WO2009115320A2 - Vorrichtung und verfahren zum erzeugen eines datenstroms basierend auf mit paketfolgemarkierungen versehenen datenpaketen und satellitenempfänger zum bereitstellen des datenstroms - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum erzeugen eines datenstroms basierend auf mit paketfolgemarkierungen versehenen datenpaketen und satellitenempfänger zum bereitstellen des datenstroms Download PDF

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WO2009115320A2
WO2009115320A2 PCT/EP2009/002011 EP2009002011W WO2009115320A2 WO 2009115320 A2 WO2009115320 A2 WO 2009115320A2 EP 2009002011 W EP2009002011 W EP 2009002011W WO 2009115320 A2 WO2009115320 A2 WO 2009115320A2
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WO
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packet
data
data packets
packets
satellite receiver
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Frank FÖRSTER
Thomas Pany
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Fraunhofer - Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V.
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    • 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements

Definitions

  • Embodiments according to the present invention relate to a device for generating a data stream, a method for generating a data stream, a satellite receiver or a satellite receiver front end (input stage or "front end") for receiving a received signal and for providing data packets, a system for transmitting data packets and a computer program for carrying out the aforementioned method.
  • Devices or methods according to some embodiments can be used, for example, in satellite navigation receivers or their associated front ends, which have an asynchronous interface, which does not permit bidirectional transmission due to the limited transmission capacity.
  • Satellite receivers were originally used for position determination and navigation in the military sector, for example in weapons systems, warships and airplanes.
  • satellite receivers are increasingly used in the civilian sector, for example in the maritime sector, in aviation, by navigation systems in the car, for orientation in the leisure sector, in surveying, in agriculture, in competitive sports and for use in mobile phones.
  • Satellite receivers are also used in the car, for example, with an extensive map and city map software, for example by means of acoustic direction instructions to the driver to show him the way to the desired destination.
  • PDA personal digital assistence
  • PNA personal navigation assistance
  • satellite reception In buildings, satellite reception is usually reduced to impossible. In the specific case, it depends, for example, on the building materials used in the building or their damping behavior and also on the location within the building. For example, close to the windows or in rooms with large OH windows and a clear view of the sky, depending on the current satellite position may still be a location determination with reduced accuracy possible. In interiors, such as cellars, satellite reception is very limited. Recent satellite receivers make it possible, for example, in some situations such as in buildings to ensure reception of the satellite signal. For example, this can be made possible by the fact that the received signals are not measured successively in time, and only one reception path is used, but by using a plurality of parallelized satellite receivers.
  • the multipath reception can be greatly reduced, so that in combination with an increased input sensitivity of the satellite signal and the signals that have been reflected on walls and floors u. U. also in the interior of buildings or narrow streets in densely built-up areas can still be evaluated.
  • satellite receiving systems measure the location of the receiver using the distance to multiple satellites.
  • the satellites for example, constantly emit their changing positions and the exact time. From their signal transit times, the satellite receivers can then calculate their own position and speed. For example, three satellites for determining the spatial coordinates and a fourth satellite for determining the time coordinate can be used for this purpose.
  • three satellites for determining the spatial coordinates and a fourth satellite for determining the time coordinate can be used for this purpose.
  • the satellite signals not only the position, but also the speed of the receiver can be determined, which can be done for example by measuring the Doppler effect.
  • satellites transmit "spread spectrum" modulated signals, for example, a data signal may be modulated with a pseudorandom code sequence and received by the receiver by cross-correlation for particularly efficient transmission
  • code sequences can be used which have a certain code phase shift.
  • the satellite signals are emitted by means of the special coding in such a way that the resulting transmission sequences from different satellites are orthogonal to one another, so that independent reception of the individual satellite signals becomes possible, even though all satellites transmit on the same frequencies.
  • This Code Division Multiple Access (CDMA) method is used, for example, in most satellite receiving devices for the evaluation of the transmitted signal (s).
  • gold sequences can be used for this, which can be generated, for example, from two generator polynomials by means of feedback shift registers, wherein a code phase shift between the two generators can be used to achieve different gold sequences with identical generator polynomials to each other almost orthogonally in the code space and barely influence each other.
  • To increase the accuracy of the signals can be sent from a satellite, for example, on multiple frequencies, which is usually selectable, which code can be transmitted on which frequency. For example, by transmitting at multiple frequencies, ionospheric effects that increase runtime can be eliminated to increase accuracy.
  • a typical satellite receiver may operate on the principle that for a received signal from a satellite, a gold code sequence corresponding to the gold code sequence that the satellite transmits is generated.
  • the received and the recipient Code sequence produced no temporal relationship.
  • both sequences are multiplied together after a temporal shift of one of the sequences and the multiplication results are added together. This procedure can also be called cross-correlation.
  • the time shift is varied, the sum changes. For example, the sum becomes maximum if the sequences match in time.
  • the satellite transmits it is possible to ensure that only at the correct code sequence and at the correct time shift does the maximum of the cross-correlation occur, which may also be called uniqueness.
  • By counting in the signal units and the lag evaluation of the current time in the code block it is possible, for example, to determine the exact transmission time at which the received signal was transmitted by the satellite. For the evaluation it is sufficient, for example, if only the time of the beginning of a code block in the satellite is known. The receiver can then measure the time between the evaluation time and the beginning of a code block to determine the transmission time of the code block by evaluating the satellite message.
  • the satellite navigation receiver Due to the signal evaluation by means of a cross-correlation determination and evaluation of the maximum of the cross-correlation, it is of particular importance that the temporal cohesion of the received signal is maintained. For example, a cross-correlation can only be correctly evaluated if the two signals via which the cross-correlation is carried out are in correct temporal relationship to one another. That is, a received signal should have the same temporal reference as a transmitted signal in order then to be able to determine the time shift from the transmitted signal by means of correlation.
  • the satellite navigation receiver In order to relay the signals received by the satellites to, for example, a control station, the satellite navigation receiver usually has only a limited transmission capacity which, for example, does not permit bidirectional transmission.
  • Applications here are to forward the received data of a satellite navigation device with little protocol effort to, for example, a control station which, for example, can use the data from a plurality of satellite receiver devices to control and monitor the positions of the individual satellite navigation receivers.
  • a control station which, for example, can use the data from a plurality of satellite receiver devices to control and monitor the positions of the individual satellite navigation receivers.
  • an efficient fleet management of, for example, public transport companies as well as efficient control, for example of transportation by land, air or sea can be made possible.
  • the center has at any time an overview of the location of the various vehicles or ships or flying objects by means of the data sent by the satellite receivers and can intervene immediately in case of disturbances.
  • an asynchronous interface is available to the satellite receiver, which becomes the transmitter in this communication in order to send the data received from the satellites to the control station.
  • the data stream is transmitted by the transmitter, for example, as soon as the data is available to the transmitter and without the transmitter paying attention to the receiver. This means that there can be no "handshake" between the transmitter and the receiver due to the missing return channel. Since the sender receives no feedback from the receiver, errors that occur due to the transmission link can not be compensated by resending the erroneous packets.
  • the data stream can consist, for example, of a sequence of packets which the transmitter can transmit to the receiver via its asynchronous interface with little protocol effort.
  • the object of the present invention is to provide a concept that allows a received signal a satellite receiver via a non-fail-safe transmission path without return channel to be transmitted, wherein the transmitted received signal still allows for temporary disturbances of the transmission line still a sufficiently reliable evaluation.
  • the present object is achieved by a device for generating a data stream based on received data packets provided with packet string marks according to claim 1, a method for generating the data stream according to claim 23, or by a satellite receiver for receiving a received signal and providing Data packets based on the received signal according to claim 24.
  • the solution further comprises a system for transmitting data packets based on a received signal of a satellite receiver and provided with packet sequence marks according to claim 40 and a system for transmitting data packets based on a first received signal and a second received signal of a satellite receiver
  • the solution also comprises a computer program according to claim 52, with a program code for carrying out the method according to claim 23.
  • a central idea of an embodiment according to the invention is to provide data packets which have a non-exclusive
  • digital signals are sent from a satellite receiver to a receiving device to be provided with packet sequence marks, by means of which a (in some cases even unique) assignment of the measuring instant of the individual signal values is possible in a receiver.
  • the receiver can recognize whether one or more data packets have been lost between two received data packets and insert one or more filler packets into the data flow instead of the lost data packets, so that the time assignment of the individual data packets is retained.
  • the preservation of the time assignment of the received signal is in some embodiments essential for further processing, since, for example, by means of a subsequent cross-correlation evaluation between the received signal and a code sequence present to the receiver, the temporal relationship between the code sequence and the received signal can be determined.
