EP2317603A1 - Multi-standard antenna module - Google Patents
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- EP2317603A1 EP2317603A1 EP09013631A EP09013631A EP2317603A1 EP 2317603 A1 EP2317603 A1 EP 2317603A1 EP 09013631 A EP09013631 A EP 09013631A EP 09013631 A EP09013631 A EP 09013631A EP 2317603 A1 EP2317603 A1 EP 2317603A1
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- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
- H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
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- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
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- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
Definitions
- the invention relates to a multi-standard antenna module for traffic telematics systems.
- Traffic telematics is the use of telematics in transport. It covers everything that has to do with vehicles, their occupants and the sending, receiving, processing and presentation of data in a motor vehicle. Furthermore, transport telematics supports the coordination of road traffic.
- the currently known traffic telematic systems include navigation and cellular services. These services can be used to increase traffic safety. There are already different telematics specifications. For example, there is already the "OnStar” system for North America and the “eCall” system for Europe. Common to both services is that in the event of an emergency they can send a message via a cellular network containing the GPS position.
- the GPS position means the position determined by means of a global positioning system GPS (Global Positioning System).
- Antenna modules for traffic telematics systems therefore combine navigation and features of a cellular network (typically cellular 2G and 3G networks), including antennas for both of these services.
- a cellular network typically cellular 2G and 3G networks
- the cellular and navigation services include multiple standards. Accordingly, the antenna modules used for this purpose are referred to as multi-standard antenna modules.
- European frequency allocation requires at the same time system functionality in the bands 810-960 MHz, 1710-1880 MHz (both called 2G frequencies) and 1920-2170 MHz (so-called 3G frequencies).
- the various antennas are housed in a housing which is applied in the rear of the vehicle center of the vehicle roof.
- Fig. 1 shows a schematic plan view of such a conventional antenna module, here roof antenna module 10 for traffic telematics systems with a GPS antenna 12 and a cellular antenna 14. In this case, these two antennas 12, 14 housed in a common housing 16.
- the antenna module 10 is aligned in the direction of travel x of the vehicle in question.
- Fig. 2 shows a schematic plan view of a provided with such a roof antenna module 10 motor vehicle 18th
- the multistandard antenna modules were additionally provided with antenna elements for V2V (vehicle to vehicle) communication links, that is, vehicle-to-vehicle communication links.
- V2V vehicle to vehicle
- Fig. 3 shows a schematic plan view of an antenna module 10, in particular rooftop antenna module, for traffic telematics systems, in addition to a GPS antenna 12 and a cellular antenna 14 already includes a V2V antenna 20, which may be provided in particular for communication links at 5.9 GHz.
- V2V communication links are currently defined as connections within a bandwidth of 30 MHz, centered around the 5.89 GHz frequency.
- V2V communication is in line with the European Union's "i2010" initiative on “smart vehicles” for increased traffic efficiency and reducing the number of traffic accidents.
- the invention has for its object to provide a compact multistandard antenna module as possible, which is as variable as possible and in particular suitable for more complex future traffic telematics systems.
- a multi-standard antenna module for traffic telematics systems having at least one GPS antenna, at least one cellular antenna and at least two V2V or at least two I2V antennas comprising multi-antenna arrangement and preferably a signal processing unit associated with the antennas, wherein the V2V- or I2V antennas of the multi-antenna arrangement for the use of an antenna diversity spatially correspondingly spaced from each other.
- I2V (infrastructure to vehicle) antennas are provided for infrastructure-to-vehicle communication links.
- the multi-antenna arrangement comprises only two V2V or I2V antennas.
- antenna diversity By using multiple antennas per transmitter or receiver, a so-called antenna diversity can be used to reduce interference effects in radio transmission.
- At least one of the V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement has a double-resonance radiation behavior.
- the double resonance can be given in particular in the range of the two frequencies 2.45 GHz and 5.9 GHz.
- the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas is designed for MIMO (multiple input multiple output) communication connections, wherein preferably a use of the MIMO technology can also be provided in the 5 GHz range.
- MIMO multiple input multiple output
- special coding methods can be used in particular, not only the temporal, but also the spatial dimension for information transmission use (Space-Time Coding), which among other things, the bit error rate can be reduced and the data rate of each wireless connection can be significantly increased.
- the signal processing unit assigned to the antennas is advantageously designed to use a particularly adaptive antenna diversity.
- the antenna diversity can therefore be adapted to the respective circumstances.
- the signal processing unit assigned to the antennas is designed for a particularly adaptive beam shaping. In this case, for example, by the control of different Antenna elements or antennas, the respective beam shape are generated.
- the V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement preferably cover the earth region.
- each of the V2V or I2V antennas comprises an individual high-frequency line.
- the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas is designed both for infotainment and for security-relevant communication connections.
- Infotainment is the link between conveying information and entertainment.
- a so-called multi-media interface, called "MMI" may be provided.
- MMI multi-media interface
- an MMI system can also provide complex tasks such as a quick reproduction of the current traffic situation and the display of the map material of the navigation system. For example, the operation of the phone, the selection of a particular television program or the setting of comfort features of the vehicle can round off the applications.
- the antennas can be housed in particular in a common, preferably mountable on a vehicle roof housing.
- the signal processing unit is accommodated in the housing.
- the signal processing unit At least partially realized in the control unit of the vehicle in question.
- the antennas can each be provided as a transmitting and / or receiving antenna.
- a preferred practical embodiment of the multistandard antenna module according to the invention is characterized in that the signal processing unit comprises an antenna processor which is connected to the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas in order to control the input or output signals of the V2V or I2V Antennas in particular to use a preferably adaptive antenna diversity to combine in a defined manner.
- the signal processing unit comprises a traffic telematics processor which is connected both to the V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement and to the GPS antenna and the cellular antenna in order to supply their input or output signals to the traffic telematics service combine.
- the traffic telematics processor is preferably connected via the antenna processor to the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas.
- V2V communication systems are gaining increasing attention because they can reduce the occurrence of congestion and the number of traffic accidents by sharing information among multiple vehicles through a mobile vehicle network.
- the implementation of future V2V systems is facilitated with the multistandard antenna module according to the invention.
- the collected information may be returned to a larger cellular network that may be connected to traffic planners, insurance companies, and other third parties interested in real-time traffic information.
- V2V communication links in active safety systems make a significant contribution to reducing the number of traffic accidents.
- V2V communication links such as the IEEE 802.11p advanced system in particular
- the time and frequency selective fading or fading characteristic of such V2V channels now differs significantly from that of the well-studied cellular, that is, base station-to-vehicle channels.
