), leitungsvermittelte Daten („CSD“), persönliches Mobiltelefonsystem („PHS“), integriertes digitales verbessertes Breitbandnetz („WiDEN“), iBurst, unlizenzierter Mobilzugriff („UMA“), wird auch als generisches 3GPP-Zugangsnetz bezeichnet oder GAN-Norm), Zigbee, Bluetooth0, Norm der Drahtlos-Gigabitallianz („WiGig“-Norm), mm-Wellen-Normen im Allgemeinen (Drahtlossysteme, die bei 10 - 300 GHz und darüber arbeiten wie z. B. WiGig, IEEE 802.11ad, IEEE 802.11ay usw.), Technologien, die über 300 GHz arbeiten und THz-Bänder, (3GPP/LTE-basiert oder IEEE 802.11p und weitere) Fahrzeug-zu-Fahrzeug- („V2V“) und Fahrzeug-zu-X- („V2X“) und Fahrzeug-zu-Infrastruktur- („V2I“) und Infrastruktur-zu-Fahrzeug- („I2V“) Kommunikationstechnologien, zellulares 3GPP-V2X, DSRC (fest zugeordnete Kurzstreckenkommunikationen) Kommunikationsanordnungen wie z. B. intelligente Transportsysteme und weitere existierende, entwickelte oder zukünftige Funkkommunikationstechnologien. Wie hierin verwendet kann eine erste Funkkommunikationstechnologie von einer zweiten Funkkommunikationstechnologie verschieden sein, wenn die erste und die zweite Funkkommunikationstechnologie verschiedene Kommunikationsnormen als Grundlage verwenden.
  • Aspekte, die hier beschrieben werden, können derartige Funkkommunikationstechnologien gemäß verschiedenen Spektrummanagementschemas verwenden, die ein fest zugeordnetes, lizenziertes Spektrum, ein nicht lizenziertes Spektrum, ein (lizenziertes) gemeinsam verwendetes Spektrum (wie z. B. LSA = lizenzierter gemeinsam verwendeter Zugang in 2,3 - 2,4 GHz, 3,4 - 3,6 GHz, 3,6 - 3,8 GHz und weitere Frequenzen und SAS = Spektrumzugangssystem in 3,55 - 3,7 GHz und weitere Frequenzen) enthalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind, und können in verschiedenen Spektralbänder verwendet werden, die das IMT-Spektrum (Spektrum für internationale Mobiltelekommunikation, das 450 - 470 MHz, 790 - 960 MHz, 1710 - 2025 MHz, 2110 - 2200 MHz, 2300 - 2400 MHz, 2500 - 2690 MHz, 698 - 790 MHz, 610 - 790 MHz, 3400 - 3600 MHz usw. enthält, wobei einige Bänder auf eine bzw. ein oder mehrere bestimmte Regionen und/oder Länder beschränkt sein können), fortschrittliches IMT-Spektrum, IMT-2020-Spektrum (von dem erwartet wird, 3600 - 3800 MHz, 3,5 GHz-Bänder, 700 MHz-Bänder, Bänder im 24,25 - 86 GHz-Bereich usw. zu enthalten), ein Spektrum, das unter der „Spekrumgrenzgebiet“-5G-Initiative der FCC (die 27,5 - 28,35 GHz, 29,1 - 29,25 GHz, 31 - 31,3 GHz, 37 - 38,6 GHz, 38,6 - 40 GHz, 42 - 42,5 GHz, 57 - 64 GHz, 64 - 71 GHz, 71 - 76 GHz, 81 - 86 GHz und 92 - 94 GHz usw. enthält) verfügbar gemacht wurde, das ITS-Band (Band intelligenter Transportsysteme) von 5,9 GHz (typischerweise 5,85 - 5,925 GHz) und 63 - 64 GHz, Bänder, die gegenwärtig WiGig zugewiesen sind, wie z. B. WiGig-Band 1 (57,24 - 59,40 GHz), WiGig-Band 2 (59,40 - 61,56 GHz), WiGig-Band 3 (61,56 - 63,72 GHz) und WiGig-Band 4 (63,72 - 65,88 GHz), das 70,2 GHz-71 GHz-Band, sämtliche Bänder zwischen 65,88 GHz und 71 GHz, Bänder, die gegenwärtig Kraftfahrzeugradaranwendungen zugewiesen sind, wie z. B. 76 - 81 GHz und zukünftige Bänder, die 94 - 300 GHz und darüber enthalten, enthalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Darüber hinaus können Aspekte, die hier beschrieben werden, auch Funkkommunikationstechnologien auf einer sekundären Grundlage von Bändern wie z. B. den Weißraum-TV-Bändern (typischerweise unter 790 MHz) einsetzen, wobei z. B. die 400 MHz- und 700 MHz-Bänder potentielle Kandidaten sind. Außer Mobilfunkanwendungen können bestimmte Anwendungen für vertikale Märkte wie z. B. PMSE-Anwendungen (Anwendungen zur Programmgestaltung und für Sonderereignisse), medizinische Anwendungen, Gesundheitsanwendungen, Anwendungen bei Operationen, Kraftfahrzeuganwendungen, Anwendungen mit geringer Latenz, Drohnenanwendungen usw. adressiert werden. Darüber hinaus können Aspekte, die hier beschrieben werden, auch Funkkommunikationstechnologien mit einer hierarchischen Anwendung wie z. B. durch Einbringen einer hierarchischen Priorisierung zur Verwendung für verschiedene Typen von Anwendern (z. B. niedrige/mittlere/hohe Priorität usw.), auf der Grundlage eines priorisierten Zugriffs auf das Spektrum z. B. mit höchster Priorität für Stufe-1-Anwender, gefolgt durch Stufe-2-Anwender, dann Stufe-3-Anwender usw. verwenden. Aspekte, die hier beschrieben werden, können auch Funkkommunikationstechnologien mit verschiedenen Einzelträger- oder OFDM-Varianten (CP-OFDM, SC-FDMA, SC-OFDM, filterbankbasierter Mehrfachträger (FBMC), OFDMA usw.) und z. B. 3GPP-NR (neuer Funk) verwenden, was ein Zuordnen der OFDM-Träger-Datenbitvektoren zu den entsprechenden Symbolbetriebsmitteln enthalten kann.
  • Für Zwecke dieser Offenbarung können Funkkommunikationstechnologien als eine Kurzstrecken-Funkkommunikationstechnologie oder eine Großraum-Mobilfunkkommunikationstechnologie eingestuft werden. Kurzstrecken-Funkkommunikationstechnologien können Bluetooth, WLAN (z. B. gemäß einer IEEE 802.11-Norm) und weitere ähnliche Funkkommunikationstechnologien enthalten. Großraum-Mobilfunkkommunikationstechnologien können globales System für Mobilkommunikation („GSM“), Codemultiplex-Mehrfachzugang 2000 („CDMA2000“), universelles Mobiltelekommunikationssystem („UMTS“), Langzeitentwicklung („LTE“), allgemeiner Paketfunkdienst („GPRS“), optimierte Entwicklungsdaten („EV-DO“), verbesserte Datenraten zur GSM-Entwicklung („EDGE“), Hochgeschwindigkeitszugang (HSPA; der Hochgeschwindigkeitsabwärtsstreckenpaketzugang („HSDPA“), Hochgeschwindigkeitsaufwärtsstreckenpaketzugang („HSUPA“), HSDPA-Plus („HSDPA+“) und HSUPA-Plus („HSUPA+“) enthält), weltweite Interoperabilität für Mikrowellenzugang („WiMax“) (z. B. gemäß einer IEEE 802.16-Funkkommunikationsnorm, z. B. WiMax-fest oder WiMax-mobil) usw. und weitere ähnliche Funkkommunikationstechnologien enthalten. Großraum-Mobilfunkkommunikationstechnologien enthalten auch „kleine Zellen“ derartiger Technologien wie z. B. Mikrozellen, Femtozellen und Picozellen. Großraum-Mobilfunkkommunikationstechnologien können hier im Allgemeinen als „zellulare“ Kommunikationstechnologien bezeichnet werden.
  • Die Begriffe „Funkkommunikationsnetz“ und „Drahtlosnetz“ wie hierin verwendet umfassen sowohl einen Zugangsabschnitt eines Netzes (z. B. einen Funkzugangsnetzabschnitt („RAN“-Abschnitt)) als auch einen Kernabschnitt eines Netzes (z. B. ein Kernnetzabschnitt). Der Begriff „Funkruhemodus“ oder „Funkruhezustand“, der hier unter Bezugnahme auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung verwendet wird, bezieht sich auf einen Funksteuerzustand, in dem der Drahtloskommunikationsvorrichtung nicht mindestens ein Kommunikationskanal eines Mobilkommunikationsnetzes fest zugeordnet ist. Der Begriff „Funkverbindungsmodus“ oder „Funkverbindungszustand“, der in Bezug auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung verwendet wird, bezieht sich auf einen Funksteuerzustand, in dem der Drahtloskommunikationsvorrichtung mindestens ein fest zugeordneter Aufwärtsstreckenkommunikationskanal eines Funkkommunikationsnetzes zugeordnet ist.
  • Sofern nicht ausdrücklich angegeben umfasst der Begriff „senden“ sowohl ein direktes Senden (Punkt-zu-Punkt) als auch ein indirektes Senden (über einen oder mehrere Zwischenpunkte). Entsprechend umfasst der Begriff „empfangen“ sowohl einen direkten als auch einen indirekten Empfang. Darüber hinaus umfassen die Begriffe „senden“, „empfangen“, „kommunizieren“ und weitere ähnliche Begriffe sowohl ein physisches Senden (z. B. das Senden von Funksignalen) als auch ein logisches Senden (z. B. das Senden digitaler Daten über eine logische Verbindung auf Software-Ebene). Zum Beispiel kann ein Prozessor oder ein Controller Daten über eine Verbindung auf Software-Ebene mit einem weiteren Prozessor oder einem weiteren Controller in Form von Funksignalen senden oder empfangen, wobei das physische Senden und der physische Empfang durch Funkschichtkomponenten wie z. B. HF-Sende-/Empfangseinrichtungen und Antennen gehandhabt werden und das logische Senden und der logische Empfang über die Verbindung auf Software-Ebene durch die Prozessoren oder den Controller durchgeführt wird. Der Begriff „kommunizieren“ umfasst Senden und/oder Empfangen, d. h. eine unidirektionale oder eine bidirektionale Kommunikation in der eingehenden und/oder der ausgehenden Richtung. Der Begriff „berechnen“ umfasst sowohl ‚direkte‘ Berechnungen über mathematische Ausdrücke/Formeln/Beziehungen und ‚indirekte‘ Berechnungen über Nachschlag- oder Prüfsummentabellen und weitere Anordnungsindizierungs- oder Anordnungssuchoperationen. Der Begriff „Kanalzustandsinformationen“ wird hier verwendet, um im Allgemeinen auf den drahtlosen Kanal zum drahtlosen Senden zwischen einer oder mehreren Sendeantennen und einer oder mehreren Empfangsantennen Bezug zu nehmen, und kann sämtliche Faktoren wie z. B., jedoch nicht beschränkt auf, ein Pfadverlust, eine Störung und/oder eine Blockierung berücksichtigen, die eine drahtlose Übertragung beeinflussen.
  • 1 zeigt eine beispielhafte interne Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 (eine beispielhafte Kommunikationsvorrichtung) gemäß einigen Aspekten, die ein Antennensystem 102, eine HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104, ein Basisbandmodem 106 (das einen digitalen Signalprozessor 108 und einen Controller 110 enthält), einen Anwendungsprozessor 112, einen Speicher 114 und eine Stromversorgung 116 enthalten kann. Obwohl es in 1 nicht ausdrücklich gezeigt ist, kann in einigen Aspekten die Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 eine oder mehrere zusätzliche Hardware- und/oder Software-Komponenten wie z. B. Prozessoren/Mikroprozessoren, Controller/Mikrocontroller, weitere spezialisierte oder allgemein verwendbare Hardware/Prozessoren/Schaltungen, Peripherievorrichtung(en), Speicher, Stromversorgung, Schnittstelle(n) für externe Vorrichtungen, Teilnehmeridentitätsmodul(e) (SIMs), Anwender-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (Anzeigevorrichtung(en), Tastenfeld(er), Berührungsbildschirm(e), Lautsprecher, externe Taste(n), Kamera(s), Mikrofon(e) usw.) oder weitere entsprechende Komponenten enthalten.
  • Die Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 kann Funksignale in einem oder mehreren Funkzugangsnetzen und/oder direkt zu bzw. von einer oder mehreren weiteren Drahtloskommunikationsvorrichtungen senden und empfangen (z. B. Kommunikation zwischen Fahrzeugen). Das Basisbandmodem 106 kann eine derartige Kommunikationsfunktionalität der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 gemäß den Kommunikationsprotokollen, die jedem Funkzugangsnetz zugeordnet sind, leiten und kann eine Steuerung über das Antennensystem 102 und die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 zum Senden und Empfangen von Funksignalen gemäß den Formatierungs- und Planungsparametern, die durch jedes Kommunikationsprotokoll definiert sind, ausführen. Obwohl verschiedene praktische Entwürfe getrennte Kommunikationskomponenten für jede unterstützte Funkkommunikationstechnologie (z. B. getrennt eine Antenne, eine HF-Sende-/Empfangseinrichtung, einen digitalen Signalprozessor und einen Controller) enthalten können, stellt aus Gründen der Prägnanz die Konfiguration der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100, die in 1 gezeigt ist, lediglich eine einzelne Instanz derartiger Komponenten dar.