  • the filler packets may, in some embodiments, be arranged not to interfere with the correlation determination, that is, the filler packets may be selected, for example, such that they do not correspond to a valid code sequence and to a transmitted data packet of the satellite receiver.
  • null packets that is, for example, data packets
  • the packet sequence tags can be attached to the provided data packets in such a way that sections of the data packets (for example, sections which have samples of a satellite navigation received signal) are overwritten with a packet sequence marker .
  • sections of the data packets for example, sections which have samples of a satellite navigation received signal
  • FIG. 1 is a block diagram of a device for generating a data stream, according to an embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram of a satellite receiver according to an embodiment
  • Fig. 3 is an example of a packet sequence marker
  • FIG. 4 shows a flowchart of a method for generating a data stream, according to an embodiment
  • FIG. 5 is a block diagram of a system for transmitting data packets based on a receive signal, according to one embodiment
  • Fig. 6 is a block diagram of a satellite receiver for providing data packets based on two received signals according to another
  • FIG. 7 is a block diagram of a system for transmitting data packets based on two receive signals, according to one embodiment.
  • the device 100 may include a packet loss identifier 104 and a data packet processor 105.
  • the device 100 may generate a data stream 101 based on received data packets 102 provided with packet string marks 103.
  • the device 100 receives two data packets 111, 114, each provided with packet string tags 121, 124.
  • a first received data packet 111 a first packet string marker 121 (or, generally, any packet string marker) and a second received data packet 114, a fourth packet string marker 124 (or generally any packet string marker).
  • a stream of transmitted data packets 111, 112, 113, 114 was generated by a satellite receiver and sent to the device 100.
  • two packet losses occurred in the transmission path in this exemplary embodiment, the second data packet 112 having the second packet sequence marker 122 and the third data packet
  • the packet loss recognizer 104 of the device 100 can recognize from the packet sequence marks 121 and 124 that the first data packet 111 and the fourth data packet 114 have been received and that the second data packet 112 and the third data packet 113 have been lost. This information can be transmitted by the packet loss recognizer 104 to the data packet processor 105, which can perform the task of replacing the lost data packets 112, 113 using fill packets 132, 133.
  • a data stream 101 can be generated, which again comprises the original number of data packets sent, and comprises, for example, a first data packet 111, a filler packet 132 replacing the second data packet 112, a filler packet 133 replacing the third data packet 113, and a fourth data packet 114 ,
  • the lost data packets 112, 113 can be replaced by the filling packets 132, 133, for example, so that the data stream 101 can be generated such that the received data packets 102 in the data stream 101 correspond to their packet sequence marks.
  • tion 103 are arranged, and that the one or more filling packets 132, 133 are arranged according to a temporal position of the associated lost data packets 112, 113.
  • the one or more filling packages 132, 133 may, for example, have the same length. Also, the received data packets 102 may each have the same length.
  • the data packet processor 105 may be further configured to generate the one or more fill packets 132, 133 having the length of the one or more data packets 111, 114.
  • the fill packet 132 or 133 may be a null packet, that is, a sequence of zero values or even a sequence of values that does not occur in any received data packet.
  • the filler packets 132, 133 may also be random packets comprising a series of randomly generated values or a sequence of pseudo noise signals generated by a random number generator.
  • the filler packets 132, 133 should not include a sequence that occurs in a data word of a code string (e.g., a code string used by a satellite navigation system) that corresponds to a received data packet.
  • the packet sequence marks 103 may, for example, be attached at a predetermined location within the one or more data packets 111, 114, for example at a predetermined location that is the same for all received data packets 102.
  • the packet sequence marker 103 may comprise, for example, a specific sequence of values.
  • the packet sequence marker 103 may be a data word subsequent to the particular sequence of values within the one or more data packets 102.
  • the packet loss identifier 104 can be designed, for example, to determine a number of lost data packets 112, 113 between two successively received data packets 111, 114, for example by outputting
  • the packet sequence marks 103 may be formed as counters, the number of lost data packets being determined by the difference between the counter readings of the two counters (or counter). the counter values).
  • the second received packet sequence marker 124 has the count "4" and the first packet sequence marker 121 has the count "1", so that from the difference of the two counter readings reduced by one, a value of (for example two) lost packets can be determined.
  • the width of the counter represents a measure of how many lost data packets 112, 113 pass through the packet loss detector 104 of the device 100 can be detected.
  • the counter runs from zero to the maximum value that can be represented by the counter. Thereafter, the counter overflows and, for example, starts counting up again at zero. If, for example, more data packets 112, 113 are lost than the counter can represent values before an overflow occurs, then not all lost data packets 112, 113 can be detected by the packet loss recognizer 104.
  • the maximum value of a recognizable number of lost data packets 112, 113 corresponds, for example, to the width of the counter or the number of values that can be represented by it.
  • a detection of a higher number of lost data packets 112, 113 than can be represented by the counter at values can be realized, for example, by the device 100 having a clock for determining a time information, for example based on the received data packets 102 that of a relationship between the difference of the counts of the two counters and the time information of the two successively received data packets 111, 114, a counter overflow of one of the two counters can be detected.
  • the number of lost packets 112, 113 may be determined using the one-by-one difference of the counts of the two counters and the time information of the two consecutively received data packets. For example, this can be realized by a PC clock when the device 100 is implemented on a PC, and the PC has an internal or external time information available.
  • the device 100 can replace a lost data packet 112, 113 with a filling packet 132, 133 by means of the data packet processor 105.
  • the device 100 can replace a plurality of lost data packets 112, 113 with only one fill packet 106 of the same length as the lost packet 112, 113.
  • the device 100 can transmit the number of lost data packets 112, 113 to an operator so that he can use the data for error evaluation or diagnosis.
  • a deviation of the packet sequence marker 103 from a location where the device 100 expects the packet sequence marker 103 may indicate, for example, an error that may be communicated to an operator to enable it to evaluate or diagnose the error.
  • the apparatus 100 may include a packet sorter which presorts, for example, the one or more data packets 102 in the order specified by the packet string markers 103 and then supplies it to the packet loss flag 104.
  • device 100 may for example be able to first receive received data packets 102 in the correct order. before being processed further by the packet loss expert 104.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a satellite receiver 200 according to one embodiment.
  • the satellite receiver 200 may include a scanner 201 and a data packet generator 202, wherein the scanner 201 may sample a receive signal 220 or intermediate frequency signal to obtain a sequence of samples 203.
  • the sequence of sample values 203 may include, for example, a first subsequence of the samples 204 as well as a second subsequence of the samples 205.
  • the data packet generator 202 can be supplied with the two subsequences of samples 204, 205 in such a way that the data packet generator 202, for example, provides the first subsequence 204 with a first packet sequence marker 212 and provides the second subsequence 205 with a second packet sequence marker 213, wherein the packet sequence marks are temporal Describe relationship between the subsequence 204 of samples 203 and the second subsequence 205 of samples 203. In this embodiment, this is indicated by the number "1" as the first packet string flag
  • the packet sequence marks can also be represented with any other values or sequences of values.
  • the data packets 210, 211 generated by the data packet generator 202 may be provided at the output as provided data packets 230.
  • the packet sequence tags 212, 213 may be used to overwrite the data packets 210, 211, or portions thereof. It is also possible to add the packet sequence marks 212, 213 in front of or behind the associated data packets 210, 211 or to insert them within the associated data packets 210, 211, so that, unlike overwriting, no data is lost.
  • the data packets 210, 211 can each be provided with the associated packet sequence marking 212, 213 at the same location.
  • a time stamp can be used which provides the data packets with time information which is derived, for example, from a sampling time of the scanner 201 to which a specific element of the data packets 210, 211 assigned to subsequences 204, 205 has been sampled.
  • a counter which provides the data packets 210, 211 with a counter reading, wherein data packets 210, 211 comprising different subsequences 204, 205 of the sampling values 203 can be provided with a different counter reading.
  • the counter may be incremented or decremented by a constant number if the second subsequence 205 of the sampled values 203 has been sampled by the sampler 201 immediately after the first subsequence 204 of the sampled values 203.
  • the data packet generator 202 can, for example, generate the data packets 210, 211 with the same length.
  • the packet sequence marking 212, 213 can, for example, overwrite the data packets 210, 211 with a synchronization word 301 and a subsequent counter 303, wherein, for example, the synchronization word 301 and the subsequent counter 303 always overwrite the data packets 210, 211 at the same location. In this case, for example, one or more samples may be overwritten.
  • the synchronization word 301 may comprise a 32-bit wide data word comprising an alternating sequence 302 of data bits.
  • the counter or counter value 303 may be connected to the synchronization word (also referred to as preamble) 301 and implemented, for example, as a 16-bit-wide data word 304, 305.