- the results of measurements carried out show that the assumptions made in connection with the fading or fading in the conventional so-called WSSUS channel model (Wide-Sense Stationary Uncorrelated Scattering) in particular on V2V channels at the frequency 5.9 GHz do not apply because the channel fluctuations very occur quickly. Consequently, the V2V channel must be considered as a non-static fading or fading channel.
- Multi-antenna technologies are becoming increasingly important. Thus, they provide the appropriate means for flexible network coverage, interference mitigation, and diversity functionality for security-critical communications applications.
- the multistandard antenna module By means of such methods and in particular the multistandard antenna module according to the invention, it is now possible to reduce the interference level in heavily loaded communication systems, in particular by adaptive diversity and beamforming techniques and thus to increase the signal-to-noise ratio of the relevant communication system, thereby improving its operational reliability.
- the adaptive diversity techniques which can now be used according to the invention, the reliability of the wireless communication connection can be increased by a suitable signal combination between individual antenna elements or antennas.
- all types of multi-antenna techniques, including adaptive diversity and beamforming functionality may be combined as part of a MIMO (multiple-input multiple-output) communication system.
- Multi-antenna techniques at the transmitter or at the receiver can be advantageously used for diversity operations to reduce fading effects and counter multipath propagation of the electromagnetic field inherent in V2V or vehicle-to-vehicle transmissions.
- Communication connections occurs.
- diversity operations or measures are meant for V2V communication connections are an essential aspect of the V2V communication architecture.
- Physical or spatial distances of the order of magnitude of one wavelength at the V2V operating frequency are essential prerequisites in order to obtain a sufficiently large diversity gain in the stochastic mean value.
- other physical fading phenomena such as polarization or spatial energy distribution can occur.
- wireless local area networks or so-called WLAN (wireless local area network) systems in particular according to the IEEE 802.11 standard, can also bring additional vehicle comfort functions, in particular with regard to infotainment .
- systems according to the extended IEEE 802.1 ln standard will involve MIMO antenna operations at the transmitter and at the receiver for higher data rates by a spatial multiplexing in the frequency range of 2.45 GHz, namely in the range of 2.412 to 2.484 MHz.
- the use of MIMO technology in the 5 GHz band is possible.
- At least one of the V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement of the multi-standard antenna module has a double-resonance radiation behavior, the double resonance being given in particular in the range of the two frequencies 2.45 GHz and 5.9 GHz can be.
- each of the V2V antennas requires an individual high frequency line provided between the antenna module and a remote transceiver, the maximum number of individual antenna elements must be limited.
- each additional antenna element introduces an additional degree of freedom, which increases the diversity efficiency of the multi-antenna array. Since the relative improvement in performance decreases with each additional antenna element, as shown for example by the so-called MRC (maximum ratio combining), a variant of the spatial diversity, the number of antennas of the multi-antenna array, in particular for the V2V communication link, e.g. in the 5.9 GHz band can reasonably be limited to two.
- Fig. 4 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a multi-standard antenna module 22 according to the invention for traffic telematics systems.
- the multi-standard antenna module 22 comprises a GPS antenna 24, a cellular antenna 26 and two V2V antennas 28, 30. Alternatively or additionally, two I2V antennas may also be provided.
- the V2V antennas 28, 30 forming a multi-antenna arrangement are spatially correspondingly spaced apart from each other for use of antenna diversity.
- the antennas 24 to 30 can be housed in a common, in particular mounted on a vehicle roof housing 32.
- the multi-standard antenna module 22 may be a signal processing unit 34 assigned to the antennas 24 to 30 (cf. Fig. 7 ).
- this signal processing unit 34 may be provided outside of the housing 32 or at least partially also within this housing. However, it can be at least partially realized in the control unit of the vehicle in question.
- the housing 32 containing the GPS antenna 24, the cellular antenna 26 and the two V2V antennas 28, 30, preferably mounted on the roof of a vehicle, may be aligned with the direction of travel x of the relevant vehicle.
- the V2V or I2V antennas 28, 30 of the multi-antenna arrangement formed by these antennas can have a double-resonance radiation behavior, wherein the double resonance can be given for example in the range of the two frequencies 2.45 GHz and 5.9 GHz.
- the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas 28, 30 can be designed in particular for MIMO communication connections.
- the antennas 24 to 30 associated signal processing unit 34 can be designed to use a particular adaptive antenna diversity, in particular, the two V2V or I2V antennas 28, 30 of the multi-antenna arrangement are used for the use of such antenna diversity.
- the antennas 24 to 30 associated signal processing unit 34 may alternatively or additionally be designed in particular for a preferably adaptive beam shaping.
- the multi-antenna arrangement or the associated V2V or I2V antennas 28, 30 cover in particular the earth region.
- the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas 28, 30 is expediently provided with only one feed connection.
- the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas 28, 30 can be designed both for infotainment and for security-relevant communication connections.
- the antennas 24 to 30 can each be provided as a transmitting and / or receiving antenna.
- Fig. 5 shows a block diagram illustrating an exemplary use of the aforementioned antenna diversity for V2V communication links.
- An example of a simple diversity signal processing technique for RX (receive) diversity with two antennas or antenna elements 28, 30 for V2V communication links is shown.
- the spatial distance between the individual antennas 28, 30 plays an essential role in the efficiency of V2V diversity operations.
- the physical or spatial distances of the order of magnitude of the wavelength at the V2V operating frequency of 5.9 GHz are important prerequisites for achieving a sufficiently large diversity gain in the stochastic mean.
- the output signal ri (t) of the antenna 28 is supplied to a receiver 36 and the output signal R N (t) of the antenna 30 to a receiver 38. Following the receivers 36, 38, a so-called diversity combination can take place.
- Fig. 6 shows a block diagram illustrating an exemplary use of the space division method for V2V communication links.
- M antennas 28, 30 are provided at the transmitter and N antennas 28, 30 at the receiver. It can be a signal processing as in the case of the Fig. 5 reproduced use of the antenna diversity, for example, in an antenna processor 38 (see. Fig. 7 ) which combines the output signals on the TX (transmit) side and the incoming signals on the RX (receive) side.
- the antenna processor 38 see also Fig. 7 ) on the RX side provide filtering and STD decoding of the signal combination.
- Fig. 7 1 shows a schematic representation of the various antennas 24 to 30 of an exemplary embodiment of the multistandard antenna module according to the invention with a signal processing unit 34 assigned to these antennas 24 to 30.
- the signal processing unit 34 may comprise an antenna processor 38 which is connected to the multi-antenna arrangement comprising the V2V antennas 28, 30 in order to use the input and output signals of the V2V antennas 28, 30 in particular for the use of a preferably adaptive antenna diversity in a defined manner to combine.