  • Die Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 kann Drahtlossignale mit dem Antennensystem 102 senden und empfangen, das eine einzelne Antenne oder eine Antennenanordnung, die mehrere Antennen enthält, sein kann. In einigen Aspekten kann das Antennensystem 102 zusätzlich eine analoge Antennenkombinations- und/oder eine Strahlformungsschaltungsanordnung enthalten. Auf dem Empfangspfad („RX“-Pfad) kann die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 analoge Hochfrequenzsignale vom Antennensystem 102 empfangen und eine analoge und digitale HF-Frontend-Verarbeitung an den analogen Hochfrequenzsignalen durchführen, um Basisbandabtastwerte (z. B. Inphase-/Quadratur-Abtastwerte („IQ“-Abtastwerte)) zum Liefern zum Basisbandmodem 106 zu erzeugen. Die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 kann analoge und digitale Empfangskomponenten enthalten, die Verstärker (z. B. rauscharme Verstärker („LNAs“)), Filter, HF-Demodulatoren (z. B. HF-IQ-Demodulatoren)) und Analog/Digital-Umsetzer („ADCs“) enthalten, die die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 verwenden kann, die empfangenen Hochfrequenzsignale zu Basisbandabtastwerten umzuwandeln. Auf dem Sendepfad („TX“-Pfad) kann die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 Basisbandabtastwerte vom Basisbandmodem 106 empfangen und eine analoge und digitale HF-Frontend-Verarbeitung an den Basisbandabtastwerten durchführen, um analoge Hochfrequenzsignale zum Liefern zum Antennensystem 102 zur drahtlosen Übertragung zu erzeugen. Die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 kann somit analoge und digitale Sendekomponenten enthalten, die einen Verstärker (z. B. Leistungsverstärker („PAs“), Filter, HF-Modulatoren (z. B. HF-IQ-Modulatoren) und Digital-/Analog-Umsetzer („DACs“) enthalten, die die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 verwenden kann, um die Basisbandabtastwerte, die vom Basisbandmodem 106 empfangen werden, zu mischen und die analogen Hochfrequenzsignale zur drahtlosen Übertragung durch das Antennensystem 102 zu erzeugen. In einigen Aspekten kann das Basisbandmodem 106 das Senden und Empfangen über Funk der HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 steuern, das das Festlegen der Sende- und Empfangs-Hochfrequenzen zum Betrieb der HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 enthält.
  • Wie in 1 gezeigt ist, kann das Basisbandmodem 106 den digitalen Signalprozessor 108 enthalten, der die Sende- und Empfangsverarbeitung in der Bitübertragungsschicht (PHY, Schicht 1) durchführen kann, um im Sendepfad ausgehende Sendedaten, die durch den Controller 110 geliefert werden, zum Senden mittels der HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 vorzubereiten und im Empfangspfad eingehende Empfangsdaten, die durch die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 geliefert werden, zur Verarbeitung durch den Controller 110 vorzubereiten. Der digitale Signalprozessor 108 kann konfiguriert sein, eine Fehlererkennung und/oder eine Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierung/Decodierung und/oder eine Kanalcodierung und - verschachtelung und/oder eine Kanal-Modulation/Demodulation und/oder eine physische Kanalzuordnung und/oder eine Funkmessung und -suche und/oder eine Frequenz- und Zeitsynchronisation und/oder eine Antennendiversitätsverarbeitung und/oder eine Leistungssteuerung und -gewichtung und/oder eine Ratenzuordnung/-zerstreuung und/oder eine Wiederübertragungsverarbeitung und/oder eine Störungsauslöschung und/oder sonstige Bitübertragungsschichtverarbeitungsfunktionen durchzuführen. Der digitale Signalprozessor 108 kann strukturell als Hardware-Komponenten (z. B. als eine oder mehrere digital konfigurierte Hardware-Schaltungen oder FPGAs), softwaredefinierte Komponenten (z. B. einen oder mehrere Prozessoren, die konfiguriert sind, Programmcode auszuführen, der eine Arithmetik, eine Steuerung und 1/0-Anweisungen (z. B. Software und/oder Firmware) definiert und in einem nichttransitorischen computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist) oder als eine Kombination von Hardware- und Software-Komponenten realisiert sein. In einigen Aspekten kann der digitale Signalprozessor 108 einen oder mehrere Prozessoren enthalten, die konfiguriert sind, abzurufen und auszuführen Programmcode, der eine Steuerungs- und Verarbeitungslogik für Bitübertragungsschichtverarbeitungsoperationen algorithmisch definiert. In einigen Aspekten kann der digitale Signalprozessor 108 Verarbeitungsfunktionen mit Software mittels der Ausführung ausführbarer Anweisungen ausführen. In einigen Aspekten kann der digitale Signalprozessor 108 eine oder mehrere fest zugeordnete Hardware-Schaltungen (z. B. ASICs, FPGAs und sonstige Hardware) enthalten, die digital konfiguriert sind, bestimmte Verarbeitungsfunktionen auszuführen. Der eine oder die mehreren Prozessoren des digitalen Signalprozessors 108 können bestimmte Verarbeitungsaufgaben zu diesen fest zugeordneten Hardware-Schaltungen, die hier als Hardware-Beschleuniger bezeichnet werden, auslagern. Beispielhafte Hardware-Beschleuniger können Fast-Fourier-Transformationsschaltungen („FFT“-Schaltungen) und Codierer/Decodierer-Schaltungen enthalten. In einigen Aspekten können die Prozessor- und Hardware-Beschleuniger-Komponenten des digitalen Signalprozessors 108 als eine gekoppelte integrierte Schaltung realisiert werden.
  • Die kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 konfiguriert sein, gemäß einer oder mehreren Funkkommunikationstechnologien zu arbeiten. Der digitale Signalprozessor 108 kann Verarbeitungsfunktionen einer unteren Schicht (z. B. der Schicht 1/PHY) der Funkkommunikationstechnologien implementieren, während der Controller 110 Funktion einer oberen Schicht des Protokollstapels (z. B. der Datenverbindungsschicht/Schicht 2 und der Vermittlungsschicht/Schicht 3) implementieren kann. Der Controller 110 kann somit ein Steuern der Funkkommunikationskomponenten der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 (des Antennensystems 102, der HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 und des digitalen Signalprozessors 108) in Übereinstimmung mit den Kommunikationsprotokollen jeder unterstützten Funkkommunikationstechnologie implementieren und kann entsprechend das Zugriffsstratum und das Nichtzugriffsstratum („NAS“) (auch einschließlich der Schicht 2 und der Schicht 3) jeder unterstützten Funkkommunikationstechnologie repräsentieren. Der Controller 110 kann strukturell als ein Protokollprozessor verkörpert sein, der konfiguriert ist, Protokoll-Software (die aus einem Controller-Speicher abgerufen wurde) auszuführen und anschließend die Funkkommunikationskomponenten der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 zum Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen in Übereinstimmung mit der entsprechenden Protokollsteuerlogik, die in der Protokoll-Software definiert ist, steuern. Der Controller 110 kann einen oder mehrere Prozessoren enthalten, die konfiguriert sind, Programmcode abzurufen und auszuführen, der die Protokollstapellogik oberer Schichten für eine oder mehrere Funkkommunikationstechnologien, die Funktionen der Datenverbindungsschicht/Schicht 2 und der Vermittlungsschicht/Schicht 3 enthalten können, algorithmisch definiert. Der Controller 110 kann konfiguriert sein, sowohl Anwenderebenen- als auch Steuerebenenfunktionen durchzuführen, um die Übertragung von Anwendungsschichtdaten zu und von der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 gemäß den bestimmten Protokollen der unterstützten Funkkommunikationstechnologie zu ermöglichen. Anwenderebenenfunktionen können eine Kopfteilkompression und Kopfteilkapselung, eine Sicherheit, eine Fehlerprüfung und Fehlerkorrektur, ein Kanalmultiplexieren, eine Planung und eine Priorität enthalten, während Steuerebenenfunktionen eine Einrichtung und eine Wartung des Funkträgers enthalten können. Der Programmcode, der durch den Controller 110 abgerufen und ausgeführt wird, kann ausführbare Anweisungen enthalten, die diese Funktionen algorithmisch definieren.
  • In einigen Aspekten kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 zum Senden und Empfangen von Daten gemäß mehreren Funkkommunikationstechnologien konfiguriert sein. Entsprechend können in einigen Aspekten das Antennensystem 102 und/oder die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 und/oder der digitale Signalprozessor 108 und/oder der Controller 110 einzelne Komponenten oder Instanzen, die verschiedenen Funkkommunikationstechnologien fest zugeordnet sind, und/oder vereinheitlichte Komponenten, die zwischen verschiedenen Funkkommunikationstechnologien gemeinsam verwendet werden, enthalten. Zum Beispiel kann in einigen Aspekten der Controller 110 konfiguriert sein, mehrere Protokollstapel, die jeweils einer verschieden Funkkommunikationstechnologie fest zugeordnet sind, entweder im selben Prozessor oder in verschieden Prozessoren auszuführen. In einigen Aspekten kann der digitale Signalprozessor 108 getrennte Prozessoren und/oder Hardware-Beschleuniger, die verschiedenen entsprechenden Funkkommunikationstechnologien fest zugeordnet sind, und/oder einen oder mehrere Prozessoren und/oder Hardware-Beschleuniger, die zwischen mehreren Funkkommunikationstechnologien gemeinsam verwendet werden, enthalten. In einigen Aspekten kann die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 getrennte HF-Schaltungsanordnungsabschnitte, die verschiedenen entsprechenden Funkkommunikationstechnologien fest zugeordnet sind, und/oder HF-Schaltungsanordnungsabschnitte, die zwischen mehreren Funkkommunikationstechnologien gemeinsam verwendet werden, enthalten. In einigen Aspekten kann das Antennensystem 102 getrennte Antennen, die verschiedenen entsprechenden Funkkommunikationstechnologien fest zugeordnet sind, und/oder Antennen, die zwischen mehreren Funkkommunikationstechnologien gemeinsam verwendet werden, enthalten. Entsprechend können, während das Antennensystem 102, die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104, der digitale Signalprozessor 108 und der Controller 110 in 1 als einzelne Komponenten gezeigt sind, das Antennensystem 102, die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104, der digitale Signalprozessor 108 und/oder der Controller 110 in einigen Aspekten einzelne Komponenten umfassen, die verschiedenen Funkkommunikationstechnologien fest zugeordnet sind.
  • Die Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 kann auch einen Anwendungsprozessor 112, einen Speicher 114 und eine Stromversorgung 116 enthalten. Der Anwendungsprozessor 112 kann eine CPU sein und kann konfiguriert sein, die Schichten über dem Protokollstapel, die die Transportschicht und die Anwendungsschicht enthalten, zu verarbeiten. Der Anwendungsprozessor 112 kann konfiguriert sein, verschiedene Anwendungen und/oder Programme der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 in einer Anwendungsschicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 wie z. B. ein Betriebssystem („OS“), eine Anwenderschnittstelle („UI“) zum Unterstützen einer Anwenderinteraktion mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 und/oder verschiedene Anwenderanwendungen auszuführen. Der Anwendungsprozessor kann als Schnittstelle zum Basisbandmodem 106 dienen und als eine Quelle (im Sendepfad) und eine Senke (im Empfangspfad) für Anwenderdaten wie z. B. Sprachdaten, Audio-/Video-/BildDaten, Nachrichtenübertragungsdaten, Anwendungsdaten, grundlegende Internet-/Netz-Zugangsdaten usw. wirken. Im Sendepfad kann der Controller 110 deshalb ausgehende Daten, die durch den Anwendungsprozessor 112 geliefert werden, gemäß den schichtspezifischen Funktionen des Protokollstapels empfangen und verarbeiten und die resultierenden Daten zum digitalen Signalprozessor 108 liefern. Der digitale Signalprozessor 108 kann dann eine Bitübertragungsschichtverarbeitung an den Empfangsdaten durchführen, um Basisbandabtastwerte zu erzeugen, die der digitale Signalprozessor zur HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 liefern kann. Die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 kann dann die Basisbandabtastwerte verarbeiten, um die Basisbandabtastwerte in analoge Funksignale umzuwandeln, die die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 drahtlos senden kann mittels des Antennensystems 102. Auf dem Empfangspfad kann die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 analoge Funksignale vom Antennensystem 102 empfangen und die analogen Funksignale verarbeiten, um Basisbandabtastwerte zu erhalten. Die HF-Sende-/Empfangseinrichtung 104 kann die Basisbandabtastwerte zum digitalen Signalprozessor 108 liefern, der die Bitübertragungsschichtverarbeitung an den Basisbandabtastwerten durchführen kann. Der digitale Signalprozessor 108 kann dann die resultierenden Daten zum Controller 110, der die resultierenden Daten gemäß der schichtspezifischen Funktion des Protokollstapels verarbeiten kann, liefern und die resultierenden eingehenden Daten zum Anwendungsprozessor 112 liefern. Der Anwendungsprozessor 112 kann dann handle die eingehenden Daten in der Anwendungsschicht verarbeiten, was die Ausführung eines oder mehrerer Anwendungsprogramme mit den Daten und/oder die Darstellung der Daten für ein Anwender über eine Anwenderschnittstelle enthalten kann. Obwohl sie in 1 einzeln gezeigt sind, können in einigen Aspekten der Controller 110 und der Anwendungsprozessor 112 als einen oder mehrere Prozessoren, die Programmcode ausführen, der Funktionen sowohl des Protokollstapels als auch der Anwendungsschicht definiert, implementiert sein. Die Darstellung von 1 zeigt somit die funktionelle Trennung zwischen dem Protokollstapel und der Anwendungsschicht, ohne Implementierungen darauf einzuschränken, getrennt oder vereinheitlicht zu sein.
  • Der Speicher 114 kann eine Speicherkomponente der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 wie z. B. eine Festplatte oder eine weitere derartige permanente Speichervorrichtung verkörpern. Obwohl es in 1 nicht ausdrücklich dargestellt ist, können die verschiedenen weiteren Komponenten der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100, die in 1 gezeigt ist, jeweils zusätzlich integrierte permanente und nicht permanente Speicherkomponenten wie z. B. zum Speichern von Software-Programmcode, Puffern von Daten und weitere Speichverwendungen enthalten.
  • Die Stromversorgung 116 kann eine elektrische Stromquelle sein, die Leistung zu den verschiedenen elektrischen Komponenten der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 liefert. Abhängig vom Entwurf der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100, kann die Stromversorgung 116 eine ‚bestimmte‘ Stromquelle wie z. B. eine Batterie (z. B. wiederaufladbar oder wegwerfbar) oder ein ‚unbestimmte‘ Stromquelle wie z. B. eine drahtgebundene elektrische Verbindung sein. Der Betrieb der verschiedenen Komponenten der Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 kann somit elektrische Leistung von der Stromversorgung 116 beziehen.