  • the received signal 220 may be a received signal of a satellite navigation system, for example the superposition of different CDMA signals of different satellites, or the received signal may be an intermediate frequency signal, for example a received signal 220 modulated in a lower frequency range Intermediate frequency signal is recommended, for example, in the event that the received signal 220 is so high frequency that it can not be displayed by the scanner 201, or for example if between the reception of the Empfangssig- 220 and the input of the scanner 201 is a transmission path that the original Reception signal 220 would strongly attenuate, the intermediate frequency signal, however, less strong.
  • FIG. 3 shows an example of a packet sequence marker 300, which may correspond to one of the two packet sequence marks 212, 213 according to FIG. 2.
  • the packet sequence marker 300 is embodied as a counter, which may also be referred to here as a time stamp 303, and comprises, for example, an 8-bit lower data word 305 and a 8-bit upper data word 304.
  • the time stamp 303 directly adjoins a preamble or a synchronization word 301, which comprises four identical data words 302 of 8-bit width, each with the content "0x55.”
  • a preamble or a synchronization word 301 which comprises four identical data words 302 of 8-bit width, each with the content "0x55.”
  • Other formats and longer or shorter time stamps 303 are also possible.
  • This embodiment shows a possible configuration of the packet sequence marker 300. It is also possible to use other word widths for the preamble 301 and for the time stamp 303 or other values for the preamble data words 302 and for the two timestamp data words 304, 305. Also, the time stamp 303 may have a time instead of a counter, for example can be specified synchronously to a sampling time of the scanner 201.
  • the packet sequence marker 300 may also be forward or backward. a data packet 230 may be added or inserted into a data packet 230 without overwriting the data.
  • the method 400 generates from data packets 102, which are provided with packet sequence marks 103, a data stream 101 as a sequence of received data packets 111, 114 and filling packets 132, 133 inserted in place of the lost data packets 112, 113.
  • the method can comprise, for example, four steps, wherein in a first step (step Ia) 401 data packets 102 can be received, which are provided with packet sequence marks 103. In a second step (step Ib) 402, the method 400 can detect whether one or more data packets 112, 113 have been lost between two received data packets 111, 114, for example using the packet sequence tags 103.
  • a third step (step 2a) 403 can be, for example, to replace one or more lost data packets 112, 113 by one or more filling packets 132, 133 of the same length as the lost data packets 112, 113.
  • the method 400 may generate the data stream 101 as a sequence of received data packets 111, 114 and filled packets 132, 133 inserted in place of the lost data packets 112, 113. After each reception of data packets 102, the four steps 401, 402, 403, 404 of the method 400 can be run through again.
  • the system 500 may transmission means a satellite receiver 200, a device 100 for generating a data stream 101 as well as a (J- include 501, which may be connected between the satellite receiver 200 and the apparatus 100 for generating a data stream 101, so that the Device 100 for generating a data stream 101, the output signal 230 of the satellite receiver 200 is supplied.
  • the system 500 may transmit a receive signal 220 received from a satellite from a satellite receiver 200 to a device 100 for generating a data stream 101 to represent the receive signal 220 as a data stream 101.
  • the transmission device 501 can, for example, transmit data packets 230 asynchronously, for example by a unidirectional transmission of the data packets 230 without a return channel.
  • the transmitter 501 may be configured to transmit the data packets 230 without redundancy.
  • the output signal 101 of the device 100 for generating a data stream is designed, for example, to have a temporal correlation to the output signal 230 of the satellite receiver 200.
  • the transmitter 501 is capable of transmitting the data packets 230 under the influence of strong interference, which interference may cause individual packet losses.
  • the data packets 230 may be transmitted over a non-fail-safe transmission channel 501 and transmitted at the receiver, i. in the device 100 for generating a data stream 101, have packet losses.
  • the satellite receiver 200 may generate from the received received signal 220 a continuous data stream of data packets 230 and transmitted to the device 100.
  • the device 100 for generating a data stream 101 can then, for example, generate from the received data packets 102 and the one or more filling packets 106 a continuous data stream 101 of data packets 102 and filling packets 106.
  • the system 500 may provide an external channel by which the satellite receiver 200 can locate the corresponding location of the device 100 to generate a Communicate data stream 101.
  • the data stream generating apparatus 101 may also communicate the position of the packet string mark 103 to the satellite receiver 200 via the external channel. The position may also be communicated by the system 500 to the satellite receiver 200 and the device 100 for generating a data stream 101 at power-up, or the system 500 may use the fixed-size position, such as within the satellite receiver 200 or the device 100 to generate a Data stream is present, be determined.
  • a further method for detecting the packet sequence marking 103 may be, for example, searching the received data packets 111, 114 for a predetermined preamble 301 or synchronization pattern 301, for example from the satellite receiver 200 during the generation of the data packets 230 has been attached at a predetermined location in order to mark the time stamp 303 following, for example, the preamble 301.
  • the sequence of samples 203 may first be provided with packet string marks by attaching packet string marks 103 at intervals of, for example, 1024 values, which are normally in the same location in different data packets.
  • the packet sequence marks 103 consist of one or more values which overwrite the data, for example the samples.
  • the data packet generator 202 does not always attach the packet sequence marks 103 to the same location within the data packet 230, for example due to disturbances. That is, the tag may vary within the data packet 230.
  • the sequence of samples 203 (eg, after attaching the packet sequence tags) may be subdivided into data packets 210, 211.
  • the data packet loss flag 104 searches for the preamble 301 on the assumption that the position of the preamble 301 does not change from one data packet 210 to the next data packet 211.
  • the preamble 301 and the timestamp 303 may be in a fixed relationship.
  • the time stamp 303 may directly follow the preamble 301. If the preamble 301 is not found at the expected location, the entire data packet 210, 211 may be searched for preamble 301.
  • a data packet 210, 211 contains no preamble 301, it can be discarded, for example.
  • the temporal reference of the data in the data packet 210, 211 can be understood relative to the packet sequence marking 103, ie if the packet sequence marker 103 shifts from one data packet 210 to the next data packet 211 by eg 100 values, then 105 100 fill values are inserted in the data packet processor (for example). assuming that the packet sequence marker 103 has changed accordingly, for example, that the counter reading 303 has increased by one and no entire data packet 210, 211 has been lost).
  • FIG. 6 shows a block diagram of a satellite receiver 200 for providing data packets 640 which are based on received signals 230, 630, according to a further exemplary embodiment.
  • the difference from the exemplary embodiment according to FIG. 2 may be that the satellite receiver 200 from the exemplary embodiment according to FIG. 2 only a received signal 220 or intermediate frequency signal 220 may comprise, while in the embodiment according to FIG. 6 a second received signal 630 or second intermediate frequency signal 630 may be available, which may for example be processed by a second sampler 601, while the sampler 201 may be the (FIG. first) receive signal 220 or intermediate frequency signal 220 can handle.
  • the second sampler 601 may generate from a second receive signal 630 or second intermediate frequency signal 630 a third subsequence 605 of samples that the data packet generator 202 may use to generate a third data packet 612, a third packet string 614, and the third subsequence 605 may include.
  • the scanner 201 may, for example, be temporally coupled to the second sampler 601, for example representable by a time offset 622 with which the third subsequence 605 is formed after the first subsequence 204.
  • the first packet string 212 and the third packet string 614 may be equal if the timing relationship between the first subsequence 204 of samples of the sampler 201 and the third subsequence 605 of samples of the second sampler 604 is a time offset 622 between the first subsequence 204 and the third subsequence 604 which is within a tolerance interval.
  • the scanner 201 and the second scanner 601 may operate at different sampling times, for example, the sampling time 620 of the scanner 201 and the sampling time 621 of the second scanner 601, which may be different.
  • the first data packet 210 and the third data packet 612 may be assigned the same packet string flag 212, 614 if the time offset 622 between both subsequences is within a tolerance interval, or, for example, approximately zero in an ideal case.
  • the tolerance interval can be determined from the larger of the two sampling times 620, 621 of scanner 201 and second sampler 601. In this case, it is assumed that the scanning of the last element of the first subsequence 204 and the scanning of the last element of the third subsequence 605 occur almost simultaneously in time, wherein an earlier simultaneity can be represented here with a resolution in steps of the sampling time 620.
  • the sample time 620 may indicate the less accurate representation than the sample time 621, so the sample time 620 may represent a time resolution limit, for example.
  • the sampling time 620 of the scanner 201 may also correspond to the sampling time 621 of the second sampler 601.