- the signal processing unit 34 may further include a traffic telematics processor 40 coupled to both the V2V antennas 28, 30 of the multi-antenna array and the GPS antenna 24 and the cellular antenna 26 for combining their input and output signals to the traffic telematics service.
- a traffic telematics processor 40 coupled to both the V2V antennas 28, 30 of the multi-antenna array and the GPS antenna 24 and the cellular antenna 26 for combining their input and output signals to the traffic telematics service.
- the traffic telematics processor 40 may be connected via the antenna processor 38 with the V2V antennas 28, 30 comprising multi-antenna arrangement.
- V2V antennas In principle, more than two V2V antennas can be provided. Instead of or in addition to the V2V antennas, I2V antennas can also be used.
- the antenna processor 38 may in particular be a so-called smart antenna processor.
- the antenna processor 38 can therefore be provided in particular for combining the signals of the at least two V2V or I2V antennas 28, 30, while the traffic telematics processor 40 can be provided in particular for combining the GPS, cellular and V2V or I2V services in order to achieve higher traffic efficiency and reduce the number of traffic accidents.
- the two functionalities of the signal processing unit 24 can be combined and accommodated in a head unit of the vehicle.
- Fig. 8 shows an exemplary representation of the diversity gain for the MRC (maximum ratio combining) as a function of the number of independent antennas of the multi-antenna array.
- the theoretically achievable diversity gain for the MRC is represented with a 1% and 10% probability of failure for a different number of independent diversity branches: in the transition from one to two independent reception branches, the maximum of the relative diversity gain results.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Multistandard-Antennenmodul für Verkehrstelematiksysteme.The invention relates to a multi-standard antenna module for traffic telematics systems.
Unter Verkehrstelematik versteht man den Einsatz von Telematik im Verkehrswesen. Sie umfasst alles, was mit Fahrzeugen, deren Insassen und dem Versand, Empfang, Bearbeitung und Darstellung von Daten in einem Kraftfahrzeug zu tun hat. Des Weiteren unterstützt die Verkehrstelematik die Koordinierung des Straßenverkehrs.Traffic telematics is the use of telematics in transport. It covers everything that has to do with vehicles, their occupants and the sending, receiving, processing and presentation of data in a motor vehicle. Furthermore, transport telematics supports the coordination of road traffic.
Die derzeit bekannten Verkehrstelematiksysteme umfassen Navigations-und zellulare Dienste. Diese Dienste können zur Erhöhung der Verkehrssicherheit eingesetzt werden. Es existieren bereits unterschiedliche Telematik-Spezifikationen. So gibt es für Nordamerika bereits das "OnStar"-System und für Europa das "eCall"-System. Beiden Diensten ist gemeinsam, dass sie bei einem Notfall über ein zellulares Netzwerk eine Nachricht aussenden können, die die GPS-Position enthält. Dabei ist unter GPS-Position die mittels eines globalen Positionsbestimmungssystems GPS (Global Positioning System) ermittelte Position zu verstehen.The currently known traffic telematic systems include navigation and cellular services. These services can be used to increase traffic safety. There are already different telematics specifications. For example, there is already the "OnStar" system for North America and the "eCall" system for Europe. Common to both services is that in the event of an emergency they can send a message via a cellular network containing the GPS position. The GPS position means the position determined by means of a global positioning system GPS (Global Positioning System).
Antennenmodule für Verkehrstelematiksysteme kombinieren daher Navigations- und Eigenschaften eines zellularen Netzwerks (typischerweise zellulare 2G- und 3G-Netzwerke), wobei sie Antennen für beide genannten Dienste enthalten.Antenna modules for traffic telematics systems therefore combine navigation and features of a cellular network (typically cellular 2G and 3G networks), including antennas for both of these services.
Typischerweise umfassen der zellulare und der Navigationsdienst mehrfache Standards. Entsprechend werden die dafür verwendeten Antennenmodule als Multistandard-Antenenmodule bezeichnet. Für zellulare Dienste erfordert die europäische Frequenzzuweisung gleichzeitig eine Systemfunktionalität in den Frequenzbereichen 810 - 960 MHz, 1710 - 1880 MHz (beides sogenannte 2G-Frequenzen) und 1920 - 2170 MHz (sogenannte 3G-Frequenzen). Üblicherweise sind die verschiedenen Antennen in einem Gehäuse untergebracht, das im hinteren Fahrzeugbereich mittig auf das Fahrzeugdach aufgebracht ist.
Es ist zu erwarten, dass für zukünftige Fahrzeugsicherheitsanwendungen mit höher entwickelter Verkehrstelematikfunktionalität insbesondere ab dem Jahre 2011 komplexere Multistandard-Antennenmodule gefordert werden. So wäre es insbesondere von Vorteil, wenn die Multistandard-Antennenmodule zusätzlich mit Antennenelementen für V2V (vehicle to vehicle)-Kommunikationsverbindungen, das hießt Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindungen vorgesehen wären.It is expected that more sophisticated multi-standard antenna modules will be required for future vehicle safety applications with more sophisticated traffic telematics functionality, especially from 2011 onwards. Thus, it would be particularly advantageous if the multistandard antenna modules were additionally provided with antenna elements for V2V (vehicle to vehicle) communication links, that is, vehicle-to-vehicle communication links.
Entsprechend der Frequenzrichtlinie 2008/671/EC der Europäischen Kommission sind V2V-Kommunikationsverbindungen derzeit definiert als Verbindungen innerhalb einer Bandbreite von 30 MHz, zentriert um die Frequenz 5,89 GHz. Die V2V-Kommunikation ist auf die "intelligente" Fahrzeuge betreffende Initiative "i2010" der Europäischen Union für eine erhöhte Verkehrseffizienz und eine Reduzierung der Anzahl von Verkehrsunfällen abgestimmt.According to the European Commission's Frequency Directive 2008/671 / EC, V2V communication links are currently defined as connections within a bandwidth of 30 MHz, centered around the 5.89 GHz frequency. V2V communication is in line with the European Union's "i2010" initiative on "smart vehicles" for increased traffic efficiency and reducing the number of traffic accidents.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst kompaktes Multistandard-Antennenmodul zu schaffen, das möglichst variabel einsatzbar und insbesondere auch für komplexere zukünftige Verkehrstelmatiksysteme geeignet ist.The invention has for its object to provide a compact multistandard antenna module as possible, which is as variable as possible and in particular suitable for more complex future traffic telematics systems.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Multistandard-Antennenmodul für Verkehrstelematiksysteme mit wenigstes einer GPS-Antenne, wenigstens einer Zellularantenne und einer wenigstens zwei V2V- oder wenigstens zwei I2V-Antennen umfassenden Mehrantennenanordnung sowie vorzugsweise einer den Antennen zugeordneten Signalverarbeitungseinheit, wobei die V2V- bzw. I2V-Antennen der Mehrantennenanordnung zur Nutzung einer Antennen-Diversität räumlich entsprechend voneinander beabstandet sind.According to the invention, this object is achieved by a multi-standard antenna module for traffic telematics systems having at least one GPS antenna, at least one cellular antenna and at least two V2V or at least two I2V antennas comprising multi-antenna arrangement and preferably a signal processing unit associated with the antennas, wherein the V2V- or I2V antennas of the multi-antenna arrangement for the use of an antenna diversity spatially correspondingly spaced from each other.