  • In Übereinstimmung mit einigen Funkkommunikationsnetzen können die Drahtloskommunikationsvorrichtungen 102 und 104 Mobilitätsprozeduren ausführen, um mit verfügbaren Netzzugangsknoten des Funkzugangsnetzes des Funkkommunikationsnetzes 100 zu verbinden, von ihnen zu trennen oder zwischen ihnen zu wechseln. Da jeder Netzzugangsknoten des Funkkommunikationsnetzes 100 einen bestimmten Versorgungsbereich besitzen kann (wovon einer oder mehrere überlappend oder wechselseitig ausschließlich sein können), können die Drahtloskommunikationsvorrichtungen 102 und 104 konfiguriert sein, zwischen den verfügbaren Netzzugangsknoten zu wählen und erneut zu wählen, um eine geeignete Funkzugangsverbindung mit das Funkzugangsnetz des Funkkommunikationsnetzes 100 aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung 100 eine Funkzugangsverbindung mit dem Netzzugangsknoten 110 aufbauen, während die Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 eine Funkzugangsverbindung mit dem Netzzugangsknoten 114 aufbauen kann. Falls sich die aktuelle Funkzugangsverbindung verschlechtert, können die Drahtloskommunikationsvorrichtungen 104 oder 106 eine neue Funkzugangsverbindung mit einem weiteren Netzzugangsknoten des Funkkommunikationsnetzes 100 suchen. Zum Beispiel kann sich die Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 aus dem Versorgungsbereich des Netzzugangsknotens 114 in den Versorgungsbereich des Netzzugangsknotens 110 bewegen. Als Ergebnis kann sich die Funkzugangsverbindung mit dem Netzzugangsknoten 114 verschlechtern, was die Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 über Funkmessungen wie z. B. Signalstärke- oder Signalqualitätsmessungen des Netzzugangsknotens 114 detektieren kann. Abhängig von den Mobilitätsprozeduren, die in den geeigneten Netzprotokollen für das Funkkommunikationsnetz 100 definiert sind, kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 eine neue Funkzugangsverbindung (die z. B. in der Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 oder durch das Funkzugangsnetz ausgelöst werden kann) wie z. B. durch Durchführen von Funkmessungen an benachbarten Netzzugangsknoten suchen, um zu bestimmen, ob ein benachbarter Netzzugangsknoten eine geeignete Funkzugangsverbindung bereitstellen kann. Da die Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 sich in den Versorgungsbereich des Netzzugangsknotens 110 bewegt haben kann, kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 den Netzzugangsknoten 110 (der durch die Drahtloskommunikationsvorrichtung 104 gewählt werden kann oder durch das Funkzugangsnetz gewählt werden kann) identifizieren und zu einer neuen Funkzugangsverbindung mit dem Netzzugangsknoten 110 übergehen. Derartige Mobilitätsprozeduren, die Funkmessungen, eine Zellenauswahl/Zellenneuauswahl und eine Übergabe enthalten, sind in den verschiedenen Netzprotokollen festgelegt und können durch Drahtloskommunikationsvorrichtungen und das Funkzugangsnetz eingesetzt werden, um geeignete Funkzugangsverbindungen zwischen jeder Drahtloskommunikationsvorrichtung und dem Funkzugangsnetz über eine beliebige Zahl von verschiedenen Funkzugangsnetzszenarien aufrechtzuerhalten.
  • Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung können zur Erzeugung und zum Senden von Drahtlossignalen (z. B. Sendestrahlen), deren Richtung sich in Bezug auf die Zeit ändert, auf eine Technologie von Anordnungen mit unterschiedlichen Frequenzen (FDA-Technologie) zurückgreifen. Aus Gründen der Vollständigkeit wird deshalb eine kurze Übersicht der FDA-Technologie vorgesehen. Überall in dieser Offenbarung könne Signale als FDA-Signale oder geradlinige Signale, Nicht-LOS-Signale oder LOS-Signale beschreiben werden. Wie hier beschrieben wird und von einem technischen Standpunkt sind geradlinige LOS-Signale eine Untermenge von FDA-Signalen. Dennoch werden die Begriffe FDA-Signale und Nicht-LOS-Signale im Allgemeinen hier verwendet, um Signale zu beschreiben, die sich auf einem Pfad bewegen, dessen Winkel sich in Bezug auf die Zeit ändert. Entsprechend werden die Begriffe LOS-Signale und geradlinige Signale im Allgemeinen hier verwendet, um Signale zu beschreiben, die sich auf einem geradlinigen Pfad bewegen, dessen Winkel sich in Bezug auf die Zeit nicht ändert.
  • 2A und 2B stellen mehrere Antennenelemente zum Senden eines FDA-Signals dar. Diese FDA kann mehrere Elementantennen 202a, 202b, 202c und 202d enthalten, wie entlang der x-Achse dargestellt ist. Jede Elementantenne kann durch den Abstand d von jeder benachbarten Antenne physikalisch getrennt sein. Die Bezugskreisfrequenz der Signale, die in die Antenne eingespeist werden, kann ω0 sein; Δω kann die Differenz zwischen Winkelfrequenzen der Signale, die in die Antenne eingespeist werden, sein; R 204 kann die Entfernung zwischen jeder Antenne und dem Beobachtungspunkt (P) sein; und N kann die Gesamtanzahl von Elementantennen in der FDA sein. Im Allgemeinen ist es nicht nötig, dass die Entfernung d und die Kreisfrequenzdifferenz Δω zwischen Elementantennen einheitlich sind. Diesen könnten verschiedene Werte zugewiesen werden, um einen gekrümmten Pfad zu entwerfen.
  • Weil die Antenne im Allgemeinen ein passives lineares System ist, kann eine beliebige Linearkombination von Versatzkreisfrequenzverteilungen in das Antennensystem eingespeist werden. Dies kann mehrere gleichzeitige Nicht-LOS-Kurven aus demselben Antennensystem erzeugen.
  • Der Zeitdomänen-Antennenanordnungsfaktor („AF“) kann mit Fernfeldnäherungen derart geschrieben werden, dass der AF das zeit-, reichweiten- und winkelabhängige FDA-Abstrahlmuster unter der Annahme einer einheitlichen Entfernung d und eines einheitlichen Kreisfrequenzversatzes Δω als ein veranschaulichendes Beispiel wie folgt repräsentiert. [ A F ] ( t ; R , θ ) = ∑ n = 0 N − 1 [ e j ω n t ] [ e − j ω n c 0 R n ] ≈ e j ω 0 ( t − R 0 c 0 ) e j γ 2 ( N − 1 ) sin ( γ 2 N ) sin ( γ 2 )
    Figure DE102020127858A1_0001
    wobei co die Lichtgeschwindigkeit ist. Im Gegensatz zum hier beschriebenen AF, ist das Abstrahlmuster herkömmlicher Antennen mit phasengesteuerter Anordnung lediglich winkelabhängig.
  • Die Energieabstrahlungsphasenkonstante (γ) kann mit weiteren Näherungen geschrieben werden wie folgt: γ = ω 0 c 0 d  sin  θ + Δ ω ( t − R 0 c 0 )
    Figure DE102020127858A1_0002
  • Der erste Ausdruck in der oben beschriebenen Phasenkonstantengleichung kann gleich dem einer herkömmlichen Antenne mit phasengesteuerter Anordnung, die ein winkelabhängiges Energieabstrahlungsmuster schafft, sein. Die Ausdrücke im gestrichelten Kasten (Formel 2 oben) sind für FDA einzigartig, was das zeit- und bereichsabhängige Abstrahlmuster erläutert. Entsprechend kann FDA als eine herkömmliche phasengesteuerte Anordnung betrieben werden, wenn die Versatzkreisfrequenz (Δω) zu null gesetzt ist. Somit kann die herkömmliche phasengesteuerte Anordnung als eine Untermenge der FDA-Architektur verstanden werden. Wenn die Entfernung d und der Kreisfrequenzversatz Δω variieren, d. h. di, d2, ..., dN-1 und Δω1, Δω2, ..., ΔωN-1 über Elementantennen, werden FDA-Signale gleichzeitig in dieselbe Antennenanordnung eingespeist, um einen bestimmten gekrümmten Strahl und/oder mehrere gekrümmte Strahlen zu erzeugen.
  • Die Ortskurve von Orten der maximalen abgestrahlten Energie kann für gegebene Zeit (t) und Reichweite (R, Entfernung zwischen der FDA und dem Beobachtungspunkt) geschätzt werden. Die analytische geschätzte Kurve für die einheitliche Entfernung d und den Kreisfrequenzversatz Δω kann als [ x | A F | M a x y | A F | M a x ] = [ R 0  sin ( θ | A F | M a x ) R 0  cos ( θ | A F | M a x ) ]
    Figure DE102020127858A1_0003
    gefunden werden, wobei θ | A F | M a x ( t , R 0 ) = sin − 1 ( Δ ω ( R 0 − c 0 t ) ω 0 d )
    Figure DE102020127858A1_0004
  • Die hergeleitete Maxima-Ortskurve kann nützlich sein, um den Ort von Fahrzeugen durch Geometrie und den Signalzeitpunkt zu bestimmen. Sie kann auch als eine analytische Filterfunktion verwendet werden, wenn sie in einem regelbasierten oder durch maschinelles Lernen unterstützten Detektionsalgorithmus implementiert wird.
  • Obwohl eine Nicht-LOS-Kommunikation in bestimmten Implementierungen möglich sein kann, hat Nicht-LOS-Kommunikation im Allgemeinen auf eine Signalreflexion zurückgegriffen, um den vorgesehenen Empfänger zu erreichen. In praktischen Anwendungen kann eine derartige Signalreflexion schwierig oder unmöglich vorherzusagen sein und Kommunikationsstrategien, die auf eine Signalreflexion zurückgreifen, können für Fehler oder Kommunikationsfehler anfällig sein. Dieses Problem kann vergrößert werden, wenn Signale kürzerer Wellenlänge angewendet werden.
  • Wie oben beschrieben ist, erlaubt die FDA-Technologie Nicht-LOS-Kommunikation durch Senden von Signalen auf einem Pfad, dessen Winkelrichtung sich in Bezug auf die Zeit ändert. Anders ausgedrückt erlaubt FDA-Kommunikation die Übertragung von Signalen auf einem gekrümmten Pfad. Derartige gekrümmte Pfade können zum Senden von Signalen um Hindernisse und somit zum Erstellen einer vorhersagbaren und wählbaren Nicht-LOS-Kommunikation gewählt werden. Das heißt, wenn Orte von Hindernissen bekannt sind oder selbst wenn die Orte von Hindernissen im Allgemeinen geschätzt werden können, können FDA-Parameter zum Senden von FDA-Strahlen „um“ die Hindernisse gewählt werden. Entsprechend und wie genauer beschrieben werden wird, kann dann, wenn eine Kommunikation mit einem Fahrzeug oder einer weiteren Vorrichtung unter Verwendung von FDA jedoch nicht unter Verwendung einer LOS aufgebaut werden kann (d. h. z. B. mit einem Ping), angenommen werden, dass sich ein Hindernis auf dem LOS-Signalpfad befindet.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann diese Nicht-LOS-Kommunikation mit LOS-Kommunikation kombiniert werden, um die Umgebung eines Objekts zu kartieren oder auf anderen Weise zusätzliche Informationen darüber zu erhalten. Das heißt, die Fähigkeit zum Senden sowohl von LOS-Signalen als auch gekrümmten Signalen (Nicht-LOS-Signalen oder FDA-Signalen) kann ein Kartieren von Gegenständen, die außerhalb von LOS-Einschränkungen liegen (z. B. eine Kartierung von Nicht-LOS-Einheiten), durch Vergleichen von Antworten der Empfangsvorrichtungen sowohl auf LOS-Signale als auch auf Nicht-LOS-Signale ermöglichen. Zum Beispiel wenn eine Vorrichtung auf ein Nicht-LOS-Signal antwortet und nicht auf ein LOS-Signal, deutet dies stark darauf hin, dass die antwortende Vorrichtung sich in einer Umgebung des Senders befindet, dass jedoch die antwortende Vorrichtung für den Sender nicht sichtbar ist (z. B. mittels Kamera oder LIDAR). Diese Gegenüberstellung von Informationen kann verwendet werden, um kommunizierende Fahrzeuge in Bezug auf Hindernisse zu detektieren und/oder zu kartieren. Dies kann an Orten mit dichtem Verkehr oder an Stellen, an denen Automobile umeinander navigieren müssen, jedoch sonst nicht füreinander sichtbar sein müssen, besonders wichtig sein. Zum Beispiel kann dies auf Parkplätzen besonders wichtig sein. Darüber hinaus sind im Gegensatz zu bekannten Verfahren der Bilderfassung und/oder der Bildkartierung (z. B. mittels Bildsensoren wie z. B. Kameras, LIDAR usw.) sowohl LOS-Kommunikation als auch Nicht-LOS-Kommunikation, die hier beschrieben werden, robust gegen Faktoren, die eine Bildsensorkommunikation beeinträchtigen (z. B. Regen, Schnee, Staub usw.).
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung, kann eine Vorrichtung oder System, die bzw. das konfiguriert ist, sowohl eine LOS-Kommunikation als auch eine Nicht-LOS-Kommunikation durchzuführen, sowohl die LOS-Signale als auch die Nicht-LOS-Signale (d. h. die gekrümmten Signale) vergleichen, um die Orte von Objekten, die Nicht-LOS sind, zu kartieren. Dies kann z. B. durch Vergleichen von Antworten der Empfangsvorrichtungen auf LOS-Signale und Nicht-LOS-Signale erreicht werden. Dies kann mit sich bewegenden Fahrzeugen, ortsfesten Fahrzeugen oder Kombinationen sich bewegender und ortsfester Fahrzeuge durchgeführt werden. Dies kann auch mit einer beliebigen Art eines Fahrzeugs ohne Einschränkung, die auf Bodentransportahrzeuge (Automobile, Lastkraftwägen, Motorräder und dergleichen), unbemannte Luftfahrzeuge, bemannte Luftfahrzeuge oder weitere enthält, jedoch nicht darauf beschränkt ist, durchgeführt werden. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung und für jedes gegebene Fahrzeug unter Verwendung von LOS-Signalen und Nicht-LOS-Signalen, wie hier beschrieben ist, kann das Navigationssystem des Fahrzeugs konfiguriert sein, die Ergebnisse der Funkvergleiche zu vergleichen und/oder zu interpretieren, um einen Navigationsplan für das Fahrzeug zu bestimmen. Das heißt, die Orte von Fahrzeugen und Hindernissen können besser kartiert werden, derart, dass Navigationspläne konstruiert werden können, um zu helfen, Unfälle und Verzögerungen zu vermeiden.