  • the data packet generator 202 in this embodiment may generate two data packets 210, 612 having the same packet string mark 212, 614, both of which are "1" in this embodiment, then the data packets 640 generated by the satellite receiver 200 may be necessary in a device 100 for generating a data stream 101 to distinguish so that not a single data stream 101 is generated from the first data packet 210 and the third data packet 612, which here originate from two different received signals 220, 630, but with different data packets 210, 612
  • This can be realized, for example, by the data packet generator 202 being designed to provide the data packets 210, 612, 211 with a channel marking which indicates whether the generated data packet 640 is a subsequence 204, 205 of the sampled values of the scanner 201 or a subsequence 605 de r samples of the second sampler 601.
  • the channel marking may for example already be contained in an information of the received signal 220 or of the second received signal 630. However, it can also, alternatively or additionally, within the packet sequence marking 212, 614, 213 or comprise another part of the data packet 210, 612, 211.
  • the system 700 comprises a satellite receiver 200, which for example evaluates a receive signal 220 and a second receive signal 630 6, and the system 700 includes a first device 702 for generating a data stream 706 and a second device 703 for generating a data stream 707, which may be coupled together may further comprise a transmission device 501, which may be implemented according to the embodiment of the system according to FIG. 5, and which may for example be designed to be connected between the satellite receiver 200 and a channel allocator 701, so that the channel assignment ner 701 the output 230 of the satellite receiver Ngers 200 can be supplied.
  • the system 700 may include a channel allocator 701 that may, for example, supply the received data packets 102 using a channel marker of the first device 702 to generate a data stream 706 or the second device 703 to generate a data stream 707.
  • the system 700 can be designed such that a first data stream 706 can be generated from a received signal 220, and From a second received signal 630, a second data stream 707 can be generated.
  • the satellite receiver 200 may in this embodiment be able to process two receive signals 220, 630.
  • the generated data packets 230 may have a channel assignment, which the channel allocator 701 can evaluate, so that the corresponding data packets 102 into two streams of data packets 704, 705, which can be supplied to the first device 702 or the second device 703 depending on the channel assignment.
  • the first device 702 and the second device 703 may, for example, be coupled to one another by a common clock line, on the basis of which they receive synchronous first and second data streams 706 from received data packets 704, 705 with the same packet sequence marker 103, 707 can generate.
  • a cross-correlation from the second data stream 707 to the first data stream 706 or from the second received signal 630 to the first received signal 220 can be evaluated, so that a correlation of two input signals 220, 630, which can belong to the different frequency bands, a more accurate Resolution can be enabled.
  • the first data stream 706 can be correlated with a first correlation pattern and the second data stream 707 can be correlated with a second correlation pattern, wherein the two correlation patterns can differ.
  • the two correlation patterns may be different.
  • the results of the two correlations can be processed together (e.g., linked).
  • Exemplary embodiments of the invention relate, for example, to satellite navigation receivers which have an asynchronous interface which, due to the limited transmission capacity, does not permit bidirectional transmission. While in bi-directional transmission on non-fail-safe transmission links there is a method called "handshaking" in which the receiver can request the faulty or untransmitted packets again, this is not a bidirectional transmission for satellite navigation receivers due to the limited transmission capacity allow, no feasible procedure.
  • the method according to the invention it is possible, for example, in one embodiment to transmit digital signals with a low protocol outlay via a non-fail-safe unidirectional transmission path, so that a clear assignment of the measuring instant of the individual signal values is possible at the receiver.
  • a specific exemplary embodiment of the method can comprise four steps: in a first step, a grouping into packages can be carried out, in a second step the packages can be provided with a time stamp, in a third step the packages can be transmitted and in one fourth step, the packages can be reconstructed.
  • the method steps of this special embodiment will be described below.
  • the first step may include grouping into packages.
  • the data stream in the non-fail-safe unidirectional transmission channel may consist of a string of packets.
  • the sender can, for example, send data packets of the same length.
  • an appropriate number of contiguous data bytes can be overridden by a timestamp through appropriate circuitry in each packet. For example, this timestamp can take on two tasks.
  • a counter included in the time stamp may provide each packet with the current count incremented by one for each new packet.
  • the receiver may be enabled by comparing previous and current counts to detect if a packet has been lost. On the other hand, for example, after initialization under normal conditions, the time stamp can always be found at the same position within the packet.
  • the receiver additionally has, for example, the information that the packet has been correctly generated at the transmitter. In case of deviations, the receiver can react accordingly.
  • the position where the timestamp is located within the packet may also vary. For example, the position is not set during initialization. After a successful initialization, the position is fixed in error-free operation in some embodiments, and the time stamp is at least until a subsequent reinitialization at the initialized predetermined position.
  • the system may, for example, be designed to detect a position of the time stamp or a change in the position of the time stamp between successive packets. In the event of a deviation or "slippage" of the time delay from the predetermined position, the system can thus conclude that the transmission has failed and, for example, report a transmission error.
  • the frequency bands can be sampled synchronously with each other.
  • the application of the time stamp on the individual data streams can be done by overwriting samples which are measured at the same time, thus ensuring synchronization over several frequency bands.
  • a second step of the method may include attaching a timestamp or packet string marker 300 to the data packets.
  • the packet sequence marking 300 can consist of a preamble 301 with, for example, a defined byte sequence and, for example, a 16-bit counter 303. After a counter overflow, it can start again at the start value.
  • the preamble 301 may be for finding the timestamp 303 within the data stream.
  • FIG. 3 shows the format of the packet sequence marker 300, as may be used in one embodiment. Other formats and longer or shorter timestamps 303 are also possible. For example, FIG.
  • FIG. 3 shows the timestamp 303 in a prototype implementation in hexadecimal notation, where the data word 304 (OxHH) may represent the upper 8 bits of the stamp and the data word 305 (OxLL) may represent the lower 8 bits of the stamp.
  • a third step of the method may include the transmission.
  • the data transmission can be an asynchronous transmission. This is, for example, unidirectional, ie there is no return channel for requesting a packet again or no redundancy in the transmitted data.
  • a packet which does not arrive at the receiver can be identified as missing by the method presented here in order to be taken into account accordingly in the further processing.
  • a fourth step of the process may involve the reconstruction.
  • the time stamp 303 can be read out on the receive side for each packet. From the value of the stem 303, the position of the packet in the data stream can be defined. Missing packets can be detected by the fact that the difference of the time stamps 303 between the currently received and the last received packet differs from 1. The missing packets can be replaced on the reception side by so-called null packets.
  • a high number of lost packets can be z. B. indicate other hardware issues.
  • the content of the null packets should be chosen so that they have as little effect as possible on the recipient. have ger. For example, it is possible to select all values in the null packet as zero, or to select the samples in the null packet purely randomly.
  • Limits of the reconstruction are given by the maximum value of the time stamp 303.
  • the described method may function as long as the number of lost packets between two successfully received packets in a data stream is less than the maximum value of the time stamp 303. If more packets are lost, for example, it is no longer possible to determine the correct number of lost packets on the receiving side, unless there is another source of information, for example a PC clock, which provides a rough estimate of the number of lost packets.
  • the efficiency of fleet management of e.g. Traffic operations or transport by the inventive concept can be increased by the correlation of the data packets (for example, with a reference pattern), for example, no longer carried out in the vehicle, but is performed in a central office.
  • the central office can provide greater computing capacity and an overview of the data of several vehicles.
  • the satellite receiver 200 in the vehicle using the method according to the invention can be constructed very compact and need, for example, no large or optimally no computing capacity for correlation calculations provide, for example, if these steps are performed by the control center.
  • the control center could then inform the vehicles of their current positions via a control channel using control instructions.
  • the satellite receiver 200 may, for example, also be connected via a USB interface (universal serial bus). Interface) or an alternative transmission-error-prone bidirectional interface, which can be used, for example, to transmit the data packets 230 to the device 100.
  • a USB interface for example, allows bidirectional data transmission, it can be used in one embodiment of the method according to the invention. For example, it may be more efficient to operate a bidirectional interface unidirectionally and to perform a receiver-side evaluation using the concept described here or by means of correlation methods, for example, than to cause a re-request of the defective packets in the case of each error. For example, control information with a low data rate could be sent in the return channel of the bidirectional interface.
  • the device 100 for generating a data stream 101, the satellite receiver 200 and the components of the systems 500, 700 for transmitting data packets based on a received signal of a satellite receiver and provided with packet string marks can be implemented in digital or analog logic, such as electronic or photonic circuits.
  • the method according to the invention can be implemented in hardware or in software.
  • the implementation may be on a digital storage medium, in particular a floppy disk or CD with electronically readable control signals, which may interact with a programmable computer system such that the corresponding method is executed.
  • the invention thus also consists in a computer program product with program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to the invention when the computer program product runs on a computer.
  • the invention can thus be described as a computer program with a program. program code are implemented to perform the method when the computer program runs on a computer.