Dabei sind die I2V (infrastructure to vehicle)-Antennen gegebenenfalls für Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindungen vorgesehen.Where appropriate, I2V (infrastructure to vehicle) antennas are provided for infrastructure-to-vehicle communication links.
Bevorzugt umfasst die Mehrantennenanordnung lediglich zwei V2V- bzw. I2V-Antennen.Preferably, the multi-antenna arrangement comprises only two V2V or I2V antennas.
Indem mehrere Antennen pro Sender oder Empfänger verwendet werden, kann eine sogenannte Antennen-Diversität genutzt werden, um Interferenz-Effekte bei der Funkübertragung zu reduzieren.By using multiple antennas per transmitter or receiver, a so-called antenna diversity can be used to reduce interference effects in radio transmission.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Multistandard-Antennenmoduls weist mindestens eine der V2V- bzw. I2V-Antennen der Mehrantennenanordnung ein Doppelresonanz-Strahlungsverhalten auf. Dabei kann die Doppelresonanz insbesondere im Bereich der beiden Frequenzen 2,45 GHz und 5,9 GHz gegeben sein.According to a preferred embodiment of the multistandard antenna module according to the invention, at least one of the V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement has a double-resonance radiation behavior. In this case, the double resonance can be given in particular in the range of the two frequencies 2.45 GHz and 5.9 GHz.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die die V2V- bzw. I2V-Antennen umfassende Mehrantennenanordnung für MIMO-(multiple input multiple output)-Kommunikationsverbindungen ausgelegt ist, wobei bevorzugt ein Einsatz der MIMO-Technik auch im 5 GHz-Bereich vorgesehen sein kann. Mit dem Mehrgrößensystem MIMO, das heißt der Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen zur drahtlosen Kommunikation können insbesondere spezielle Codierungsverfahren eingesetzt werden, die nicht nur die zeitliche, sondern auch die räumliche Dimension zur Informationsübertragung nutzen (Space-Time Coding), wodurch unter anderem die Bitfehlerhäufigkeit reduziert und die Datenrate einer jeweiligen drahtlosen Verbindung deutlich erhöht werden kann.It is also of particular advantage if the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas is designed for MIMO (multiple input multiple output) communication connections, wherein preferably a use of the MIMO technology can also be provided in the 5 GHz range. With the multi-size system MIMO, that is, the use of multiple transmit and receive antennas for wireless communication special coding methods can be used in particular, not only the temporal, but also the spatial dimension for information transmission use (Space-Time Coding), which among other things, the bit error rate can be reduced and the data rate of each wireless connection can be significantly increased.
Die den Antennen zugeordnete Signalverarbeitungseinheit ist vorteilhafterweise zur Nutzung einer insbesondere adaptiven Antennen-Diversität ausgeführt. Die Antennen-Diversität kann also an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.The signal processing unit assigned to the antennas is advantageously designed to use a particularly adaptive antenna diversity. The antenna diversity can therefore be adapted to the respective circumstances.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die den Antennen zugeordnete Signalverarbeitungseinheit für eine insbesondere adaptive Strahlformung ausgeführt ist. Dabei kann beispielsweise durch die Ansteuerung unterschiedlicher Antennenelemente bzw. Antennen die jeweilige Strahlform erzeugt werden.It is also particularly advantageous if the signal processing unit assigned to the antennas is designed for a particularly adaptive beam shaping. In this case, for example, by the control of different Antenna elements or antennas, the respective beam shape are generated.
Die V2V- bzw. I2V-Antennen der Mehrantennenanordnung decken bevorzugt den Erdbereich ab.The V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement preferably cover the earth region.
Bevorzugt umfasst jede der V2V- bzw. I2V-Antennen eine individuelle Hochfrequenz-Leitung.Preferably, each of the V2V or I2V antennas comprises an individual high-frequency line.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Multistandard-Antennenmoduls ist die die V2V- bzw. I2V-Antennen umfassende Mehrantennenanordnung sowohl für Infotainmentals auch für sicherheitsrelevante Kommunikationsverbindungen ausgelegt. Unter Infotainment versteht man die Verknüpfung zwischen dem Vermitteln von Information und Unterhaltung. Dazu kann beispielsweise ein sogenanntes Multi-Media-Interface, kurz "MMI" genannt, vorgesehen sein. Ein MMI-System kann neben dem Radioprogramm auch komplexe Aufgaben wie beispielsweise eine schnelle Wiedergabe der aktuellen Verkehrssituation sowie die Darstellung des Kartenmaterials des Navigationssystems liefern. Beispielsweise die Bedienung des Telefons, die Auswahl eines bestimmten Fernseh-Programms oder das Einstellen von Komfort-Funktionen des Fahrzeugs können die Anwendungsmöglichkeiten abrunden.According to a further advantageous embodiment of the multistandard antenna module according to the invention, the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas is designed both for infotainment and for security-relevant communication connections. Infotainment is the link between conveying information and entertainment. For this purpose, for example, a so-called multi-media interface, called "MMI" may be provided. In addition to the radio program, an MMI system can also provide complex tasks such as a quick reproduction of the current traffic situation and the display of the map material of the navigation system. For example, the operation of the phone, the selection of a particular television program or the setting of comfort features of the vehicle can round off the applications.
Die Antennen können insbesondere in einem gemeinsamen, vorzugsweise auf einem Fahrzeugdach montierbaren Gehäuse untergebracht sein.The antennas can be housed in particular in a common, preferably mountable on a vehicle roof housing.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass zumindest teilweise auch die Signalverarbeitungseinheit in dem Gehäuse untergebracht ist. Die Signalverarbeitungseinheit kann jedoch zumindest teilweise auch im Steuergerät des betreffenden Fahrzeugs realisiert sein.In principle, it is also conceivable that at least partially the signal processing unit is accommodated in the housing. The signal processing unit However, at least partially realized in the control unit of the vehicle in question.
Die Antennen können jeweils als Sende- und/oder Empfangsantenne vorgesehen sein.The antennas can each be provided as a transmitting and / or receiving antenna.