  • 3A und 3B stellen ein vereinfachtes Beispiel dar, in dem LOS-Kommunikation und Nicht-LOS-Kommunikation verwendet werden, um ein oder mehrere Fahrzeuge zu kartieren, die für das Kartierungsfahrzeug nicht direkt sichtbar sein müssen. In 3A sind die Fahrzeuge 302, 304, 306 und 308 dargestellt. Obwohl diese einen beliebigen Typ eines Fahrzeugs repräsentieren können, kann zum Zweck des Darstellens der zugrundeliegenden Konzepte angenommen werden, dass das Fahrzeug 304 ein großes Fahrzeug ausgeprägter Höhe ist (d. h. ein Frachtlastkraftwagen, ein Lieferwagen oder dergleichen). Das Fahrzeug 302 kann sich bemühen, eine Kommunikation mit dem Fahrzeug 306 aufzubauen und kann entsprechend drei Signale senden: Signal A 307A, Signal B 307B und Signal C 307B. Signal B 307B in diesem Beispiel ist ein LOS-Signal. Dagegen und wie in der Figur ersichtlich ist, sind die Signale A 307A und C 307C Nicht-LOS-Signale (z. B. FDA-Signale oder gekrümmte Signale). In 3A ist das Fahrzeug 304 derart angeordnet, dass es als ein Hindernis für das Signal B 307B wirkt, und somit blockiert das Fahrzeug 304 das Signal B 307B, bevor das Signal B 307B das Fahrzeug 306 erreichen kann. Weil das Fahrzeug 306 das Signal B 307B nicht empfangen hat (und nicht empfangen kann), antwortet das Fahrzeug 306 nicht auf das Signal B 307B. Dagegen sind die Signale A 307A und C 307C Nicht-LOS-Signale, die sich um das Fahrzeug 304 krümmen können. Weil diese gekrümmten Signale keine LOS zwischen dem Sender und dem Empfänger erfordern und weil ein gekrümmter Pfad des Signals gewählt werden kann, um zu ermöglichen, dass die Signale zwischen dem Fahrzeug 304 und beliebigen benachbarten Fahrzeugen laufen, kann das Fahrzeug 306 die Signale A 307A und C 307C empfangen und kann das Fahrzeug 306 entsprechend antworten. Es ist festzuhalten, dass das Fahrzeug 308 derart angeordnet ist, dass das Signal A 307A zwischen dem Fahrzeug 308 und dem Fahrzeug 304 laufen muss. Beim Wählen der Parameter für das FDA-Signal 307A und unter Berücksichtigung der Beschreibung oben von FDA-Signalen und der Pfadwahl dafür, können die Parameter für Signal A 307A derart gewählt werden, dass der primäre Signalpfad zwischen dem Fahrzeug 302 und dem Fahrzeug 306 läuft. Für jegliche anfängliche Messungen, um den Signalpfad zu bestimmen, wie z. B. eine relative Entfernung und/oder eine Lage des Fahrzeugs 308 vom Fahrzeug 302 und eine relative Entfernung und/oder Lage des Fahrzeugs 304 vom Fahrzeug 302, kann jedes bekannte Verfahren verwendet werden, das ein Senden von Positionsinformationen (z. B. GPS-Informationen), eine Herleitung einer Entfernung und/oder einer Lage von einem oder mehreren Bildsensoren (z. B. Photogrammetrie) usw. enthält, jedoch nicht darauf beschränkt ist.
  • Entsprechend ist in 3B das Fahrzeug 310 mit dem Fahrzeug 312 zu seiner Linken und mit dem Fahrzeug 314 voraus in Bewegung. Wenn das Fahrzeug 310 sich darum bemüht, mit dem Fahrzeug 314 zu kommunizieren, kann das Fahrzeug 310 eine LOS-Verbindung und eine FDA-Verbindung in einer Richtung mit dem Fahrzeug 314 aufbauen, jedoch wird eine FDA-Kommunikation in einer weiteren Richtung blockiert. Speziell wird das Fahrzeug 312 das FDA-Signal 315A blocken, jedoch kann das Fahrzeug 310 mit dem Fahrzeug 314 unter Verwendung der Signale 215B und 315C kommunizieren. Alternativ kann das Fahrzeug 310 dann, wenn das Fahrzeug 310 mit dem Fahrzeug 312 direkt kommunizieren möchte, das FDA-Signal 315A wählen, um lediglich das Fahrzeug 312 zu erreichen.
  • Ein Vergleich eines Empfangs oder eines Nichtempfangs eines LOS-Signals mit einem Empfang oder einem Nichtempfang eines Nicht-LOS-Signals kann zusätzliche und wertvolle Informationen über die Beziehungen von Objekten ergeben. Wenn zum Beispiel sowohl ein Nicht-LOS-Signal (ein gekrümmtes Signal) als auch ein LOS-Signal (geradliniges Signal) empfangen wird (dies kann durch Empfangen einer Antwort oder eines Pings von der Empfangsstation sichergestellt werden), kann angenommen werden, dass die Empfangsstation sich in einer Umgebung der sendenden Vorrichtung befindet und dass eine unbehinderte Sichtlinie zwischen der sendenden Vorrichtung und der Empfangsstation vorhanden ist. Andererseits kann dann, wenn ein Nicht-LOS-Signal durch eine Empfangsstation empfangen wird, jedoch die Empfangsstation ein LOS-Signal nicht empfangen kann/nicht empfängt, angenommen werden, dass ein Hindernis entlang einer Linie zwischen der sendenden Vorrichtung und der Empfangsstation vorhanden ist.
  • Außerdem können einige Signale zwischen empfangen und nicht empfangen auf der Grundlage relativer Anordnungen der Fahrzeuge wechseln. Dies kann hier als „dynamisches Blockieren“ bezeichnet werden. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das dynamische Blockieren von Signalen ermöglichen, dass ein System Bestimmungen darüber vornimmt, ob Objekte sich in einer LOS zueinander befinden. Dies kann mindestens eine grobe dynamische Kartierung des wahrscheinlichen Orts von Objekten in Bezug auf das Trägerfahrzeug erlauben.
  • Die Kartierung dieses Modells, die hier beschrieben ist, kann im Vergleich zu Kartierungsstrategien auf der Grundlage von Bildsensoren, die durch Regen, Schnee, Schmutz und dergleichen wesentlich beeinträchtigt werden kann, robust sein. Das heißt, viele herkömmliche Positionsbestimmungs- oder Kartierungssysteme greifen stark oder ausschließlich auf optische Sensoren (Bildsensoren, eine Kamera, Videokameras, LIDAR usw.) zurück, deren Fähigkeit, Daten zu empfangen, einer Verschlechterung durch raue Wetterbedingungen wie z. B. Regen, Schnee, Graupel, Hagel oder selbst das Vorliegen von Staub, Rauch, Nebel usw. unterliegen. Derartige Bedingungen beeinträchtigen die LOS-Hochfrequenzsignalübertragung und die Nicht-LOS-Hochfrequenzsignalübertragung (LOS-Hochfrequenzsignalübertragung und Nicht-LOS-HF-Signalübertragung), die hier beschrieben wird, nicht und daher können sie zur Positionsbestimmung und Kartierung selbst anstatt der oder in Verbindung mit den herkömmlichen Bildsensoren verwendet werden.
  • Ein regelbasiertes Modell kann einem System ermöglichen, eine Schätzung vieler Objektorte zu liefern.
  • Die dynamische Karte kann zwischen Fahrzeugen gemeinsam verwendet werden. Eine derartige gemeinsam verwendete Karte kann die Kenntnis der Umgebung durch gemeinsames Verwenden von Informationen zwischen Fahrzeugen verbessern. Ein derartiges gemeinsames Verwenden einer Karte kann auch in einer verbesserten Kartierung resultieren, da Fahrzeuge an verschieden physischen Orten in der Lage sein können, zusätzliche Informationen über ihre Umgebungen zu sammeln und somit eine existierende Karte zu korrigieren oder zu verfeinern. Diese Funktionen können als ein Teil eines fortschrittlichen Sensorfusionssystems gemeinsam mit Kamera und LIDAR die Sicherheit stärken und kaskadierte Unfälle verhindern, was ein Methodik für maschinelles Lernen unterstützt.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung können die Verfahren und Prinzipien, die hier ausgedrückt werden, erlauben, dass Objektorte durch Vergleiche zwischen Funk-Pings über einen Bereich einer Krümmung freigelegt werden. Antwortende Vorrichtungen können dynamische Live-Daten wie z. B. den Typ des Objekts (z. B. Personenkraftwagen, Fußgänger, Fahrrad), die Rate und die Beschleunigung, die Bewegungsrichtung usw. berichten, um verschiedene Antworten auf eine Kollisionsvermeidung oder eine Pfadnavigation zu ermöglichen. Ortsfeste Mehrfachkantenrechenvorrichtungen („MECs“) können besitzen eine besondere Bedeutung im Netz, da sie sich bei einer genau bekannten Position befinden können. MEC-Funkmodule auf dem Umfang eines optischen und eines Funkhindernisses können ein Frequenzmuster berichten, das die Funkhindernisse berücksichtigt. Wahlweise kann GPS verwendet werden, um zu bestimmen, ob Vorrichtungen sich in derselben allgemeinen Umgebung befinden, und dann könnte der hier offenbarte Gegenstand verwendet werden, um einen Vergleich zu einer Karte von Nähe-Risiken durchzuführen (d. h., wenn die Nähe durch GPS riskant wirkt, jedoch keine Funkkonnektivität auftritt, könnte ein Hindernis Funkwellen und eine optische Detektion behindern).
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung können die Prinzipien und Verfahren, die hier offenbart werden, „Schattenbereiche“ in einer Umgebung eines Fahrzeugs mindestens durch Liefern von Informationen in Bezug auf den Ort von Fahrzeugen, die nicht direkt visualisiert werden können (Nicht-LOS-Fahrzeuge), verringern. Dies kann die Ziele von fortschrittlichen Fahrerunterstützungssystemen („ADAS“), die einen starken Schwerpunkt auf Sicherheit legen, fördern.
  • Die Prinzipien und Verfahren, die hier beschrieben werden, können Signale gemäß FDA senden und/oder empfangen. In einer herkömmlichen Signalübertragung können gleichfrequente Signale von jeder Elementantenne in einer herkömmlichen phasengesteuerten Anordnung kohärent auf einem geradlinigen Pfad, der lediglich ein winkelabhängiger (d. h. geradliniger) Strahl ist, kombiniert werden (z. B. in aktuellen V2X-mm-Wellen-Anwendungen). Im Vergleich zu diesem herkömmlichen Lösungsversuch kann eine Implementierung von FDA verwendet werden. In FDA werden Signale mit verschiedenen Frequenzen in Elementantennen in einem FDA eingespeist und diese Signale werden in einem ausgelegten gekrümmten Pfad in einer Zeitdomäne kombiniert. Im Wesentlichen ermöglicht FDA sowohl bereichs- als auch winkelabhängige transiente Strahlmuster. Die herkömmliche phasengesteuerte Anordnung ist eine Untermenge der FDA-Architektur, was bedeutet, dass eine FDA-Architektur dynamisch neukonfiguriert werden kann, um geradlinige Strahlen oder gekrümmte Strahlen zu unterstützen. Zusätzlich lenkt FDA-Strahlen automatisch, ohne Phasenschieber oder Frequenzdurchläufe zu benötigen. Ein typischer Strahllenkungsbereich von FDA ist breiter als der einer phasengesteuerten Anordnung, weil FDA wesentlich verringerte gegenseitige Kopplungen zwischen Elementantennen aufweist.
  • In 4A, 4B und 4C können simulierte Abstrahlmuster sowohl einer herkömmlichen phasengesteuerten Anordnung als auch einer FDA unter einem Verkehrsknotenpunktszenario miteinander verglichen werden. Beispielhaft stellen die Bilder Signale dar, wie sie in einer MIMO-Antennenanordnung mit acht Elementen übertragen werden. Die Anzahl von MIMO-Antennen sollte nicht als auf acht beschränkt verstanden werden und kann wie für die Implementierung gewünscht größer oder kleiner sein. Gebäude sind ohne Verlust der Allgemeinheit zur schnelleren Berechnung als Metallkästen dargestellt. 4A stellt eine Simulation eines herkömmlichen Strahls dar, der als ein geradliniger Strahl auftritt. 4B stellt einen gekrümmten Strahl aufgrund einer FDA-Übertragung dar. 4C stellt einen Strahl dar, der als Ergebnis des Auftreffens auf eine Metallwand gekrümmt ist. Beachtenswert verbleibt der FDA-Strahl von 4B im Wesentlichen auf dem ausgelegten Pfad, selbst wenn er auf einen Teil der Gebäudestruktur trifft, wie im Strahl von 4C gezeigt ist.