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Abstract

Eine Vorrichtung (100) zum Bestimmen einer Position eines Satellitenempfängers basierend auf von dem Satellitenempfänger empfangenen Datenpaketen (102), die ein Satellitensignal umfassen und mit Paketfolgemarkierungen (103) versehen sind, umfasst einen Paketverlusterkenner (104) zum Erkennen, ob ein oder mehrere Datenpakete (112, 113) zwischen zwei empfangenen Datenpaketen (111, 114) verloren gegangen sind, unter Verwendung der Paketfolgemarkierungen (103), und einen Datenpaketverarbeiter (105), der ausgelegt ist, um die ein oder mehreren verlorenen Pakete (112, 113) durch ein oder mehrere Füllpakete (106) zu ersetzen, um einen Datenstrom als eine Folge der empfangenen Datenpakete (111, 114) und der anstelle der verloren gegangenen Datenpakete (112, 113) eingefügten Füllpakete (132, 133) zu erzeugen. Ferner umfasst die Vorrichtung einen Korrelator, der ausgelegt ist, um den Datenstrom mit einer Referenz-Datenfolge zu korrelieren, um ein Korrelationsergebnis zu erhalten, und ein Positionsbestimmungseinrichtung, die ausgelegt ist, um mittels des Korrelationsergebnis die Position des Satellitenempfängers zu bestimmen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Datenstroms basierend auf mit Paketfolgemarkierungen versehenen Datenpaketen und Satellitenempfänger zum Bereitstellen des Da- tenStroms
Beschreibung
Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Datenstroms, ein Verfahren zum Erzeugen eines Datenstroms, einen Satellitenempfänger bzw. ein Satellitenempfänger Front-End (Ein- gangsstufe bzw. „vorderes Ende") zum Empfangen eines Empfangssignals und zum Bereitstellen von Datenpaketen, ein System zum Übertragen von Datenpaketen sowie ein Computerprogramm zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens.
Vorrichtungen bzw. Verfahren gemäß einigen Ausführungsbeispielen können beispielsweise in Satellitennavigationsempfängern bzw. deren zugehörigen Front-Ends eingesetzt werden, die über eine asynchrone Schnittstelle verfügen, die aufgrund der begrenzten Übertragungskapazität keine bidi- rektionale Übertragung erlaubt.
Satellitenempfänger wurden ursprünglich zur Positionsbestimmung und Navigation im militärischen Bereich, beispielsweise bei Waffensystemen, Kriegsschiffen und Flugzeu- gen eingesetzt. Heute werden Satellitenempfänger jedoch vermehrt auch im zivilen Bereich genutzt, beispielsweise in der Seefahrt, in der Luftfahrt, durch Navigationssysteme im Auto, zur Orientierung im Freizeitbereich, im Vermessungswesen, in der Landwirtschaft, im Leistungssport und zum Einsatz in Mobiltelefonen.
Beispielsweise erlauben die Genauigkeiten von Satellitenempfängern heute in der zivilen Luftfahrt sogar automati- sehe Landungen, sofern die Mittellinien der Landebahn vorher genau vermessen wurden. Ein weiteres verbreitetes Einsatzgebiet ist das Flottenmanagement von Verkehrsbetrieben und das Transportwesen zu Land und auf Wasser oder See. Sind die Fahrzeuge oder die Schiffe beispielsweise mit einem Satellitenempfänger ausgestattet, so hat die Zentrale jederzeit einen Überblick über den Standort der Fahrzeuge bzw. der Schiffe und kann bei Störungen sofort eingreifen. Eingesetzt werden Satellitenempfänger beispielsweise auch im Auto, um mit einer umfangreichen Landkarten- und Stadtplansoftware beispielsweise mittels akustischer Richtungsanweisungen an den Fahrer ihm den Weg zum gewünschten Zielort zu weisen. In letzter Zeit ist der Einsatz von Satellitenempfängern auf PDA-Systemen (Persönlichen Digitalen As- sistenzsystemen) , PNA-Systemen (Persönlichen Navigations- Assistenzsystemen) und in Mobilfunktelefonen stark gewachsen. Diese können beispielsweise flexibel in verschiedenen Fahrzeugen schnell eingesetzt werden. Meist wird die Routenführung graphisch auf einem Farbbildschirm und mit in- teraktiver Eingabe dargestellt.
Die Verbreitung der Satellitenempfangsgeräte ist auch insbesondere im Hinblick auf die ständig fallenden Preise der Elektronikprodukte zu erklären. Während fest eingebaute Systeme in der Regel zwar erheblich teurer sind als mobile Geräte, haben diese jedoch den Vorteil, dass sie mit der Fahrzeugelektronik gekoppelt sein können. Somit können zusätzliche Daten, die im Fahrzeug verfügbar sind, welche beispielsweise die Geschwindigkeit und die Beschleunigung mit berücksichtigen, um die Position präziser zu bestimmen und auch in Funklöchern wie z. B. Tunneln eine Position ermitteln zu können, nutzbar gemacht werden.
In Gebäuden ist der Satellitenempfang meist reduziert bis unmöglich. Im konkreten Fall hängt es beispielsweise von den verwendeten Baustoffen im Gebäude bzw. deren Dämpfungsverhalten und auch vom Standort innerhalb des Gebäudes ab. Beispielsweise kann in Fensternähe oder in Räumen mit gro- ßen Fenstern und freier Sicht auf den Himmel, je nach momentaner Satellitenposition durchaus noch eine Standortbestimmung mit reduzierter Genauigkeit möglich sein. In Innenräumen, beispielsweise Kellern, ist der Satellitenemp- fang dagegen sehr stark eingeschränkt. Neuere Satellitenempfänger ermöglichen es beispielsweise auch in manchen Situationen wie in Gebäuden einen Empfang des Satellitensignals zu gewährleisten. Beispielsweise kann dies dadurch ermöglicht werden, dass die Empfangssignale nicht zeitlich nacheinander vermessen werden, und nur ein Empfangsweg verwendet wird, sondern indem eine Mehrzahl von parallelisier- ten Satellitenempfängern verwendet werden. Durch einen solchen parallelen Einsatz von Satellitenempfängern mit zeitgleicher Auswertung kann beispielsweise der Mehrwegeempfang stark reduziert werden, so dass in Kombination mit einer gesteigerten Eingangsempfindlichkeit des Satellitensignals auch die Signale, die an Wänden und Böden reflektiert wurden u. U. auch im Innern von Gebäuden oder engen Gassen in dicht verbauten Gebieten noch ausgewertet werden können.
Satellitenempfangssysteme messen beispielsweise den Ort des Empfängers mit Hilfe der Entfernung zu mehreren Satelliten. Die Satelliten strahlen dabei beispielsweise ständig ihre sich ändernden Positionen und die genaue Uhrzeit aus. Aus deren Signallaufzeiten können die Satellitenempfänger dann ihre eigene Position und Geschwindigkeit berechnen. Beispielsweise können dazu drei Satelliten zur Bestimmung der Raumkoordinaten und ein vierter Satellit zur Bestimmung der Zeitkoordinate genutzt werden. Mit den Satellitensignalen lässt sich nicht nur die Position, sondern auch die Geschwindigkeit des Empfängers bestimmen, was beispielsweise durch Messung des Dopplereffekts geschehen kann.
Beispielsweise senden Satelliten „spread spectrum" (spekt- ral gespreizt) modulierte Signale aus. Ein Datensignal kann beispielsweise mit einer pseudozufälligen Codefolge moduliert werden und vom Empfänger mittels Kreuzkorrelation empfangen werden. Zur besonders effizienten Übertragung können beispielsweise Codefolgen eingesetzt werden, die eine bestimmte Codephasenverschiebung aufweisen. Beispielsweise werden die Satellitensignale mittels der speziellen Codierung so ausgestrahlt, dass die dabei entstehenden Sen- defolgen von verschiedenen Satelliten orthogonal zueinander stehen, so dass ein unabhängiger Empfang der einzelnen Satellitensignale möglich wird, obwohl alle Satelliten auf den gleichen Frequenzen senden. Dieses Codemultiplexverfah- ren, auch CDMA (Code Division Multiple Access) Verfahren (Codeaufteilungsvielfachzugangsverfahren) bezeichnet, wird beispielsweise in den meisten Satellitenempfangsgeräten zur Auswertung des Sendesignals bzw. der Sendesignale verwendet. Beispielsweise können dazu Gold-Folgen genutzt werden, die beispielsweise aus zwei Generatorpolynomen mittels rü ckgekoppelter Schieberegister erzeugt werden können, wobei eine Codephasenverschiebung zwischen den zwei Generatoren genutzt werden kann, um zu erreichen, dass unterschiedliche Gold-Folgen mit gleichen Generatorpolynomen zueinander fast orthogonal im Coderaum stehen und sich damit kaum gegensei- tig beeinflussen. Insofern weisen die empfangenen Satellitensignale aufgrund der Codephasenverschiebungen eine hinreichend kleine Kreuzkorrelation für den CDMA-Empfang auf, so dass eine Mehrzahl von Satelliten der gleichen Sendefrequenz Daten zu den Satellitenempfängern übertragen können.