Eine bevorzugte praktische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Multistandard-Antennenmoduls zeichnet sich dadurch aus, dass die Signalverarbeitungseinheit einen Antennenprozessor umfasst, der mit der die V2V- bzw. I2V-Antennen umfassenden Mehrantennenanordnung verbunden ist, um die Eingangs- bzw. Ausgangssignale der V2V- bzw. I2V-Antennen insbesondere zur Nutzung einer vorzugsweise adaptiven Antennen-Diversität in definierter Weise zu kombinieren.A preferred practical embodiment of the multistandard antenna module according to the invention is characterized in that the signal processing unit comprises an antenna processor which is connected to the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas in order to control the input or output signals of the V2V or I2V Antennas in particular to use a preferably adaptive antenna diversity to combine in a defined manner.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Signalverarbeitungseinheit einen Verkehrstelematikprozessor umfasst, der sowohl mit den V2V- bzw. I2V-Antennen der Mehrantennenanordnung als auch mit der GPS-Antenne und der Zellularantenne verbunden ist, um deren Eingangs- bzw. Ausgangssignale für den Verkehrstelematikdienst zu kombinieren.It is also particularly advantageous if the signal processing unit comprises a traffic telematics processor which is connected both to the V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement and to the GPS antenna and the cellular antenna in order to supply their input or output signals to the traffic telematics service combine.
Bevorzugt ist der Verkehrstelematikprozessor über den Antennenprozessor mit der die V2V- bzw. I2V-Antennen umfassenden Mehrantennenanordnung verbunden.The traffic telematics processor is preferably connected via the antenna processor to the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas.
V2V-Kommunikationssysteme finden zunehmend große Beachtung, da über sie durch die gemeinsame Nutzung von Information durch mehrere Fahrzeuge über ein mobiles Fahrzeugnetzwerk das Auftreten von Verkehrsstaus und die Anzahl von Verkehrsunfällen reduziert werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Multistandard-Antennenmodul wird insbesondere auch die Implementierung zukünftiger V2V-Systeme erleichtert. Indem die Information der GPS-Navigation mit der über die V2V- bzw. I2V-Kommunikationsverbindungen (zum Beispiel Straßen- und Verkehrszustände) erhaltenen Sensorinformation kombiniert wird, können sowohl die Verkehrssicherheit als auch die Transporteffizienz deutlich erhöht werden. Die gesammelten Informationen können beispielsweise an ein größeres zellulares Netzwerk rückgemeldet werden, das mit Verkehrsplanern, Versicherungen und anderen dritten Parteien verbunden sein kann, die an Echtzeit-Verkehrsinformationen interessiert sind. Darüber hinaus gewährleisten V2V-Kommunikationsverbindungen in aktiven Sicherheitssystemen einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der Anzahl von Verkehrsunfällen.V2V communication systems are gaining increasing attention because they can reduce the occurrence of congestion and the number of traffic accidents by sharing information among multiple vehicles through a mobile vehicle network. In particular, the implementation of future V2V systems is facilitated with the multistandard antenna module according to the invention. By combining the information of the GPS navigation with the sensor information obtained via the V2V or I2V communication connections (for example, road and traffic conditions), both the traffic safety and the transport efficiency can be significantly increased. For example, the collected information may be returned to a larger cellular network that may be connected to traffic planners, insurance companies, and other third parties interested in real-time traffic information. In addition, V2V communication links in active safety systems make a significant contribution to reducing the number of traffic accidents.
Die Ermittlung des Leistungsvermögens von neuen Systemen für V2V-Kommunikationsverbindungen wie insbesondere des Systems der erweiterten IEEE-Norm 802.11p erfordert ein genaues Verständnis der zugrundeliegenden Übertragungskanäle zwischen bewegten Fahrzeugen. Die zeit-und frequenzselektive Fading- oder Schwundeigenschaft solcher V2V-Kanäle unterscheidet sich nun aber signifikant von der der gut erforschten zellularen, das heißt Basisstation-zu-Fahrzeug-Kanäle. Die Ergebnisse durchgeführter Messungen zeigen, dass die im Zusammenhang mit dem Fading oder Schwund beim herkömmlichen sogenannten WSSUS-Kanalmodell (Wide-Sense Stationary Uncorrelated Scattering) getroffenen Annahmen insbesondere auf V2V-Kanäle bei der Frequenz 5,9 GHz nicht zutreffen, da die Kanalfluktuationen sehr rasch auftreten. Demzufolge muss der V2V-Kanal als nicht statinonärer Schwund- oder Fading-Kanal betrachtet werden.Determining the performance of new systems for V2V communication links, such as the IEEE 802.11p advanced system in particular, requires a thorough understanding of the underlying transmission channels between moving vehicles. However, the time and frequency selective fading or fading characteristic of such V2V channels now differs significantly from that of the well-studied cellular, that is, base station-to-vehicle channels. The results of measurements carried out show that the assumptions made in connection with the fading or fading in the conventional so-called WSSUS channel model (Wide-Sense Stationary Uncorrelated Scattering) in particular on V2V channels at the frequency 5.9 GHz do not apply because the channel fluctuations very occur quickly. Consequently, the V2V channel must be considered as a non-static fading or fading channel.
Aufgrund der Anwesenheit einer Vielzahl von Fahrzeugen in stark belasteten V2V-Systemen und der Art der sich schnell ändernden Kanalparameter, kommt den Mehrantennentechniken eine zunehmende Bedeutung zu. So schaffen diese die geeigneten Mittel für eine flexible Netzwerkabdeckung, die Verringerung von Interferenzen und die Verwirklichung einer Diversitäts-Funktionalität für sicherheitsrelevante Kommunikationsanwendungen.Due to the presence of a large number of vehicles in heavily loaded V2V systems and the nature of rapidly changing channel parameters, Multi-antenna technologies are becoming increasingly important. Thus, they provide the appropriate means for flexible network coverage, interference mitigation, and diversity functionality for security-critical communications applications.
Durch derartige Methoden und insbesondere das erfindungsgemäße Multistandard-Antennenmodul ist es nunmehr möglich, den Interferenzpegel in stark belasteten Kommunikationssystemen insbesondere durch adaptive Diversitäts- und Strahlformungstechniken zu reduzieren und damit den Signalrauschabstand des betreffenden Kommunikationssystems zu erhöhen, wodurch dessen Betriebssicherheit verbessert wird. Mit den erfindungsgemäß nunmehr nutzbaren adaptiven Diversitäts-Techniken kann zudem die Zuverlässigkeit der drahtlosen Kommunikationsverbindung durch eine geeignete Signalkombination zwischen einzelnen Antennenelementen bzw. Antennen erhöht werden. Alle Arten von Mehrantennen-Techniken einschließlich der adaptiven Diversitäts- und Strahlformungsfunktionalität können beispielsweise im Rahmen eines MIMO-(multiple-input multiple-output)-Kommunikationssystems vereinigt bzw. abgedeckt werden.By means of such methods and in particular the multistandard antenna module according to the invention, it is now possible to reduce the interference level in heavily loaded communication systems, in particular by adaptive diversity and beamforming techniques and thus to increase the signal-to-noise ratio of the relevant communication system, thereby improving its operational reliability. In addition, with the adaptive diversity techniques which can now be used according to the invention, the reliability of the wireless communication connection can be increased by a suitable signal combination between individual antenna elements or antennas. For example, all types of multi-antenna techniques, including adaptive diversity and beamforming functionality, may be combined as part of a MIMO (multiple-input multiple-output) communication system.