  • 5A, 5B und 5C stellen die Verwendung einer herkömmlichen phasengesteuerten Anordnung und einer FDA dar, um ein Nicht-LOS-Ziel zu erreichen. In 5A ist eine Antennenanordnung 502 (d. h. eine Anordnung an einem ersten Fahrzeug) beim Bodenabschnitt des Bilds dargestellt. Ein Sendeziel 504 ist beim oberen Abschnitt des Bilds dargestellt. Zwischen der Antennenanordnung und dem Sendeziel ist ein Hindernis 506 (z. B. ein Personenkraftwagen/ein Fahrzeug) dargestellt. Das Hindernis 506 macht das Ziel 504 zu einem Nicht-LOS-Ziel in Bezug auf die Antennenanordnung. 5B stellt einen Versuch dar, mit dem Sendeziel unter Verwendung einer herkömmlichen phasengesteuerten Anordnung, wie sie von der Antennenanordnung 502 gesendet wurde, zu kommunizieren. Weil die herkömmliche phasengesteuerte Anordnung auf einem Pfad gesendet wird, dessen Winkel sich in Bezug auf die Zeit nicht ändert (d. h. einem geradlinigen Pfad), unterbricht das Hindernis 506 das Senden auf dem Weg zum Ziel und eine Kommunikation mit dem Nicht-LOS-Ziel kann nicht zuverlässig festgelegt werden. Obwohl einige Situationen eine Kommunikation mit dem Nicht-LOS-Ziel durch Reflexion (die nicht dargestellt ist) erlauben können, kann eine derartige reflexionsabhängige Kommunikation unzuverlässig und unvorhersagbar oder mindestens sehr schwer vorhersagbar sein. 5C stellt eine Kommunikation mit dem Sendeziel unter Verwendung einer FDA dar. In diesem Fall ist ersichtlich, dass der FDA-Strahl seinen Winkel in Bezug auf die Zeit ändert (d. h., der Strahl folgt einem gekrümmten Pfad). Dies erlaubt, dass ein Strahl gebildet wird, der im Wesentlichen um das Hindernis läuft und das vorgesehene Ziel erreicht, selbst wenn keine LOS zwischen der Sendantennenanordnung und dem Ziel vorhanden ist. Darüber hinaus kann, wie in diesem Bild ersichtlich ist, der Pfad des Strahls selbst gewählt werden, um nicht nur die Hindernisse, die eine LOS ausschließen (in diesem Fall das Hindernis 506), zu beseitigen, sondern auch weitere Hindernisse, die vorhanden sein können (z. B. das Gebäude in der oberen linken Ecke von 5C und das Gebäude im der unteren linken Ecke von 5C). Mit Kenntnis dieser Hindernisse kann eine geeignete FDA-Strahl-Konfiguration derart gewählt werden, dass der Bewegungspfad des Strahls die Hindernisse beseitigt und das vorgesehene Ziel erreicht. Der Strahl kann ferner unter Verwendung mehrerer Antennen verengt werden, ähnlich zur herkömmlichen Antenne mit phasengesteuerter Anordnung.
  • Unter Verwendung der hier beschriebenen Technologien, kann das System Hindernisse (z. B. mit LIDAR) detektieren und die Funksignalüberwachung verwenden, um eine Bewegung eines Ziels in Bezug auf ein Hindernis zu bestimmen oder, vielleicht genauer, um zu schätzen, dass ein LIDAR-detektiertes Objekt (oder ein Objekt, das durch einen weiteren Sensor detektiert wird) ein Hindernis in Bezug auf das Ziel geworden ist.
  • 6 zeigt ein stilisiertes Beispiel einer Reihe von LOS-Signalen und Nicht-LOS-Signalen. In dieser Figur befindet sich ein erstes Fahrzeug 602 im Vordergrund und ein zweites Fahrzeug 604 ist gezeigt, dass sich im Hintergrund vom linken Abschnitt der Figur zum rechten Abschnitt der Figur bewegt. Ein Hindernis 606 liegt zwischen dem ersten Fahrzeug 602 und dem zweiten Fahrzeug 604. Das erste Fahrzeug 602 sendet sowohl LOS-Signale als auch Nicht-LOS-Signale (die als gerade bzw. gekrümmt Linien angezeigt sind). Während sich das zweite Fahrzeug 604 von links nach rechts bewegt, sendet das erste Fahrzeug 602 einen Ping zum zweiten Fahrzeug 604. Wenn das zweite Fahrzeug 604 vom ersten Fahrzeug 602 aufgrund des Hindernisses 606 versperrt wird, geht das bzw. die LOS-Signal/Antwort links vor dem bzw. der Nicht-LOS-Signal/Antwort verloren, wodurch das System bestimmen kann, dass das zweite Fahrzeug 604 sich von links zu einer Position hinter das Hindernis 606 bewegt hat. Wenn das zweite Fahrzeug 604 rechts hinter dem Hindernis 606 hervortritt, tritt das bzw. die Nicht-LOS-Signal/Antwort auf, gefolgt von der LOS, wodurch ein Hervortreten von der rechten Seite des Hindernisses angegeben wird.
  • Dies kann verwendet werden, um Zielobjekte mit integrierten Funkmodulen, die auf Pings antworten, zu kartieren. Gemäß einem ersten Aspekt kann die Reihe von strahlgeformten Nicht-LOS-Signalen/-Antworten verwendet werden, um die Bahn eines Fahrzeugs zu bestimmen, wenn das Zielfunkmodul auf die Reihe von Signalen antwortet oder nicht antwortet. Gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung könnte dann, wenn ein Nicht-LOS-Strahl einer bekannten Krümmung und eine gerade LOS ein Ziel im Allgemeinen zur selben Zeit erreichen, die Differenz zwischen einer LOS-Signal/Antwort-Schleife und einer Nicht-LOS-Signal/Antwort-Schleife eine Schätzung einer Entfernung einer versperrte Vorrichtung auf der Antwortseite ermöglichen (siehe Diskussion der Kugelhaube unten). Gemäß einem dritten Aspekt können diese Prinzipien sowohl auf 2D- als auch 3D-Räume angewendet werden. Daher kann dies für landgestützte Fahrzeuge (Personenkraftwägen, Lastkraftwägen usw.), wie hier im Allgemeinen beschrieben wird, jedoch auch für Luftfahrzeuge (unbemannte Luftfahrzeuge/Drohnen, Flugzeuge, Hubschrauber usw.) implementiert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung kann ein Umfeld/eine Umgebung eines FDA-Senders unter Verwendung dieses Lösungsversuchs kartiert werden. Das heißt, mehrere Signale verschiedener Größe können abgestrahlt werden und die resultierenden Pings könnten verwendet werden, um die Umgebung zu kartieren. Diese Prozedur ist in 7 genauer gezeigt.
  • Wie in 7 dargestellt ist, kann eine Umgebungskartierung durch Senden mehrerer Strahlen mit bekannten Kurvenradien und bekannten Kurvenentfernungen ausgeführt werden. Wenn ein Kurvenradius geschätzt werden kann, kann der Kurvenumfang bestimmt werden. Der FDA-Strahl kann mit einem bzw. einer bidirektionalen Ping/Ping-Anforderung, die eine Kommunikation zwischen der Trägervorrichtung und der Zielvorrichtung auslösen, verwendet werden. Diese Kommunikation kann verwendet werden, um eine grobe Schätzung der Zeit durchzuführen, die der Strahl benötigt, um von der Trägervorrichtung zur Zielvorrichtung und/oder von der Zielvorrichtung zur Trägervorrichtung zu laufen. Weil die Strahlen mit Lichtgeschwindigkeit laufen, kann eine bekannte oder geschätzte Laufzeitdauer verwendet werden, um eine geschätzte Bewegungsentfernung zu bestimmen. Die geschätzte Bewegungsentfernung zusammen mit einem bekannten Bewegungspfad (d. h. auf der Grundlage der FDA-Strahlkrümmung) kann verwendet werden, um einen Ort der Zielvorrichtung in Bezug auf die Trägervorrichtung zu schätzen. Das heißt, der bidirektionale Ping zwischen der Trägervorrichtung und der Zielvorrichtung offenbart eine geschätzte Entfernung des Signals entlang der Kurve und die geschätzte Entfernung (und deshalb die Kappenhöhe) kann verwendet werden, um den Durchmesser der Kugelhaube als ein Beispiel zu bestimmen, was die Luftlinie zwischen der Trägervorrichtung und der Zielvorrichtung wäre.
  • Diese Berechnung ist in 8 als eine Berechnung zwischen einer ersten Vorrichtung 802 und einer zweiten Vorrichtung 804 genauer dargestellt. Die Entfernung zwischen der ersten Vorrichtung 802 und der zweiten Vorrichtung 804 kann als eine Kugelhaubengrundplattenentfernung, wie durch r dargestellt ist, berechnet werden. Der Kugelhaubenradius kann aus dem Winkel θMax für eine gegebene Zeit (t) und einen gegebenen Radius (Ro), wobei die Spitzenamplitude bei θMax auftritt, unter der Annahme von Polarkoordinaten hergeleitet werden wie folgt: θ M a x ( t , R 0 ) = sin − 1 ( Δ ω ( R 0 − c 0 t ) ω 0 d )
    Figure DE102020127858A1_0005
    wobei c0 die Lichtgeschwindigkeit ist, ω0 eine Bezugskreisfrequenz ist; d der physische Trennungsabstand zwischen benachbarten Elementantennen (typischerweise die halbe Wellenlänge) ist und Δω die Differenz zwischen Winkelfrequenzen von in Elementantennen eingespeisten Signalen ist. Wenn θMax bestimmt wird, kann r unter Verwendung grundlegender geometrischer Analyse wie z. B., jedoch nicht beschränkt auf, ein Bestimmen von r als das Produkt von cos(θMax) und R0 hergeleitet werden.
  • 9 stellt eine Ortskurve geschätzter Orte maximaler Energie auf der Grundlage eines gekrümmten Strahls dar. Die Ortskurvenmessung kann entlang einer x-Achse und einer z-Achse dargestellt werden, wie hier dargestellt ist. Die gepunktete Kurve 902 stellt die Maximumskurve auf der FDA-Abstrahlfeldverteilung dar und stimmt mit den Orten der Feldmaxima überein.
  • Da Nachrichten zwischen Vorrichtungen (d. h. zwischen Fahrzeugen) Informationen des Fahrzeugs, das die Signale sendet, enthalten können (Kennung, Ort, Geschwindigkeit usw.), kann das empfangende Fahrzeug dem sendenden Fahrzeug antworten, wodurch eine Kommunikation mit geschlossenem Regelkreis zwischen Fahrzeugen erstellt wird.
  • Bei gegebener Zeitabhängigkeit werden sich die Strahlmuster selbst dann, wenn sowohl der Sender als auch der Empfänger ortsfest sind und keine Änderung in der Umgebung vorliegt, immer noch im Zeitablauf ändern. Dies kann allerdings weitgehend vermieden werden, indem eine oder mehrere Strategien implementiert werden, um den Strahl in einem begrenzten Winkelbereich zu halten. Dies kann durch „Zurücksetzen“ der Phase der Eingangssignale der FDA-Antenne erreicht werden. Das heißt, der Strahl kann konfiguriert sein, zwischen vordefinierten Winkeln, die abhängig von der Implementierung gewählt werden können, in einem relativ kleinen Bereich zu oszillieren oder umzuschalten. Das Ergebnis wird bewirken, dass der Strahl im Wesentlichen unverändert bleibt und der resultierende Strahl wird im Wesentlichen wie ein quasi ortsfester gekrümmter Strahl aussehen.
  • Die gepunktete Kurve 902 (die max-Kurve) kann verschiedene Bereiche im Zeitablauf durchlaufen und zum automatischen Winkeldurchlaufen führen. Die gepunktete Kurve 902 zeigt lediglich die Orte der Feldmaxima für eine gegebene Zeit als Bezug als ein Beispiel des Schätzens des Kommunikationsverbindungspfads.
  • Der Winkeldurchlaufbereich könnte 160+ Grad sein. Die Durchlaufgeschwindigkeit kann 1/(Frequenzdifferenz zwischen Antennenelementen) sein. Zum Beispiel wird dann, wenn verschiedene 10 MHz-Signale zwischen benachbarten Antennen eingespeist werden, die gesamte Durchlaufzeit (Durchlaufen von 180 Grad) 100 Nanosekunden sein. Wenn die Frequenzdifferenz erhöht wird, kann die Durchlaufzeit sogar schneller sein. Es ist vorteilhaft, dass das beliebte mmW-Spektrum einen großen Frequenzbereich bereitstellt. Erneut und als Alternative kann die Phase der Signale „zurückgesetzt“ werden, wodurch die Durchlaufzeit verringert werden kann, wenn der Strahldurchlaufwinkel beschränkt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung können die hier offenbarten Prinzipien und Verfahren im Kontext einer regelbasierten Prozedur (d. h. eines Algorithmus) implementiert werden, um den Ort oder die Bahn eines Zielfahrzeugs im Kontext der Sicherheit abzuleiten. Um die Lösung zu verallgemeinern, um viele Signale in einem viel größeren Satz von Szenarien zu verwenden, können Ansätze des maschinellen Lernens besonders nützlich sein, insbesondere wenn Datensätze, die mit der Ground-Truth kommentiert sind, über alle relevanten Szenarien gesammelt werden können, um geeignete Modelle zum maschinelles Lernen für Sicherheitsschlussfolgerung zu trainieren. Während die Anzahl von Merkmalen groß sein könnte, können die Daten selbst ziemlich strukturiert sein und können z. B. unter Verwendung eines verborgenen Markov-Models („HMM“) oder selbst von Unterstützungsvektormaschinen („SVM“) oder eines Entscheidungsbaums modelliert werden, wenn Zeitablaufmerkmale, z. B. die Geschwindigkeit der verfolgten Vorrichtung usw. in den Merkmalsvektoren codiert sind. Zum Beispiel können dann, wenn Rohdaten oder bestimmte Merkmale, die aus Rohdaten extrahiert werden, von den verschiedenen Sensoren in einen gekennzeichneten Datensatz umgewandelt werden können, n Modelle zum maschinelles Lernen auf der Grundlage eines HMM oder eines einfachen neuronalen Netzes („NN“) trainiert werden.
  • 10 stellt eine Tabelle für die Umwandlung von Rohdaten (oder extrahierten Merkmale) in einen gekennzeichneten Datensatz dar. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung können die Rohdaten lediglich Funksignale (Einzelmodalität) oder Daten von mehreren verschiedenen Sensoren enthalten. Die Sensordaten können in einem Sensorfusionslösungsversuch z. B. Kamera und LIDAR usw. enthalten. In dieser Figur, die hier als eine Beispielkonfiguration dargestellt ist, die jedoch nicht einschränkend verstanden werden sollte, werden die Zeitdaten, die dem Senden zu einem Ziel und/oder einer Übertragungszeit vom Ziel zur Trägereinheit zugeordnet sind, für jedes von mehreren Signalen, die sowohl LOS-Signale als auch Nicht-LOS-Signale umfassen, aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Daten können eine Laufzeit, einen Zeitstempel des Sendens, einen Zeitstempel des Empfangs, beliebige Eigenschaften des einen oder der mehreren LOS-Strahlen (Richtung, Verstärkung, Signalstärke oder sonstige Faktoren) oder beliebige Eigenschaften des einen oder der mehreren Nicht-LOS Strahlen (Richtung, Krümmung, Verstärkung, Signalstärke oder sonstige Faktoren) enthalten.