Zur Erhöhung der Genauigkeit können die Signale von einem Satelliten auch beispielsweise auf mehreren Frequenzen ausgesendet werden, wobei meist wählbar ist, welcher Code auf welcher Frequenz übertragen werden kann. Durch die Übertra- gung auf mehreren Frequenzen können beispielsweise ionosphärische Effekte, die zur Erhöhung der Laufzeit führen, herausgerechnet werden, um so die Genauigkeit zu steigern.
Ein typischer Satellitenempfänger kann beispielsweise nach dem Prinzip arbeiten, dass für ein empfangenes Signal eines Satelliten eine Gold-Codefolge erzeugt wird, die der Gold- Codefolge entspricht, die der Satellit aussendet. Dabei haben zunächst die empfangene und die im Empfänger selbst er- zeugte Codefolge keine zeitliche Beziehung. Um diese zeitliche Beziehung herzustellen, werden beide Folgen nach einer zeitlichen Verschiebung einer der Folgen miteinander multipliziert und die Multiplikationsergebnisse addiert. Diese Prozedur kann auch als Kreuzkorrelation bezeichnet werden. Wenn die zeitliche Verschiebung variiert wird, ändert sich die Summe. So wird beispielsweise die Summe maximal, wenn die Folgen zeitlich übereinstimmen.
Beispielsweise ist es möglich, aufgrund der speziellen Codefolgen, die der Satellit sendet, zu gewährleisten, dass nur bei der richtigen Codefolge und bei der richtigen Zeitverschiebung das Maximum der Kreuzkorrelation auftritt, was auch als Einzigartigkeit bezeichnet werden kann. Durch das Abzählen in den Signaleinheiten und die Lageauswertung der momentanen Zeit im Codeblock ist es beispielsweise möglich, den genauen Sendezeitpunkt, zu dem das empfangene Signal durch den Satelliten ausgesendet wurde, zu bestimmen. Für die Auswertung ist es beispielsweise ausreichend, wenn nur die Zeit des Beginns eines Codeblocks im Satelliten bekannt ist. Der Empfänger kann dann die Zeit zwischen dem Auswertezeitpunkt und dem Beginn eines Codeblocks messen, um die Sendezeit des Codeblocks durch Auswertung der Satellitennachricht zu bestimmen.
Aufgrund der Signalauswertung mittels einer Kreuzkorrelationsbestimmung und Auswerten des Maximums der Kreuzkorrelation ist es von besonderer Wichtigkeit, dass der zeitliche Zusammenhalt des Empfangssignals beibehalten wird. Eine Kreuzkorrelation kann beispielsweise nur dann richtig ausgewertet werden, wenn die beiden Signale, über welche die Kreuzkorrelation ausgeführt wird, in korrektem zeitlichen Zusammenhang zueinander stehen. Das heißt, ein Empfangssignal sollte den gleichen zeitlichen Bezug aufweisen, wie ein gesendetes Signal, um dann mittels Korrelation die Zeitverschiebung zum gesendeten Signal bestimmen zu können. Zur Weiterleitung der von den Satelliten empfangenen Signale an beispielsweise eine Kontrollstation steht dem Satellitennavigationsempfänger meist nur eine begrenzte Übertragungskapazität zur Verfügung, die beispielsweise keine bi- direktionale Übertragung erlaubt. Anwendungen liegen hierin, die empfangenen Daten eines Satellitennavigationsgeräts mit geringem Protokollaufwand an beispielsweise eine Kontrollstation weiter zu leiten, welche beispielsweise anhand der Daten von mehreren Satellitenempfangsgeräten eine Kon- trolle und Überwachung der Positionen der einzelnen Satellitennavigationsempfänger ermöglichen kann. Beispielsweise kann dadurch eine wirkungsvolle Flottenverwaltung von z.B. Verkehrsbetrieben sowie eine effiziente Steuerung z.B. des Transportwesens zu Land, zu Luft oder zur See ermöglicht werden. Die Zentrale hat mittels der von den Satellitenempfängern gesendeten Daten jederzeit einen Überblick über den Standort der verschiedenen Fahrzeuge bzw. Schiffe oder Flugobjekte und kann bei Störungen sofort eingreifen.
Dem Satellitenempfänger, der in dieser Kommunikation zum Sender wird, um die von den Satelliten empfangenen Daten an die Kontrollstation zu senden, steht beispielsweise eine asynchrone Schnittstelle zur Verfügung. Der Datenstrom wird beispielsweise vom Sender ausgesendet, sobald die Daten dem Sender zur Verfügung stehen und ohne dass der Sender auf den Empfänger achtet. Das heißt, es kann aufgrund des fehlenden Rückkanals kein „Handshake" („Händeschütteln") zwischen Sender und Empfänger stattfinden. Da der Sender keine Rückmeldung vom Empfänger erhält, können Fehler, die auf- grund der Übertragungsstrecke auftreten, auch nicht durch erneutes Senden der fehlerhaften Pakete ausgeglichen werden. Der Datenstrom kann beispielsweise aus einer Aneinanderreihung von Paketen bestehen, die der Sender mit geringem Protokollaufwand über seine asynchrone Schnittstelle an den Empfänger übertragen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Konzept zu schaffen, das es ermöglicht, ein Empfangssignal eines Satellitenempfängers über eine nichtausfallsichere Übertragungsstrecke ohne Rückkanal zu übertragen, wobei das übertragene Empfangssignal auch bei vorübergehenden Störungen der Übertragungsstrecke noch eine ausreichend zuverläs- sige Auswertung erlaubt.
Die vorliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Datenstroms basierend auf empfangenen Datenpaketen, die mit Paketfolgemarkierungen versehen sind, gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Erzeugen des Datenstroms, gemäß Anspruch 23, oder durch einen Satellitenempfänger zum Empfangen eines Empfangssignals und zum Bereitstellen von Datenpaketen, die auf dem Empfangssignal basieren, gemäß Anspruch 24.
Ferner umfasst die Lösung ein System zum Übertragen von Datenpaketen, die auf einem Empfangssignal eines Satellitenempfängers basieren, und die mit Paketfolgemarkierungen versehen sind, gemäß Anspruch 40 sowie ein System zum Über- tragen von Datenpaketen, die auf einem ersten Empfangssignal und einem zweiten Empfangssignal eines Satellitenempfängers basieren, und mit Paketfolgemarkierungen und Kanalmarkierungen versehen sind, gemäß Anspruch 50. Außerdem umfasst die Lösung ein Computerprogramm gemäß Anspruch 52, mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens gemäß Anspruch 23.
Zur Erhaltung des zeitlichen Zusammenhalts des vom Satelliten empfangenen Signals, das von dem Satellitenempfänger als beispielsweise ein Datenstrom aus einzelnen Paketen an die Kontrollstation weitergesendet wird, ist es wesentlich, bei der Übertragung der Pakete den zeitlichen Zusammenhalt zu bewahren, damit ein Empfänger beispielsweise in der Kontrollstation mittels Kreuzkorrelationsverfahren die genauen Positionsdaten des Satellitenempfängers bestimmen kann.
Ein Kerngedanke eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung besteht darin, Datenpakete, die über eine nichtaus- fallsichere undirektionale Übertragungsstrecke digitale Signale von einem Satellitenempfänger zu einer Empfangsvorrichtung senden, mit Paketfolgemarkierungen zu versehen, anhand derer in einem Empfänger eine (in manchen Fällen so- gar eindeutige) Zuordnung des Messzeitpunktes der einzelnen Signalwerte möglich ist. Der Empfänger kann unter Verwendung der Paketfolgemarkierungen erkennen, ob zwischen zwei empfangenen Datenpaketen ein oder mehrere Datenpakete verloren gegangen sind, und in den Datenstrom statt der verlo- ren gegangenen Datenpakete ein oder mehrere Füllpakete einfügen, so dass die zeitliche Zuordnung der einzelnen Datenpakete erhalten bleibt. Die Erhaltung der zeitlichen Zuordnung des Empfangssignals ist bei einigen Ausführungsbeispielen wesentlich für die weitere Verarbeitung, da bei- spielsweise mittels einer sich anschließenden Kreuzkorrelationsauswertung zwischen dem Empfangssignal und einer dem Empfänger vorliegenden Codefolge die zeitliche Beziehung zwischen der Codefolge und dem Empfangssignal bestimmt werden kann.