Mehrantennen-Techniken beim Sender oder beim Empfänger, das heißt beispielsweise MIMO-Kommunikationsverbindungen, können vorteilhafterweise für Diversitäts-Operationen eingesetzt werden, um Schwundeffekte zu reduzieren und einer Mehrwegausbreitung des elektromagnetischen Feldes zu begegnen, die naturgemäß in V2V- oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindungen auftritt. Insbesondere im Zusammenhang mit sicherheitskritischen Anwendungen, bei denen es um Menschenleben geht, handelt es sich bei Diversitäts-Operationen oder -Maßnahmen für V2V-Kommunikationsverbindungen um einen wesentlichen Aspekt bei der V2V-Kommunikationsarchitektur.Multi-antenna techniques at the transmitter or at the receiver, i.e., for example, MIMO communication links, can be advantageously used for diversity operations to reduce fading effects and counter multipath propagation of the electromagnetic field inherent in V2V or vehicle-to-vehicle transmissions. Communication connections occurs. In particular in the context of safety-critical applications involving human life, diversity operations or measures are meant for V2V communication connections are an essential aspect of the V2V communication architecture.
Physische oder räumliche Abstände in der Größenordnung einer Wellenlänge bei der V2V-Betriebsfrequenz beispielsweise um 5,9 GHz sind wesentliche Voraussetzungen, um einen hinreichend großen Diversitäts-Gewinn im stochastischen Mittelwert zu erhalten. Mit der Verwendung von Mehrantennenelementen für die V2V-Kommunikationsverbindung können auch andere physikalische Schwundphänomene wie Polarisation oder räumliche Energieverteilung auftreten.Physical or spatial distances of the order of magnitude of one wavelength at the V2V operating frequency, for example around 5.9 GHz, are essential prerequisites in order to obtain a sufficiently large diversity gain in the stochastic mean value. With the use of multi-antenna elements for the V2V communication connection, other physical fading phenomena such as polarization or spatial energy distribution can occur.
Neben V2V-Kommunikationsverbindungen zur Verkehrssicherheit im exlusiven Frequenzband um 5,9 GHz in Europa können auch drahtlose lokale Netzwerke oder sogenannte WLAN-(wireless local area network)-Systeme insbesondere gemäß der IEEE-Norm 802.11 zusätzliche Fahrzeugkomfortfunktionen insbesondere in Bezug auf Infotainment mit sich bringen. Systeme beispielsweise gemäß der erweiterten IEEE-Norm 802.1 ln werden MIMO-Antennenoperationen beim Sender und beim Empfänger für höhere Datenraten durch ein räumliches Multiplexverfahren im Bereich der Frequenz von zunächst 2,45 GHz, nämlich im Bereich von 2,412 bis 2,484 MHz mit sich bringen. Im Zuge der laufenden Standardisierung von WLAN-Systemen ist insbesondere auch ein Einsatz der MIMO-Technik im 5 GHz-Band möglich. Daher ist es insbesondere auch von Vorteil, wenn wenigstens eine der V2V- bzw. I2V-Antennen der Mehrantennenanordnung des Multistandard-Antennenmoduls ein Doppelresonsanz-Strahlungsverhalten aufweist, wobei die Doppelresonanz insbesondere im Bereich der beiden Frequenzen 2,45 GHz und 5,9 GHz gegeben sein kann.In addition to V2V communication links for traffic safety in the 5.9 GHz exclusive frequency band in Europe, wireless local area networks or so-called WLAN (wireless local area network) systems, in particular according to the IEEE 802.11 standard, can also bring additional vehicle comfort functions, in particular with regard to infotainment , For example, systems according to the extended IEEE 802.1 ln standard will involve MIMO antenna operations at the transmitter and at the receiver for higher data rates by a spatial multiplexing in the frequency range of 2.45 GHz, namely in the range of 2.412 to 2.484 MHz. In the course of the ongoing standardization of WLAN systems, in particular, the use of MIMO technology in the 5 GHz band is possible. Therefore, it is particularly advantageous if at least one of the V2V or I2V antennas of the multi-antenna arrangement of the multi-standard antenna module has a double-resonance radiation behavior, the double resonance being given in particular in the range of the two frequencies 2.45 GHz and 5.9 GHz can be.
Angesichts der sich mit der Integration von Mehrantennen für V2V-Dienste ergebenden zunehmenden Systemkomplexität ist in der Praxis ein Kompromiss zwischen erhöhten Herstellungs- und Systemkosten einerseits und einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit andererseits zu schließen.In view of the increasing system complexity resulting from the integration of multiple antennas for V2V services, in practice a compromise has to be made between increased manufacturing and system costs on the one hand and an improvement in performance on the other hand.