  • 11 stellt eine FDA-Detektion in einem System gemäß einem Aspekt der Offenbarung dar. Das System kann eine erste Vorrichtung 1102 umfassen, die hier als Fahrzeug eins gekennzeichnet ist; allerdings, ist festzuhalten, dass die Prinzipien und Verfahren, die hier beschrieben werden, nicht auf die Verwendung in Fahrzeugen beschränkt sind, sondern auf Vorrichtungen in einer Vielzahl von Formen angewendet werden können. Das System kann ferner eine oder mehrere weitere Vorrichtungen 1118 umfassen, mit denen die erste Vorrichtung 1102 kommuniziert. Diese Vorrichtungen können dauerhaft oder lediglich vorübergehend durch ein oder mehrere Hindernisse 1128 voneinander getrennt sein.
  • Die erste Vorrichtung 1102 kann mehrere Sensoren und Systeme umfassen, die ermöglichen können, dass die erste Vorrichtung 1102 ein oder mehrere LOS-Signale und/oder ein oder mehrere Nicht-LOS-Signale erzeugt und unter Verwendung der Signale Orte der einen oder der mehreren weiteren Vorrichtungen 1118 und/oder des einen oder der mehreren Hindernisse 1128 schätzt und/oder kartiert. Die mehreren Sensoren und Systeme der ersten Vorrichtung 1102 können eine Sensoranordnung (ein Mikrofon und/oder einen Schwingungssensor und/oder einen optischen Sensor/Bildsensor und/oder eine oder mehrere Kameras (2D-/3D-/Tiefenkamera) und/oder einen oder mehrere Lidarsensoren und/oder einen oder mehrere Näherungssensoren und/oder einen oder mehrere Ortssensoren) 1104 enthalten. Dies kann ferner ein oder mehrere Funkmodule und Antennen 1106; Zielvorrichtungsinformationen 1108; ein Objektortkartierungsmodell 1110; ein Automobilnavigationssystem 1112; ein Authentifizierungsmodul 1114 und einen oder mehrere Prozessoren, eine oder mehrere Kommunikationsvorrichtungen (Sender, Empfänger, Transponder usw.), einen oder mehrere Speicher usw. 1116 enthalten.
  • Die weiteren Vorrichtungen 1118 können beliebige einer Sensoranordnung (ein Mikrofon und/oder einen Schwingungssensor und/oder einen optischen Sensor/Bildsensor und/oder eine oder mehrere Kameras (2D-/3D-/Tiefenkamera) und/oder einen oder mehrere Lidarsensoren und/oder einen oder mehrere Näherungssensoren und/oder einen oder mehrere Ortssensoren) 1120; ein oder mehrere Funkmodule und Antennen 1122; ein Authentifizierungsmodul 1124; und einen oder mehrere Prozessoren, eine oder mehrere Kommunikationsvorrichtungen (Sender, Empfänger, Transponder usw.), einen oder mehrere Speicher usw. 1126 umfassen.
  • 12 stellt ein Positionierverfahren gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung dar, das ein Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt 1202; ein Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren 1204; und ein Bestimmen einer ersten Position der Drahtlosstation mindestens auf der Grundlage des ersten Signalpfads und der zweiten Drahtlossignaldaten 1206 umfasst.
  • 13 stellt ein Positionierverfahren gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung dar, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt 1302; Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren 1304; Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad 1306; und Erzeugen einer Annahme, dass sich ein Hindernis zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation befindet, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfängt, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfängt 1308; wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Pfad 1310 ist.
  • 14 stellt ein Positionierverfahren gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung dar, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt 1402; Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren 1404; Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad 1406; und Erzeugen einer Annahme, dass eine LOS zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation sowohl auf das erste Drahtlossignal als auch auf das dritte Drahtlossignal empfängt 1408; wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Pfad 1410 ist.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die FDA-Technologie, die hier beschrieben ist, zur Positionsbestimmung von Objekten (Fahrzeugen, Vorrichtungen, Drahtloskommunikationsstationen oder sonstigen Objekten, die zu Drahtloskommunikation in der Lage sind) verwendet werden. Obwohl eine Positionsbestimmung mit Pings und/oder einer Umlaufzeit allgemein bekannt ist, greifen diese bekannten Verfahren typischerweise oder ausschließlich auf eine geradlinige Kommunikation zur Messung der Signallaufzeit und deshalb zur Bestimmung relativer Entfernungen zwischen dem Sender und dem Empfänger zurück. Wie hier beschrieben ist, kann eine geradlinige Signalkommunikation abhängig von den Umgebungen des Senders und des Empfängers und insbesondere dann, wenn sich ein oder mehrere Hindernisse auf einem geradlinigen Pfad zwischen dem Sender und dem Empfänger befinden, unerwünscht oder unmöglich sein. Dies kann insbesondere wichtig werden, wenn eine Drahtloskommunikationstechnologie kleinere Wellenlängen (z. B. Millimeterwellenlängen) anwendet, die sich von Übertragungen längerer Wellenlängen verschieden verhalten und einer Abnahme durch Hindernisse auf einem geradlinigen Pfad stärker unterliegen können. Die Fähigkeit, FDA-Signale zu verwenden, um ein oder mehrere Hindernisse zu umgehen oder um sie oder zwischen ihnen zu senden, kann von besonderer Bedeutung sein, wenn Millimeterwellenlängen üblicher werden.
  • In üblichen Positionsbestimmungstechnologien unter Verwendung von Pings oder einer Umlaufzeit wird ein Signal geradlinig zwischen einem Sender und einem Empfänger gesendet und eine Antwort wird dann zur ursprünglich sendenden Vorrichtung zurückgesendet, wobei die Antwort (unter Verwendung eines einer Vielzahl bekannter Verfahren) eine Messung oder eine Schätzung der Übertragungszeit zwischen den Vorrichtungen erlaubt. Mit dem Wissen, dass die Signale mit Lichtgeschwindigkeit laufen, kann eine Entfernung zwischen dem Sender und dem Empfänger berechnet werden. Obwohl diese Verfahren einer Fehlertoleranz unterliegen, sind die Ergebnisse häufig ausreichend genau, um Positionsbestimmungen vorzunehmen und/oder physische Beziehungen von Objekten in Bezug aufeinander zu kartieren.
  • Diese Prinzipien können auf ein Senden von FDA-Strahlen angewendet werden. In einem FDA-Strahl läuft der Strahl auf einem Pfad, dessen Sendewinkel sich in Bezug auf die Zeit ändert und der somit als ein gekrümmter Pfad erscheint. Der Krümmungsgrad kann bekannt sein und somit kann unter Verwendung bekannter geometrischer Technologien die Länge des Bewegungspfads (der einen Bogen des kreisförmigen Bewegungspfads repräsentiert) bestimmt werden. In FDA-Kommunikationen läuft das Signal mit Lichtgeschwindigkeit auf diesem Bogen oder einem kreisförmigen Bewegungspfad. Somit kann durch Bestimmen der Länge der Übertragungszeit zwischen Sender und Empfänger auch eine Länge des Bogens, der durchlaufen wird, bestimmt werden. Wenn die Länge des Bogens bestimmt wird, kann die geradlinige Entfernung zwischen dem Sender und dem Empfänger als eine Kugelhaube oder eine Sehne bestimmt werden. Darüber hinaus kann ein Winkel oder eine Bewegungsrichtung für einen geradlinigen Pfad zwischen dem Sender und dem Empfänger berechnet werden.
  • Nach der Berechnung der Kugelhaube oder der Sehne kann die berechnete Entfernung zur Kartierung oder zur Positionsbestimmung verwendet werden. Das heißt, unter Verwendung der berechneten Entfernung und des Winkels oder der Bewegungsrichtung für den geradlinigen Pfad kann eine relative Positionsbestimmung des Senders und des Empfängers in Bezug aufeinander erreicht werden. Dies kann einfach in einem Positionsbestimmungsdatensatz notiert werden oder kann kartiert werden. Die Kartierung kann unter Verwendung beliebiger Kartierverfahren ohne Beschränkung erreicht werden. Die Kartierung kann lediglich die Positionen des Senders und des Empfängers enthalten. Die Kartierung kann alternativ die Positionen des Senders und des Empfängers zusammen mit einem oder mehreren weiteren Objekten, die Hindernisse, Gebäude und/oder weitere Objekte, für die Positionsbestimmungsinformationen erhalten oder berechnet wurden, enthalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind, enthalten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung können zusätzliche Informationen durch Senden von zwei oder mehr Signalen auf verschiedenen Signalpfaden und Vergleichen der entsprechenden Antworten erhalten werden. Dies kann unter mindestens zwei Umständen bewirkt werden: erstens, wenn eine der beiden Übertragungen ein FDA-Signal ist und die andere der beiden Übertragungen eine geradlinige Übertragung ist; und zweitens, wenn beide Übertragungen FDA-Übertragungen sind. Diese werden wiederum adressiert werden.
  • Zunächst können zusätzliche Informationen durch Senden von zwei Signalen erhalten werden, wobei ein Signal ein FDA-Signal auf einem gekrümmten Pfad ist und das andere Signal ein Nicht-FDA-Signal auf einem geradlinigen Pfad ist. In diesem Fall können die Signalantworten oder ihr Fehlen zur Positionsbestimmung und/oder zum Bewerten des Vorliegens eines Hindernisses verwendet werden. Gemäß einem Aspekt kann ein erstes Signal auf einem Nicht-LOS-Pfad (einem gekrümmten Pfad) gesendet werden und kann ein zweites Signal auf einem LOS-Pfad (einem geradlinigen Pfad) gesendet werden. Wenn eine Antwort auf beide Signale von einer weiteren Station oder einer weiteren Vorrichtung empfangen wird, kann angenommen werden, dass die Vorrichtung beide Übertragungen empfangen hat. Dies gibt an, dass weder auf dem Nicht-LOS-Pfad noch auf dem LOS-Pfad ein Hindernis vorhanden ist. Auf diese Weise kann die Bewegungsentfernung jedes der Signale auf der Grundlage des Pings oder der Signallaufzeit bestimmt werden und die Antworten können verwendet werden, um die Genauigkeit und die Positionsbestimmungsinformationen über die Positionsbestimmung lediglich auf der Grundlage der Antwort auf ein Signal zu verbessern. Zum Beispiel, da der kreisförmige Pfad des Nicht-LOS-Signals bekannt ist und die ungefähre Position der Empfangsvorrichtung aus dem kreisförmigen Pfad und der berechneten Bewegungsentfernung hergeleitet werden kann. Diese ungefähre Position kann durch Bestimmen des Schnittpunkts des Winkelbewegungspfad und des kreisförmigen Bewegungspfads verfeinert werden. Außerdem und gemäß einem weiteren Aspekt kann die Genauigkeit des Systems auf der Grundlage der Beziehung der bestimmten Position auf dem kreisförmigen Pfad und der bestimmten Position auf dem geradlinigen Pfad bewertet werden. Wenn diese bestimmten Positionen einander gut entsprechen, kann angenommen werden, dass die Berechnung eine hohe Genauigkeit besitzt. Wenn die Berechnungen unterschiedlich sind, kann angenommen werden, dass die Genauigkeit verringert ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt und wenn ein erstes Senden auf einem Nicht-LOS-Pfad (einem kreisförmigen Pfad) erfolgt und das zweite Senden auf einem LOS-Pfad (einem geradlinigen Pfad) erfolgt, können die eine oder die mehreren Antworten von der Empfangsvorrichtung verwendet werden, um das Vorliegen eines oder mehrerer Hindernisse zu bestimmen. Das heißt, wenn eine Antwort von einem der Signale empfangen wird, jedoch nicht von dem anderen, kann angenommen werden, dass ein Hindernis auf dem Signalpfad, für den keine Antwort empfangen wurde, vorhanden ist. Zum Beispiel kann dann, wenn eine Antwort auf ein Nicht-LOS-Signal empfangen wird, jedoch keine Antwort auf ein LOS-Signal empfangen wird, angenommen werden, dass ein Hindernis auf dem geradlinigen Pfad des LOS-Signals vorliegt, dass jedoch kein Hindernis auf dem Nicht-LOS-Pfad vorliegt. Umgekehrt kann dann, wenn eine Antwort auf das LOS-Signal empfangen wird, jedoch keine Antwort auf das Nicht-LOS-Signal empfangen wird, angenommen werden, dass ein Hindernis auf dem Nicht-LOS-Pfad vorhanden ist, dass jedoch kein Hindernis auf dem LOS-Pfad vorhanden ist. Auf diese Weise kann das Vorliegen eines Hindernisses kartiert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt können zwei oder mehr Nicht-LOS-Signale gesendet werden und Antworten auf diese zwei oder mehr Signale können zur Positionsbestimmung verwendet werden. Auf diese Weise kann ein erstes Nicht-LOS-Signal auf einem ersten kreisförmigen Pfad gesendet werden und kann ein zweites Nicht-LOS-Signal auf einem zweiten kreisförmigen Pfad gesendet werden, wobei der zweite kreisförmige Pfad vom ersten kreisförmigen Pfad verschieden ist. Die Position der antwortenden Vorrichtung kann bei oder in der Nähe eines Schnittpunkts zwischen dem ersten kreisförmigen Pfad und dem zweiten kreisförmigen Pfad angenommen werden. Diese angenommene Position kann kartiert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Position der Vorrichtung auf der Grundlage einer Signallaufzeit sowohl auf dem ersten kreisförmigen Pfad als auch auf dem zweiten kreisförmigen Pfad unter Verwendung der hier beschriebenen Technologien bestimmt werden. Wenn die bestimmte Position auf der Grundlage der Laufzeit auf dem ersten kreisförmigen Pfad in enger Beziehung zur auf der Grundlage der Laufzeit auf dem zweiten kreisförmigen Pfad bestimmten Position steht, kann ein hoher Genauigkeitsgrad angenommen werden. Wenn die zwei bestimmten Positionen verschieden sind, kann ein verringerter Betrag der Genauigkeit angenommen werden.