Wäre diese zeitliche Beziehung gestört, beispielsweise dadurch, dass einzelne Pakete verloren gegangen sind, und nicht wieder ersetzt wurden, so könnte beispielsweise die nachgeschaltete Signalverarbeitung im Empfänger kein Maxi- mum der Zeitverschiebung zwischen Codefolge und empfangenem Signal ermitteln, bzw. würde bei geringen Paketausfällen die Position der Kreuzkorrelation falsch bestimmen, was zu erheblichen Positionierungsfehlern führen könnte. Werden verloren gegangene Pakete beispielsweise durch Füllpakete ersetzt, so bleibt die zeitliche Beziehung erhalten, und die Kreuzkorrelati'onsauswertung kann sehr schnell das Maximum der Zeitverschiebung ermitteln. Die Füllpakete können bei einigen Ausführungsbeispielen so ausgebildet sein, dass sie die Korrelationsbestimmung nicht stören, das heißt, die Füllpakete können beispielsweise so gewählt sein, dass sie keiner gültigen Codefolge und keinem gesendeten Datenpaket des Satellitenempfängers entsprechen. Beispielsweise eignen sich als Füllpakete Nullpakete (also beispielsweise Daten- pakete, die nur „Nullen" enthalten) oder rein zufällig gewählte Pseudozufallswerte.
Die Paketfolgemarkierungen können beispielsweise im Satel- litenempfänger (also beispielsweise vor der Übertragung ü- ber die unidirektionale Schnittstelle) derart an die bereitgestellten Datenpakete angebracht werden, dass Abschnitte der Datenpakete (z.B. Abschnitte, die Abtastwerte eines Satellitennavigations-Empfangssignals aufweisen) mit einer Paketfolgemarkierung überschrieben werden. Daneben ist es auch möglich, die Paketfolgemarkierungen vor oder hinter den einzelnen Datenpaketen anzubringen bzw. in die Datenpakete einzufügen. Durch die Korrelation mit einer langen Datenfolge, die beispielsweise in einem Korrelati- onsempfänger durchgeführt werden kann, stellt es kein größeres Problem dar, wenn einzelne Daten verloren gehen, da bei der Bildung einer Korrelation ein entsprechend großer Zeitraum ausgewertet wird. Wesentlich ist jedoch bei einigen Ausführungsbeispielen, dass die zeitliche Lage und die eindeutige Zuordnung des Messzeitpunktes der Signalwerte nicht verändert werden.
Bei Verarbeitung mehrerer Frequenzbänder ist es manchmal gewünscht, die Synchronizität der einzelnen Frequenzbänder zu erhalten. Dies kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass die Paketfolgemarkierungen der einzelnen Frequenzbänder die gleiche Markierung aufweisen, wenn einzelne Signalwerte von unterschiedlichen Frequenzbändern zum gleichen Zeitpunkt gemessen wurden. Dadurch kann beispielsweise eine Synchronisierung über mehrere Frequenzbänder gewährleistet werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich- nungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Datenstroms, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Satellitenempfängers, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 ein Beispiel einer Paketfolgemarkierung;
Fig. 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines Datenstroms, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Systems zum Übertragen von Datenpaketen, die auf einem Empfangssignal basieren, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Satellitenempfängers zum Bereitstellen von Datenpaketen, die auf zwei Empfangssignalen beruhen, gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Systems zum Übertragen von Datenpaketen, die auf zwei Empfangssignalen basieren, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei der Datenstrom auf empfangenen Datenpaketen basiert, die mit Paketfolgemarkierungen versehen sind. Die Vorrichtung 100 kann einen Paketverlusterkenner 104 und einen Da- tenpaketverarbeiter 105 umfassen. Die Vorrichtung 100 kann einen Datenstrom 101 erzeugen, basierend auf empfangenen Datenpaketen 102, die mit Paketfolgemarkierungen 103 verse- hen sind. In diesem Ausführungsbeispiel empfängt die Vorrichtung 100 beispielsweise zwei Datenpakete 111, 114, die jeweils mit Paketfolgemarkierungen 121, 124 versehen sind. Beispielsweise hat ein erstes empfangenes Datenpaket 111 eine erste Paketfolgemarkierung 121 (oder allgemein eine beliebige Paketfolgemarkierung) und ein zweites empfangenes Datenpaket 114 eine vierte Paketfolgemarkierung 124 (oder allgemein eine beliebige Paketfolgemarkierung) . Beispiels- weise wurde von einem Satellitenempfänger ein Strom von gesendeten Datenpaketen 111, 112, 113, 114 erzeugt, und zu der Vorrichtung 100 gesendet. Auf dem Ubertragungsweg traten in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise zwei Paketverluste auf, wobei das zweite Datenpaket 112 mit der zweiten Paketfolgemarkierung 122 und das dritte Datenpaket
113 mit der dritten Paketfolgemarkierung 123 aufgrund von Störungen auf dem Übertragungsweg verlorengegangen sind. Bei der Vorrichtung 100 treffen dann in diesem Ausführungsbeispiel nur das erste Datenpaket 111 mit der ersten Paket- folgemarkierung 121 und das ursprünglich vierte Datenpaket
114 mit der vierten Paketfolgemarkierung 124 ein, welches nun als zweites Datenpaket 114 von der Vorrichtung 100 empfangen wird.
Der Paketverlusterkenner 104 der Vorrichtung 100 kann anhand der Paketfolgemarkierungen 121 und 124 erkennen, dass das erste Datenpaket 111 und das vierte Datenpaket 114 empfangen wurden und dass das zweite Datenpaket 112 und das dritte Datenpaket 113 verloren gegangen sind. Diese Infor- mation kann der Paketverlusterkenner 104 dem Datenpaketver- arbeiter 105 übermitteln, welcher die Aufgabe wahrnehmen kann, die verloren gegangenen Datenpakete 112, 113 unter Verwendung von Füllpaketen 132, 133 zu ersetzen. Es kann somit beispielsweise ein Datenstrom 101 erzeugt werden, der wieder die ursprüngliche Anzahl an gesendeten Datenpaketen umfasst, und beispielsweise ein erstes Datenpaket 111, ein das zweite Datenpaket 112 ersetzendes Füllpaket 132, ein das dritte Datenpaket 113 ersetzendes Füllpaket 133 und ein viertes Datenpaket 114 umfasst. Die verloren gegangenen Da- tenpakete 112, 113 können beispielsweise durch die Füllpakete 132, 133 ersetzt werden, so dass der Datenstrom 101 so erzeugt werden kann, dass die empfangenen Datenpakete 102 in dem Datenstrom 101 entsprechend ihrer Paketfolgemarkie- rung 103 angeordnet sind, und dass die ein oder mehreren Füllpakete 132, 133 entsprechend einer zeitlichen Lage der zugehörigen verloren gegangenen Datenpakete 112, 113 angeordnet sind.
Die ein- oder mehreren Füllpakete 132, 133 können beispielsweise die gleiche Länge aufweisen. Auch können die empfangenen Datenpakete 102 jeweils die gleiche Länge aufweisen. Der Datenpaketverarbeiter 105 kann weiterhin ausge- legt sein, um die ein oder mehreren Füllpakete 132, 133 mit der Länge der ein oder mehreren Datenpakete 111, 114 zu erzeugen. Das Füllpaket 132 oder 133 kann beispielsweise ein Nullpaket sein, das heißt, eine Folge von Nullwerten umfassen oder auch eine Folge von Werten, die in keinem empfan- genen Datenpaket auftritt. Die Füllpakete 132, 133 können beispielsweise auch Zufallspakete sein, die eine Folge zufällig erzeugter Werte oder eine Folge mit einem Zufallszahlengenerator erzeugter Pseudorauschsignale umfassen. Die Füllpakete 132, 133 sollten jedoch bei einem Ausführungs- beispiel keine Sequenz umfassen, die in einem Datenwort einer Codefolge (z.B. einer Codefolge, die von einem Satellitennavigationssystem verwendet wird) auftritt beziehungsweise die einem empfangenen Datenpaket entspricht.
Die Paketfolgemarkierungen 103 können beispielsweise an einer vorbestimmten Stelle innerhalb der ein oder mehreren Datenpakete 111, 114 angebracht sein, beispielsweise an einer vorbestimmten Stelle, die für alle empfangenen Datenpakete 102 gleich ist. Die Paketfolgemarkierung 103 kann bei- spielsweise eine bestimmte Folge von Werten umfassen. Beispielsweise kann die Paketfolgemarkierung 103 ein sich an die bestimmte Folge von Werten innerhalb der ein oder mehreren Datenpakete 102 anschließendes Datenwort sein.