Da jede der V2V-Antennen eine individuelle Hochfrequenz-Leitung erfordert, die zwischen dem Antennenmodul und einer entfernten Sende/Empfangs-Einheit vorgesehen ist, muss die maximale Anzahl individueller Antennenelemente begrenzt sein. Jedes zusätzliche Antennenelement bringt jedoch einen zusätzlichen Freiheitsgrad mit sich, was die Diversitäts-Effizienz der Mehrantennenanordnung erhöht. Da die relative Verbesserung der Leistungsfähigkeit mit jedem zusätzlichen Antennenelement abnimmt, wie es sich beispielsweise anhand des sogenannten MRC (maximum ratio combining), einer Variante der Raumdiversität, zeigt, sollte die Anzahl der Antennen der Mehrantennenanordnung insbesondere für die V2V-Kommunikationsverbindung z.B. im 5,9 GHz-Band vernünftigerweise auf zwei begrenzt werden.Since each of the V2V antennas requires an individual high frequency line provided between the antenna module and a remote transceiver, the maximum number of individual antenna elements must be limited. However, each additional antenna element introduces an additional degree of freedom, which increases the diversity efficiency of the multi-antenna array. Since the relative improvement in performance decreases with each additional antenna element, as shown for example by the so-called MRC (maximum ratio combining), a variant of the spatial diversity, the number of antennas of the multi-antenna array, in particular for the V2V communication link, e.g. in the 5.9 GHz band can reasonably be limited to two.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Draufsicht eines herkömmlichen Dach-Antennenmoduls für Verkehrstelematiksysteme,
- Fig. 2
- eine schematische Draufsicht eines mit einem Dach- Antennenmodul versehenen Kraftfahrzeugs,
- Fig. 3
- eine schematische Draufsicht eines Antennenmoduls, insbesondere Dach-Antennenmoduls, für Verkehrste- lematiksysteme, das außer einer GPS-Antenne und ei- ner Zellularantenne auch eine V2V-Antenne umfasst,
- Fig. 4
- eine schematische Draufsicht einer beispielhaften Aus- führungsform eines erfindungsgemäßen Multistan- dard-Antennenmoduls für Verkehrstelematiksysteme,
- Fig. 5
- ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer bei- spielhaften Nutzung der Antennen-Diversität für V2V- Kommunikationsverbindungen,
- Fig. 6
- ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer bei- spielhaften Nutzung des Raummultiplexverfahrens für V2V-Kommunikationsverbindungen,
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung der verschiedenen An- tennen einer beispielhaften Ausführungsform eines er- findungsgemäßen Multistandard-Antennenmoduls mit einer den Antennen zugeordneten Signalverarbei- tungseinheit und
- Fig. 8
- eine beispielhafte Darstellung des Diversitäts-Gewinns für das MRC in Abhängigkeit von der Anzahl unab- hängiger Antennen der Mehrantennenanordnung.
- Fig. 1
- a schematic plan view of a conventional roof antenna module for traffic telematics systems,
- Fig. 2
- a schematic plan view of a provided with a roof antenna module motor vehicle,
- Fig. 3
- 1 is a schematic plan view of an antenna module, in particular a roof antenna module, for traffic control systems which, in addition to a GPS antenna and a cellular antenna, also comprises a V2V antenna,
- Fig. 4
- FIG. 2 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a multistandard antenna module according to the invention for traffic telematics systems, FIG.
- Fig. 5
- a block diagram illustrating an exemplary use of the antenna diversity for V2V communication links,
- Fig. 6
- FIG. 2 is a block diagram illustrating an exemplary use of space division multiplexing for V2V communication links; FIG.
- Fig. 7
- a schematic representation of the various antennas of an exemplary embodiment of a multi-standard antenna module according to the invention with a signal processing unit associated with the antennas and
- Fig. 8
- an exemplary representation of the diversity gain for the MRC as a function of the number of independent antennas of the multi-antenna array.
Wie anhand der
Die eine Mehrantennenanordnung bildenden V2V-Antennen 28, 30 sind zur Nutzung einer Antennen-Diversität räumlich entsprechend voneinander beabstandet.The
Die Antennen 24 bis 30 können in einem gemeinsamen, insbesondere auf einem Fahrzeugdach montierbaren Gehäuse 32 untergebracht sein.The
Zudem kann das Multistandard-Antennenmodul 22 eine den Antennen 24 bis 30 zugeordnete Signalverarbeitungseinheit 34 (vgl.
Das die GPS-Antenne 24, die Zellularantenne 26 und die beiden V2V-Antennen 28, 30 enthaltende, bevorzugt auf dem Dach eines Fahrzeugs montierte Gehäuse 32 kann mit der Fahrtrichtung x des betreffenden Fahrzeugs ausgerichtet sein.The
Die V2V- bzw. I2V-Antennen 28, 30 der durch diese Antennen gebildeten Mehrantennenanordnung können ein Doppelresonanz-Strahlungsverhalten aufweisen, wobei die Doppelresonanz beispielsweise im Bereich der beiden Frequenzen 2,45 GHz und 5,9 GHz gegeben sein kann.The V2V or
Die die V2V- bzw. I2V-Antennen 28, 30 umfassende Mehrantennenanordnung kann insbesondere für MIMO-Kommunikationsverbindungen ausgelegt sein.The multi-antenna arrangement comprising the V2V or
Die den Antennen 24 bis 30 zugeordnete Signalverarbeitungseinheit 34 (vgl.
Die den Antennen 24 bis 30 zugeordnete Signalverarbeitungseinheit 34 (vgl.
Die Mehrantennenanordnung bzw. die dieser zugeordneten V2V- bzw. I2V-Antennen 28, 30 decken insbesondere den Erdbereich ab.The multi-antenna arrangement or the associated V2V or
Die die V2V- bzw. I2V-Antennen 28, 30 umfassende Mehrantennenanordnung ist zweckmäßigerweise mit nur einem Speiseanschluss versehen.The multi-antenna arrangement comprising the V2V or
Alternativ oder zusätzlich kann die die V2V- bzw. I2V-Antennen 28, 30 umfassende Mehrantennenanordnung sowohl für Infotainment- als auch für sicherheitsrelevante Kommunikationsverbindungen ausgelegt sein.Alternatively or additionally, the multi-antenna arrangement comprising the V2V or
Die Antennen 24 bis 30 können jeweils als Sende- und/oder Empfangsantenne vorgesehen sein.The
Wie der im oberen linken Teil der
Die physischen oder räumlichen Abstände in der Größenordnung der Wellenlänge bei der V2V-Betriebsfrequenz um 5,9 GHz sind wichtige Voraussetzungen zur Erzielung eines hinreichend großen Diversitätsgewinns im stochastischen Mittelwert.The physical or spatial distances of the order of magnitude of the wavelength at the V2V operating frequency of 5.9 GHz are important prerequisites for achieving a sufficiently large diversity gain in the stochastic mean.
Wie der
Bei der dargestellten MIMO-Konfiguration sind M Antennen 28, 30 beim Sender und N Antennen 28, 30 beim Empfänger vorgesehen. Es kann eine Signalverarbeitung wie im Fall der in der
Die Signalverarbeitungseinheit 34 kann einen Antennenprozessor 38 umfassen, der mit der die V2V-Antennen 28, 30 umfassenden Mehrantennenanordnung verbunden ist, um die Eingangs- bzw. Ausgangssignale der V2V-Antennen 28, 30 insbesondere zur Nutzung einer vorzugsweise adaptiven Antennen-Diversität in definierter Weise zu kombinieren.The
Die Signalverarbeitungseinheit 34 kann zudem einen Verkehrstelematikprozessor 40 umfassen, der sowohl mit den V2V-Antennen 28, 30 der Mehrantennenanordnung als auch mit der GPS-Antenne 24 und der Zellularantenne 26 verbunden ist, um deren Eingangs- bzw. Ausgangssignale für den Verkehrstelematikdienst zu kombinieren.The
Wie der
Grundsätzlich können auch mehr als zwei V2V-Antennen vorgesehen sein. Anstelle oder zusätzlich zu den V2V-Antennen können auch wieder I2V-Antennen eingesetzt werden.In principle, more than two V2V antennas can be provided. Instead of or in addition to the V2V antennas, I2V antennas can also be used.