  • Die Kombination von Nicht-LOS-Signalen und LOS-Signalen kann über einen Zeitraum verwendet werden, um das Vorliegen von Hindernissen besser zu detektieren. Dies kann mit Fahrzeugen oder weiteren Objekten, die sich bewegen, besonders relevant sein. Zum Beispiel kann gewünscht sein, Positionsbestimmungsinformationen für ein sich bewegendes Fahrzeug zu bestimmen, wobei sich das Fahrzeug zum Zwecke dieser hypothetischen Situation von West nach Ost bewegen kann. Gemäß der hier beschriebenen Prozeduren kann sowohl ein Nicht-LOS-Signal als auch ein LOS-Signal zum Fahrzeug gesendet werden. Wenn Antworten auf beide Signale vom Fahrzeug empfangen werden, kann angenommen werden, dass kein Hindernis zwischen dem Sender und dem Fahrzeug vorhanden ist. Wenn sich das Fahrzeug von West nach Ost bewegt, kann sich das Fahrzeug hinter ein Hindernis, das auf einem geradlinigen Pfad zwischen dem Sender und dem Fahrzeug liegt, bewegen. In diesem Fall wäre zu erwarten, dass ein LOS-Signal zum Fahrzeug keine Antwort empfangen würde, dass jedoch ein Nicht-LOS-Signal zum Fahrzeug konfiguriert sein könnte, sich um das Hindernis zu bewegen, das Fahrzeug zu erreichen und eine Antwort zu empfangen. Auf diese Weise kann angenommen werden, dass das Hindernis zwischen dem Sender und dem Fahrzeug vorliegt. Schließlich wird, wenn sich das Fahrzeug weiter von West nach Ost bewegt, das Fahrzeug eine Position erreichen, für die eine LOS zwischen dem Sender und dem Fahrzeug vorhanden ist. Das heißt, das Fahrzeug wird eine Position erreichen, für die das Hindernis nicht länger auf einem geradlinigen Pfad zwischen dem Sender und dem Fahrzeug vorhanden ist. An diesem Punkte würde angenommen werden, dass sowohl das Nicht-LOS-Signal als auch das LOS-Signal das Fahrzeug erreichen wird und beantwortet wird. Auf diese Weise kann angenommen werden, dass das Hindernis nicht länger zwischen dem Sender und dem Fahrzeug vorhanden ist. Darüber hinaus kann durch Bestimmen des Sendewinkels des geradlinigen LOS-Signals bei dem Punkt, bei dem die Antworten aufhörten, und/oder durch Bestimmen des Sendewinkels des geradlinigen LOS-Signals bei dem Punkt, bei dem die Antworten wieder begonnen, eine Position des Hindernisses verfeinert werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung können die gesendeten Signale (das erste Signal, das dritte Signal usw.) einen oder mehrere Indikatoren des Signalpfads, auf dem sie gesendet wurden, enthalten. Diese Indikatoren können dann durch die antwortende Vorrichtung zum Senden der Antwort auf demselben Pfad verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Nicht-LOS-Signal Informationen über den Nicht-LOS-Sendepfad (d. h. Frequenzinformationen, Phaseninformationen, physische Koordinaten oder sonstige Informationen, um die Empfangsvorrichtung zu unterstützen, auf demselben Pfad zu antworten) enthalten. Die Empfangsvorrichtung kann das Nicht-LOS-Signal empfangen und aus dem Signal die gesendeten Informationen über den Signalpfad detektieren. Die Empfangsvorrichtung kann dann diese detektierten Informationen zum Senden einer Antwort auf demselben Signalpfad in entgegengesetzter Richtung verwenden. Dies kann auch für LOS-Signale gelten. Für ein LOS-Signal kann das gesendete Signal Informationen über den geradlinigen Sendepfad enthalten und die Empfangsvorrichtung kann diese Informationen detektieren und dieselben verwenden, um auf demselben Signalpfad in entgegengesetzter Richtung zu antworten.
  • Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung beziehen können.
  • In Beispiel 1 wird eine Drahtloskommunikationsvorrichtung offenbart, die Folgendes umfasst: eine oder mehrere Sende-/Empfangseinrichtungen und einen oder mehrere Prozessoren, die konfiguriert sind zum Steuern der einen oder der mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zum Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen von der einen oder den mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; und Bestimmen einer ersten Position der Drahtlosstation mindestens auf der Grundlage des ersten Signalpfads und der zweiten Drahtlossignaldaten.
  • In Beispiel 2 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 1 offenbart, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind, um aus den zweiten Drahtlossignaldaten eine erste Laufzeit des ersten Drahtlossignals zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation zu bestimmen; und wobei der eine oder die mehreren Prozessoren konfiguriert sind, die erste Position der Drahtlosstation ferner mindestens auf der Grundlage der ersten Laufzeit zu bestimmen.
  • In Beispiel 3 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 1 oder 2 offenbart, wobei das erste Drahtlossignal gemäß einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen gesendet wird.
  • In Beispiel 4 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 1 bis 3 offenbart, wobei der erste Signalpfad ein gekrümmter Pfad ist.
  • In Beispiel 5 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 2 bis 4 offenbart, wobei die erste Laufzeit eine Umlaufzeit ist.
  • In Beispiel 6 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 1 bis 5 offenbart, wobei das Bestimmen der ersten Position der Drahtlosstation ein Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad umfasst.
  • In Beispiel 7 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 6 offenbart, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind, eine geradlinige Entfernung zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der bestimmten Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad zu bestimmen.
  • In Beispiel 8 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 1 bis 7 offenbart, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind zum Steuern der einen oder der mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zum Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad.
  • In Beispiel 9 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 8 offenbart, wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Signalpfad ist.
  • In Beispiel 10 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 9 offenbart, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind zum Erzeugen einer Annahme, dass sich ein Hindernis zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation befindet, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfängt, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfängt.
  • In Beispiel 11 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 9 offenbart, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind zum Erzeugen einer Annahme, dass eine Sichtlinie zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation sowohl auf das erste Drahtlossignal als auch auf das dritte Drahtlossignal empfängt.
  • In Beispiel 12 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 8 offenbart, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind zum Empfangen von der einen oder den mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen vierter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal repräsentieren; Bestimmen aus den vierten Drahtlossignaldaten einer zweiten Laufzeit des dritten Drahtlossignals von der Drahtloskommunikationsvorrichtung zur Drahtlosstation; und Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf der Grundlage des ersten Signalpfads und/oder der ersten Laufzeit und des zweiten Signalpfads und/oder der zweiten Laufzeit.
  • In Beispiel 13 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 12 offenbart, wobei der zweite Signalpfad durch einen zweiten Signalpfadwinkel gekennzeichnet ist, der sich in Bezug auf die Zeit ändert.
  • In Beispiel 14 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 12 oder 13 offenbart, wobei das dritte Drahtlossignal ein Signal einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen ist.
  • In Beispiel 15 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 8 bis 14 offenbart, wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Signalpfad ist.
  • In Beispiel 16 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 15 offenbart, wobei eine Sichtlinienverbindung zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist.
  • In Beispiel 17 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 8 bis 16 offenbart, wobei der zweite Signalpfad vom ersten Signalpfad verschieden ist.
  • In Beispiel 18 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 8 bis 17 offenbart, wobei die Position der Drahtlosstation auf der Grundlage eines Schnittpunkts des ersten Signalpfads und des zweiten Signalpfads bestimmt wird.
  • In Beispiel 19 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von einem der Beispiele 1 bis 18 offenbart, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind zum Erzeugen einer Karte, die den Ort der Drahtlosstation umfasst.
  • In Beispiel 20 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 19 offenbart, wobei der Ort der Drahtlosstation einen Ort der Drahtlosstation in Bezug auf die Drahtloskommunikationsvorrichtung umfasst.
  • In Beispiel 21 wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung von Beispiel 19 offenbart, wobei der Ort der Drahtlosstation einen absoluten Ort der Drahtlosstation in Bezug auf die Erde umfasst.
  • In Beispiel 22 wird ein Positionierverfahren offenbart, das Folgendes umfasst: Senden von einer Drahtloskommunikationsvorrichtung eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; und Bestimmen einer ersten Position der Drahtlosstation mindestens auf der Grundlage des ersten Signalpfads und der zweiten Drahtlossignaldaten.
  • In Beispiel 23 wird das Positionierverfahren von Beispiel 22 offenbart, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen aus den zweiten Drahtlossignaldaten einer ersten Laufzeit des ersten Drahtlossignals zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation und Bestimmen der ersten Position der Drahtlosstation ferner mindestens auf der Grundlage der ersten Laufzeit.
  • In Beispiel 24 wird das Positionierverfahren von Beispiel 22 oder 23 offenbart, wobei das erste Drahtlossignal gemäß einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen gesendet wird.
  • In Beispiel 25 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 22 bis 24 offenbart, wobei der erste Signalpfad ein gekrümmter Pfad ist.
  • In Beispiel 26 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 22 bis 25 offenbart, wobei die erste Laufzeit eine Umlaufzeit ist.
  • In Beispiel 27 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 22 bis 26 offenbart, wobei das Bestimmen der ersten Position der Drahtlosstation ein Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad umfasst.
  • In Beispiel 28 wird das Positionierverfahren von Beispiel 27 offenbart, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer geradlinigen Entfernung zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der bestimmten Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad.
  • In Beispiel 29 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 22 bis 28 offenbart, das ferner Folgendes umfasst: Steuern der einen oder der mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zum Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad.
  • In Beispiel 30 wird das Positionierverfahren von Beispiel 29 offenbart, wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Signalpfad ist.
  • In Beispiel 31 wird das Positionierverfahren von Beispiel 30 offenbart, das ferner ein Erzeugen einer Annahme umfasst, dass sich ein Hindernis zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation befindet, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfängt, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfängt.
  • In Beispiel 32 wird das Positionierverfahren von Beispiel 30 offenbart, das ferner ein Erzeugen einer Annahme umfasst, dass eine Sichtlinie zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation sowohl auf das erste Drahtlossignal als auch auf das dritte Drahtlossignal empfängt.
  • In Beispiel 33 wird das Positionierverfahren von Beispiel 29 offenbart, das ferner Folgendes umfasst: Empfangen von der einen oder den mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen vierter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal repräsentieren; Bestimmen aus den vierten Drahtlossignaldaten einer zweiten Laufzeit des dritten Drahtlossignals von der Drahtloskommunikationsvorrichtung zur Drahtlosstation; und Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf der Grundlage des ersten Signalpfads und/oder der ersten Laufzeit und des zweiten Signalpfads und/oder der zweiten Laufzeit.
  • In Beispiel 34 wird das Positionierverfahren von Beispiel 33 offenbart, wobei der zweite Signalpfad durch einen zweiten Signalpfadwinkel gekennzeichnet ist, der sich in Bezug auf die Zeit ändert.
  • In Beispiel 35 wird das Positionierverfahren von Beispiel 33 oder 34 offenbart, wobei das dritte Drahtlossignal ein Signal einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen ist.
  • In Beispiel 36 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 29 bis 35 offenbart, wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Signalpfad ist.
  • In Beispiel 37 wird das Positionierverfahren von Beispiel 36 offenbart, wobei eine Sichtlinienverbindung zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist.
  • In Beispiel 38 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 29 bis 37 offenbart, wobei der zweite Signalpfad vom ersten Signalpfad verschieden ist.
  • In Beispiel 39 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 29 bis 38 offenbart, wobei die Position der Drahtlosstation auf der Grundlage eines Schnittpunkts des ersten Signalpfads und des zweiten Signalpfads bestimmt wird.
  • In Beispiel 40 wird das Positionierverfahren von einem der Beispiele 22 bis 39 offenbart, das ferner Folgendes umfasst: Erzeugen einer Karte, die den Ort der Drahtlosstation umfasst.
  • In Beispiel 41 wird das Positionierverfahren von Beispiel 40 offenbart, wobei der Ort der Drahtlosstation einen Ort der Drahtlosstation in Bezug auf die Drahtloskommunikationsvorrichtung umfasst.
  • In Beispiel 42 wird das Positionierverfahren von Beispiel 40 offenbart, wobei der Ort der Drahtlosstation einen absoluten Ort der Drahtlosstation in Bezug auf die Erde umfasst.
  • In Beispiel 43 wird ein Positionierverfahren offenbart, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad; und Erzeugen einer Annahme, dass sich ein Hindernis zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation befindet, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfängt, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfängt; wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Pfad ist.
  • In Beispiel 44 wird ein Positionierverfahren offenbart, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad; und Erzeugen einer Annahme, dass eine Sichtlinie zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation sowohl auf das erste Drahtlossignal als auch auf das dritte Drahtlossignal empfängt; wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Pfad ist.
  • In Beispiel 45 werden ein oder mehrere nichttransiente computerlesbare Medien offenbart, die konfiguriert sind, wenn sie ausgeführt werden, einen oder mehrere Prozessoren zu veranlassen, das Verfahren nach einem der Beispiele 22 bis 44 auszuführen. In Beispiel 46 werden Positionsbestimmungsmittel offenbart, die Folgendes umfassen: ein oder mehrere Sende-/Empfangsmittel und ein oder mehrere Verarbeitungsmittel, die konfiguriert sind zum: Steuern des einen oder der mehreren Sende-/Empfangsmittel zum Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen von dem einen oder den mehreren Sende-/Empfangsmitteln zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; und Bestimmen einer ersten Position der Drahtlosstation mindestens auf der Grundlage des ersten Signalpfads und der zweiten Drahtlossignaldaten.
  • In Beispiel 47 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 46 offenbart, wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel ferner konfiguriert sind zum Bestimmen aus den zweiten Drahtlossignaldaten einer ersten Laufzeit des ersten Drahtlossignals zwischen dem Positionsbestimmungsmittel und der Drahtlosstation; und wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel konfiguriert sind, die erste Position der Drahtlosstation ferner mindestens auf der Grundlage der ersten Laufzeit zu bestimmen.
  • In Beispiel 48 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 46 oder 47 offenbart, wobei das erste Drahtlossignal gemäß einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen gesendet wird.
  • In Beispiel 49 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 46 bis 48 offenbart, wobei der erste Signalpfad ein gekrümmter Pfad ist.
  • In Beispiel 50 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 46 bis 49 offenbart, wobei die erste Laufzeit eine Umlaufzeit ist.
  • In Beispiel 51 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 45 bis 50 offenbart, wobei das Bestimmen der ersten Position der Drahtlosstation ein Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad umfasst.
  • In Beispiel 52 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 51 offenbart, wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel ferner konfiguriert sind zum Bestimmen einer geradlinigen Entfernung zwischen den Positionsbestimmungsmitteln und der bestimmten Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad.
  • In Beispiel 53 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 46 bis 52 offenbart, wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel ferner konfiguriert sind zum Steuern des einen oder der mehreren Sende-/Empfangsmittel zum Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad.
  • In Beispiel 54 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 53 offenbart, wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Signalpfad ist.
  • In Beispiel 55 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 54 offenbart, wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel ferner konfiguriert sind zum Erzeugen einer Annahme, dass ein Hindernis zwischen dem Positionsbestimmungsmittel und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Positionsbestimmungsmittel eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfangen, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfangen.
  • In Beispiel 56 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 54 offenbart, wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel ferner konfiguriert sind zum Erzeugen einer Annahme, dass eine Sichtlinie zwischen dem Positionsbestimmungsmittel und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Positionsbestimmungsmittel eine Antwort von der Drahtlosstation sowohl auf das erste Drahtlossignal als auch auf das dritte Drahtlossignal empfangen.
  • In Beispiel 57 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 53 offenbart, wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel ferner konfiguriert sind zum: Empfangen von dem einen oder den mehreren Sende-/Empfangsmitteln vierter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal repräsentieren; Bestimmen aus den vierten Drahtlossignaldaten einer zweiten Laufzeit des dritten Drahtlossignals von den Positionsbestimmungsmitteln zur Drahtlosstation; und Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf der Grundlage des ersten Signalpfads und/oder der ersten Laufzeit und des zweiten Signalpfads und/oder der zweiten Laufzeit.
  • In Beispiel 58 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 57 offenbart, wobei der zweite Signalpfad durch einen zweiten Signalpfadwinkel gekennzeichnet ist, der sich in Bezug auf die Zeit ändert.
  • In Beispiel 59 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 57 oder 58 offenbart, wobei das dritte Drahtlossignal ein Signal einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen ist.
  • In Beispiel 60 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 53 bis 59 offenbart, wobei der zweite Signalpfad ein geradliniger Signalpfad ist.
  • In Beispiel 61 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 60 offenbart, wobei eine Sichtlinienverbindung zwischen dem Positionsbestimmungsmittel und der Drahtlosstation vorhanden ist.
  • In Beispiel 62 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 53 bis 61 offenbart, wobei der zweite Signalpfad vom ersten Signalpfad verschieden ist.
  • In Beispiel 63 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 53 bis 62 offenbart, wobei die Position der Drahtlosstation auf der Grundlage eines Schnittpunkts des ersten Signalpfads und des zweiten Signalpfads bestimmt wird.
  • In Beispiel 64 werden die Positionsbestimmungsmittel von einem der Beispiele 46 bis 63 offenbart, wobei das eine oder die mehreren Verarbeitungsmittel ferner konfiguriert sind zum Erzeugen einer Karte, die den Ort der Drahtlosstation umfasst.
  • In Beispiel 65 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 64 offenbart, wobei der Ort der Drahtlosstation einen Ort der Drahtlosstation in Bezug auf die Positionsbestimmungsmittel umfasst.
  • In Beispiel 66 werden die Positionsbestimmungsmittel von Beispiel 64 offenbart, wobei der Ort der Drahtlosstation einen absoluten Ort der Drahtlosstation in Bezug auf die Erde umfasst.
  • Während die Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf bestimmte Aspekte gezeigt und beschrieben wurde, ist es für Fachleute selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen ihrer Form und Details vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung nach der Definition durch die beigefügten Ansprüche abzuweichen. Der Umfang der Offenbarung wird somit durch die beigefügten Ansprüche angegeben und alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sollen deshalb eingeschlossen sein.

Claims (10)

  1. Drahtloskommunikationsvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine oder mehrere Sende-/Empfangseinrichtungen; und einen oder mehrere Prozessoren, die konfiguriert sind zum Steuern der einen oder der mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zum Senden eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen von der einen oder den mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; Bestimmen einer ersten Position der Drahtlosstation mindestens auf der Grundlage des ersten Signalpfads und der zweiten Drahtlossignaldaten.
  2. Drahtloskommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind, aus den zweiten Drahtlossignaldaten eine erste Laufzeit des ersten Drahtlossignals zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation zu bestimmen; und wobei der eine oder die mehreren Prozessoren konfiguriert sind, die erste Position der Drahtlosstation ferner mindestens auf der Grundlage der ersten Laufzeit zu bestimmen.
  3. Drahtloskommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das erste Drahtlossignal gemäß einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen gesendet wird und/oder das Bestimmen der ersten Position der Drahtlosstation ein Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad umfasst.
  4. Drahtloskommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind zum Steuern der einen oder der mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zum Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad; der zweite Signalpfad wahlweise ein geradliniger Signalpfad ist; ferner der eine oder die mehreren Prozessoren wahlweise ferner zum Senden eines Signals konfiguriert sind, das eine Annahme repräsentiert, dass sich ein Hindernis zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation befindet, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfängt, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfängt; und ferner der eine oder die mehreren Prozessoren wahlweise ferner konfiguriert sind zum Senden eines Signals, das eine Annahme repräsentiert, dass eine Sichtlinie zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation sowohl auf das erste Drahtlossignal als auch auf das dritte Drahtlossignal empfängt.
  5. Drahtloskommunikationsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner konfiguriert sind zum Empfangen von der einen oder den mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen vierter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal repräsentieren; Bestimmen aus den vierten Drahtlossignaldaten einer zweiten Laufzeit des dritten Drahtlossignals von der Drahtloskommunikationsvorrichtung zur Drahtlosstation; und Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf der Grundlage des ersten Signalpfads und/oder der ersten Laufzeit und des zweiten Signalpfads und/oder der zweiten Laufzeit; wobei der zweite Signalpfad wahlweise durch einen zweiten Signalpfadwinkel gekennzeichnet ist, der sich in Bezug auf die Zeit ändert; und/oder das dritte Drahtlossignal wahlweise ein Signal einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen ist; und/oder der zweite Signalpfad wahlweise ein geradliniger Signalpfad ist; und/oder die Position der Drahtlosstation wahlweise auf der Grundlage eines Schnittpunkts des ersten Signalpfads und des zweiten Signalpfads bestimmt wird.
  6. Positionierverfahren, das Folgendes umfasst: Senden von einer Drahtloskommunikationsvorrichtung eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; und Bestimmen einer ersten Position der Drahtlosstation mindestens auf der Grundlage des ersten Signalpfads und der zweiten Drahtlossignaldaten; wobei das Positionierverfahren wahlweise ferner ein Bestimmen aus den zweiten Drahtlossignaldaten einer ersten Laufzeit des ersten Drahtlossignals zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation und ein Bestimmen der ersten Position der Drahtlosstation ferner mindestens auf der Grundlage der ersten Laufzeit umfasst.
  7. Positionierverfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der ersten Position der Drahtlosstation ein Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad umfasst und das Positionierverfahren wahlweise ferner ein Bestimmen einer geradlinigen Entfernung zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der bestimmten Position der Drahtlosstation auf dem ersten Signalpfad umfasst.
  8. Positionierverfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, das ferner Folgendes umfasst: Steuern der einen oder der mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen zum Senden eines dritten Drahtlossignals auf einem zweiten Signalpfad; wobei der zweite Signalpfad wahlweise ein geradliniger Signalpfad ist; das Positionierverfahren ferner wahlweise ferner ein Erzeugen einer Annahme umfasst, dass sich ein Hindernis zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation befindet, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal empfängt, jedoch keine Antwort von der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal empfängt; und/oder das Positionierverfahren ferner wahlweise ferner ein Erzeugen einer Annahme umfasst, dass eine Sichtlinie zwischen der Drahtloskommunikationsvorrichtung und der Drahtlosstation vorhanden ist, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Antwort von der Drahtlosstation sowohl auf das erste Drahtlossignal als auch auf das dritte Drahtlossignal empfängt.
  9. Positionierverfahren nach Anspruch 8, das ferner Folgendes umfasst: Empfangen von der einen oder den mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen vierter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort der Drahtlosstation auf das dritte Drahtlossignal repräsentieren; Bestimmen aus den vierten Drahtlossignaldaten einer zweiten Laufzeit des dritten Drahtlossignals von der Drahtloskommunikationsvorrichtung zur Drahtlosstation; und Bestimmen einer Position der Drahtlosstation auf der Grundlage des ersten Signalpfads und/oder der ersten Laufzeit und des zweiten Signalpfads und/oder der zweiten Laufzeit; wobei der zweite Signalpfad wahlweise durch einen zweiten Signalpfadwinkel gekennzeichnet ist, der sich in Bezug auf die Zeit ändert; und/oder das dritte Drahtlossignal wahlweise ein Signal einer Anordnung mit unterschiedlichen Frequenzen ist; und/oder der zweite Signalpfad wahlweise ein geradliniger Signalpfad ist.
  10. Ein oder mehrere nichttransiente computerlesbare Medien, die konfiguriert sind, einen oder mehrere Prozessoren zu veranlassen, wenn sie ausgeführt werden, das folgende Verfahren durchzuführen: Senden von einer Drahtloskommunikationsvorrichtung eines ersten Drahtlossignals auf einem ersten Signalpfad, der einen ersten Signalpfadwinkel, der sich in Bezug auf die Zeit ändert, besitzt; Empfangen zweiter Drahtlossignaldaten, die eine Antwort einer Drahtlosstation auf das erste Drahtlossignal repräsentieren; und Bestimmen einer ersten Position der Drahtlosstation mindestens auf der Grundlage des ersten Signalpfads und der zweiten Drahtlossignaldaten.
DE102020127858.6A 2019-12-20 2020-10-22 Stationsdetektion unter verwendung von signalen von anordnungen mit unterschiedlichen frequenzen Pending DE102020127858A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/721,962 2019-12-20
US16/721,962 US10955543B2 (en) 2019-12-20 2019-12-20 Station detection using frequency-diverse array signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020127858A1 true DE102020127858A1 (de) 2021-06-24

Family

ID=70458499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020127858.6A Pending DE102020127858A1 (de) 2019-12-20 2020-10-22 Stationsdetektion unter verwendung von signalen von anordnungen mit unterschiedlichen frequenzen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10955543B2 (de)
CN (1) CN113015084A (de)
DE (1) DE102020127858A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112612019B (zh) * 2020-11-30 2024-02-02 中国人民解放军空军工程大学 一种基于频控阵相位中心的主动抗干扰的方法
CN114760640B (zh) * 2021-01-08 2023-09-08 华为技术有限公司 无线局域网感知方法及装置
CN113064169B (zh) * 2021-03-22 2022-07-05 桂林电子科技大学 多输入多输出频率分集阵列合成孔径雷达三维成像方法
CN113746511B (zh) * 2021-08-10 2022-05-24 广州大学 一种快速mimo信号搜索方法、系统、设备及存储介质
CN113659341B (zh) * 2021-08-12 2024-05-28 阳光学院 一种多相位频控阵波束扫描方法
EP4164308A1 (de) * 2021-10-07 2023-04-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren für benutzergerät zur verbesserung von positionsinformationen, vorrichtung, fahrzeug und computerprogramm
WO2023150287A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Zipline International Inc. Tactical deconfliction system for unmanned aerial vehicles
CN114866168B (zh) * 2022-04-29 2024-04-12 南京工程学院 一种工业物联网环境中路径损耗预测方法和系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3631491A4 (de) * 2017-06-01 2021-02-24 TerraNet AB Fahrzeugselbstpositionierung
GB201803239D0 (en) * 2018-02-28 2018-04-11 Secr Defence A radio or sonic wave detector, transmitter, reciver and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20200142051A1 (en) 2020-05-07
CN113015084A (zh) 2021-06-22
US10955543B2 (en) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020127858A1 (de) Stationsdetektion unter verwendung von signalen von anordnungen mit unterschiedlichen frequenzen
US20210099847A1 (en) Terminal device, method, and recording medium
DE102019212977A1 (de) Strahlformende kommunikationssysteme mit sensorgestütztem strahlmanagement
DE112018006743T5 (de) Verfahren und geräte für drahtlose kommunikationen
DE112018003365T5 (de) V2x-kommunikationen unter verwendung mehrerer funkzugriffstechniken (mehrfach-rat)
US20200207343A1 (en) Method and apparatus related to intra-lane position data indicative of a lateral distance to a lane reference point
EP3868034B1 (de) Positionswahrscheinlichkeitsbasierte strahlformeroptimierung
Shan et al. Machine learning-based field data analysis and modeling for drone communications
EP3855664A1 (de) Verfahren zum senden und empfangen einer vielzahl von gemeinsamen physikalischen downlink-steuerkanälen in einem drahtloskommunikationssystem und vorrichtung dafür
US20230318691A1 (en) Method for preprocessing downlink in wireless communication system and apparatus therefor
Mizmizi et al. Fastening the initial access in 5G NR sidelink for 6G V2X networks
US11044694B2 (en) User equipment location determination using different coverage types
EP4027680A1 (de) Kommunikationssteuerungsvorrichtung, kommunikationssteuerungsverfahren und kommunikationssteuerungsprogramm
US20230035996A1 (en) Beam selection refinement for wireless communication in static conditions
Molinaro et al. 5G for V2X Communications
EP4087174B1 (de) Verfahren zum senden und empfangen einer vielzahl von gemeinsamen physikalischen downlink-steuerkanälen in einem drahtloskommunikationssystem und vorrichtung dafür
Roy et al. Going beyond RF: A survey on how AI-enabled multimodal beamforming will shape the NextG standard
Mollah et al. mmWave enabled connected autonomous vehicles: A use case with V2V cooperative perception
Miao et al. Unlocking the potential of 5g and beyond networks to support massive access of ground and air devices
US11454512B2 (en) System, transportation vehicle, network component, apparatuses, methods, and computer programs for a transportation vehicle and a network component
KR20230020937A (ko) 무선 통신 시스템에서 고주파 대역의 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
EP4216619A1 (de) Sidelink-kommunikation
Ciaramitaro et al. Signalling design in sensor-assisted mmWave communications for cooperative driving
US20230318662A1 (en) Method for controlling calculations of deep neural network in wireless communication system, and apparatus therefor
US20230086818A1 (en) High resolution camera system for automotive vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)