Bei dem Antennenprozessor 38 kann es sich insbesondere um einen sogenannten Smart-Antennenprozessor handeln.The
Der Antennenprozessor 38 kann also insbesondere zur Kombination der Signale der zumindest zwei V2V- bzw. I2V-Antennen 28, 30 vorgesehen sein, während der Verkehrstelematikprozessor 40 insbesondere zur Kombination der GPS-, Zellular- und V2V- bzw. I2V-Dienste vorgesehen sein kann, um eine höhere Verkehrseffizienz zu erreichen und die Anzahl von Verkehrsunfällen zu reduzieren. Die beiden Funktinalitäten der Signalverarbeitungseinheit 24 können zusammengefasst und in einer Kopfeinheit des Fahrzeugs untergebracht sein.The
- 1010
- Antennenmodulantenna module
- 1212
- GPS-AntenneGPS antenna
- 1414
- Zellularantennecellular antenna
- 1616
- Gehäusecasing
- 1818
- Fahrzeugvehicle
- 2020
- V2V-AntenneV2V antenna
- 2222
- Multistandard-AntennenmodulMulti-standard antenna module
- 2424
- GPS-AntenneGPS antenna
- 2626
- Zellularantennecellular antenna
- 2828
- V2V- oder I2V-AntenneV2V or I2V antenna
- 3030
- V2V- oder I2V-AntenneV2V or I2V antenna
- 3232
- Gehäusecasing
- 3434
- SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
- 3636
- Empfängerreceiver
- 3838
- Antennenprozessorantenna processor
- 4040
- VerkehrstelematikprozessorTraffic telematics processor
- xx
- Fahrtrichtungdirection of travel
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) der Mehrantennenanordnung ein Doppelresonanz-Strahlungsverhalten aufweist.Multi-standard antenna module according to claim 1,
characterized,
that at least one of the V2V or I2V antennas (28, 30) of the multi-antenna arrangement has a double resonance-radiation behavior.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Doppelresonanz im Bereich der beiden Frequenzen 2,45 GHz und 5,9 GHz gegeben ist.Multi-standard antenna module according to claim 2,
characterized,
that the double resonance is given in the range of the two frequencies 2.45 GHz and 5.9 GHz.
dadurch gekennzeichnet,
dass die die V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) umfassende Mehrantennenanordnung für MIMO-Kommunikationverbindungen ausgelegt ist, wobei bevorzugt ein Einsatz der MIMO-Technik auch im 5 GHz-Band vorgesehen ist.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
that the V2V or I2V antennas (28, 30) comprising multi-antenna array for MIMO communication links designed is, wherein preferably a use of MIMO technology is also provided in the 5 GHz band.
dadurch gekennzeichnet,
dass die den Antennen (24-30) zugeordnete Signalverarbeitungseinheit (34) zur Nutzung einer insbesondere adaptiven Antennen-Diversität ausgeführt ist.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the signal processing unit (34) assigned to the antennas (24-30) is designed to use a particularly adaptive antenna diversity.
dadurch gekennzeichnet,
dass die den Antennen (24-30) zugeordnete Signalverarbeitungseinheit (34) für eine insbesondere adaptive Strahlformung ausgeführt ist.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the signal processing unit (34) associated with the antennas (24-30) is designed for particularly adaptive beamforming.
dadurch gekennzeichnet,
dass die V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) der Mehrantennenanordnung den Erdbereich abdecken.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
that the V2V or I2V antennas (28, 30) of the multi-antenna arrangement covering the earthly realm.
dadurch gekennzeichnet,
dass jede der V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) eine individuelle Hochfrequenz-Leitung umfasst.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
that each of the V2V or I2V antennas (28, 30) includes an individual high-frequency line.
dadurch gekennzeichnet,
dass die die V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) umfassende Mehrantennenanordnung sowohl für Infotainment- als auch für sicherheitsrelevante Kommunikationsverbindungen ausgelegt ist.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
that the V2V or I2V antennas (28, 30) comprising multi-antenna arrangement is designed for both infotainment and for safety-related communications links.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antennen (24-30) in einem gemeinsamen, insbesondere auf einem Fahrzeugdach montierbaren Gehäuse (32) untergebracht sind.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the antennas (24-30) are accommodated in a common housing (32) which can be mounted in particular on a vehicle roof.
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest teilweise auch die Signalverarbeitungseinheit (34) in dem Gehäuse (32) untergebracht ist.Multi-standard antenna module according to claim 10,
characterized,
that at least partially the signal processing unit (34) is housed in the housing (32).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antennen (24-30) jeweils als Sende- und/oder Empfangsantenne vorgesehen sind.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
that the antennas (24-30) are each provided as a transmitting and / or receiving antenna.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Signalverarbeitungseinheit (34) einen Antennenprozessor (38) umfasst, der mit der die V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) umfassenden Mehrantennenanordnung verbunden ist, um die Eingangs- bzw. Ausgangssignale der V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) insbesondere zur Nutzung einer vorzugsweise adaptiven Antennen-Diversität in definierter Weise zu kombinieren.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the signal processing unit (34) comprises an antenna processor (38) comprising the V2V or I2V antennas (28, 30) Multi-antenna arrangement is connected to the input or output signals of the V2V or I2V antennas (28, 30) in particular to use a preferably adaptive antenna diversity to combine in a defined manner.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Signalverarbeitungseinheit (34) einen Verkehrstelematikprozessor (40) umfasst, der sowohl mit den V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) der Mehrantennenanordnung als auch mit der GPS-Antenne (24) und der Zellularantenne (26) verbunden ist, um deren Eingangs- bzw. Ausgangssignale für den Verkehrstelematikdienst zu kombinieren.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the signal processing unit (34) comprises a traffic telematics processor (40) which is connected both to the V2V or I2V antennas (28, 30) of the multi-antenna arrangement and to the GPS antenna (24) and the cellular antenna (26), to combine their input and output signals for the traffic telematics service.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verkehrstelematikprozessor (40) über den Antennenprozessor (38) mit der die V2V- bzw. I2V-Antennen (28, 30) umfassenden Mehrantennenanordnung verbunden ist.Multi-standard antenna module according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the traffic telematics processor (40) is connected via the antenna processor (38) to the multi-antenna arrangement comprising the V2V or I2V antennas (28, 30).
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EP09013631A EP2317603A1 (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Multi-standard antenna module |
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