Der Paketverlusterkenner 104 kann beispielsweise ausgelegt sein, um eine Anzahl an verloren gegangenen Datenpaketen 112, 113 zwischen zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpaketen 111, 114 zu ermitteln, beispielsweise durch Aus- werten einer Beziehung zwischen den Paketfolgemarkierungen 121, 124 der zwei empfangenen Datenpakete 111, 114. Beispielsweise können die Paketfolgemarkierungen 103 als Zähler bzw. als Zählwerte ausgebildet sein, wobei die Anzahl an verloren gegangenen Datenpaketen sich durch die Differenz der Zählerstände der zwei Zähler (bzw. der Zählerwerte) ermitteln lässt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die zweite empfangene Paketfolgemarkierung 124 den Zählerstand bzw. Zählwert „4" auf und die erste Paketfolgemarkie- rung 121 weist den Zählerstand „1" auf, so dass sich aus der um eins reduzierten Differenz der beiden Zählerstände ein Wert von (beispielsweise zwei) verloren gegangenen Paketen ermitteln lässt.
Sind die Paketfolgemarkierungen 103 beispielsweise als Zähler ausgebildet, so stellt beispielsweise die Breite des Zählers, das heißt die Anzahl Bits die zur Darstellung des Zählerwerts vorhanden sind, ein Maß dar, wie viele verloren gegangene Datenpakete 112, 113 durch den Paketverlusterken- ner 104 der Vorrichtung 100 erkannt werden können. Der Zähler läuft beispielsweise von Null bis zum Maximalwert, der mit dem Zähler dargestellt werden kann. Danach läuft der Zähler über und fängt beispielsweise erneut an, bei Null hoch zu zählen. Gehen beispielsweise mehr Datenpakete 112, 113 verloren, als der Zähler Werte darstellen kann, bevor es zu einem Überlauf kommt, so können nicht alle verlorenen Datenpakete 112, 113 von dem Paketverlusterkenner 104 de- tektiert werden. Der Maximalwert einer erkennbaren Anzahl von verlorenen Datenpaketen 112, 113 entspricht beispiels- weise der Breite des Zählers bzw. der Anzahl an Werten, die durch diesen darstellbar sind. Eine Detektion von einer höheren Anzahl an verlorenen Datenpaketen 112, 113 als durch den Zähler an Werten darstellbar sind, kann aber beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Vorrichtung 100 eine Uhr aufweist zum Bestimmen einer Zeitinformation, zum Beispiel basierend auf den empfangenen Datenpaketen 102, so dass aus einer Beziehung zwischen der Differenz der Zählerstände der zwei Zähler und der Zeitinformationen der zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpakete 111, 114 ein Zählerüberlauf eines der zwei Zähler erkannt werden kann. Die Anzahl an verloren gegangenen Paketen 112, 113 kann beispielsweise unter Verwendung der um eins reduzierten Differenz der Zählerstände der zwei Zähler und den Zeitinformationen der zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpakete bestimmt werden. Beispielsweise lässt sich dies durch eine PC-Uhr realisieren, wenn die Vorrichtung 100 auf einem PC realisiert ist, und dem PC eine interne oder ex- terne Zeitinformation zur Verfügung steht.
Beispielsweise kann die Vorrichtung 100 mittels des Daten- paketverarbeiters 105 jeweils ein verloren gegangenes Datenpaket 112, 113 durch ein Füllpaket 132, 133 ersetzen. Es können aber auch mehrere verloren gegangene Datenpakete 112, 113 durch nur ein Füllpaket 106 der gleichen Länge wie das verloren gegangene Paket 112, 113 ersetzt werden.
Die Vorrichtung 100 kann beispielsweise die Anzahl an ver- loren gegangener Datenpakete 112, 113 einem Bediener übermitteln, damit dieser die Daten für eine Fehlerauswertung oder Diagnose verwenden kann. Auch kann ein Abweichen der Paketfolgemarkierung 103 von einer Stelle, an der die Vorrichtung 100 die Paketfolgemarkierung 103 erwartet, bei- spielsweise auf einen Fehler hindeuten, der einem Bediener übermittelt werden kann, um diesem eine Fehlerauswertung oder Diagnose zu ermöglichen.
Auf manchen Übertragungsstrecken ist es beispielsweise auch möglich, dass empfangene Datenpakete 102 nicht in der richtigen Reihenfolge empfangen werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 100 einen Paketsortierer aufweisen, der beispielsweise die ein oder mehreren Datenpakete 102 in der Reihenfolge, die durch die Paketfol- gemarkierungen 103 vorgegeben ist, vorsortiert und danach dem Paketverlusterkenner 104 zuführt. Damit kann es der Vorrichtung 100 beispielsweise möglich sein, empfangene Datenpakete 102 zuerst in die richtige Reihenfolge zu brin- gen, bevor sie der Paketverlusterkenner 104 weiterverarbeitet.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Satellitenempfängers 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Satellitenempfänger 200 kann einen Abtaster 201 und einen Datenpaketerzeu- ger 202 umfassen, wobei der Abtaster 201 ein Empfangssignal 220 oder Zwischenfrequenzsignal abtasten kann, um eine Folge von Abtastwerten 203 zu erhalten. Die Folge von Abtast- werten 203 kann beispielsweise eine erste Teilfolge der Abtastwerte 204 sowie eine zweite Teilfolge der Abtastwerte 205 umfassen. Dem Datenpaketerzeuger 202 können die zwei Teilfolgen von Abtastwerten 204, 205 in der Art zugeführt werden, dass der Datenpaketerzeuger 202 beispielsweise die erste Teilfolge 204 mit einer ersten Paketfolgemarkierung 212 versieht und die zweite Teilfolge 205 mit einer zweiten Paketfolgemarkierung 213 versieht, wobei die Paketfolgemarkierungen eine zeitliche Beziehung zwischen der Teilfolge 204 von Abtastwerten 203 und der zweiten Teilfolge 205 von Abtastwerten 203 beschreiben. In diesem Ausführungsbeispiel ist dies durch die Zahl „1" als erste Paketfolgemarkierung
212 und durch die Zahl „2" als zweite Paketfolgemarkierung
213 angedeutet. Allgemein können die Paketfolgemarkierungen auch mit beliebigen anderen Werten oder Folgen von Werten dargestellt werden. Die durch den Datenpaketerzeuger 202 erzeugten Datenpakete 210, 211 können am Ausgang als bereitgestellte Datenpakete 230 bereitgestellt werden.
Beispielsweise können die Paketfolgemarkierungen 212, 213 genutzt werden, um die Datenpakete 210, 211, bzw. Abschnitte derselben zu überschreiben. Auch möglich ist es, die Paketfolgemarkierungen 212, 213 vor oder hinter die zugehörigen Datenpakete 210, 211 anzufügen oder innerhalb der zugehörigen Datenpakete 210, 211 einzufügen, so dass anders als beim Überschreiben keine Daten verloren gehen. Die Datenpakete 210, 211 können beispielsweise jeweils an der gleichen Stelle mit der zugehörigen Paketfolgemarkierung 212, 213 versehen werden. Als Paketfolgemarkierung 212, 213 kann beispielsweise ein Zeitstempel genutzt werden, der die Datenpakete mit einer Zeitinformation versieht, die beispielsweise von einer Abtastzeit des Abtasters 201 abgeleitet ist, zu der ein bestimmtes Element der den Datenpaketen 210, 211 zugeordneten Teilfolgen 204, 205 abgetastet wurde.
Zur Paketfolgemarkierung 212, 213 kann beispielsweise auch ein Zähler verwendet werden, der die Datenpakete 210, 211 mit einem Zählerstand versieht, wobei Datenpakete 210, 211, die unterschiedliche Teilfolgen 204, 205 der Abtastwerte 203 umfassen, mit einem unterschiedlichen Zählerstand versehen werden können. Der Zähler kann beispielsweise um eine konstante Zahl hochgezählt oder heruntergezählt werden, wenn die zweite Teilfolge 205 der Abtastwerte 203 unmittel- bar nach der ersten Teilfolge 204 der Abtastwerte 203 durch den Abtaster 201 abgetastet wurde. Der Datenpaketerzeuger 202 kann beispielsweise die Datenpakete 210, 211 mit gleicher Länge erzeugen. Die Paketfolgemarkierung 212, 213 kann beispielsweise die Datenpakte 210, 211 mit einem Synchroni- sationswort 301 und einem darauf folgenden Zähler 303 überschreiben, wobei beispielsweise das Synchronisationswort 301 und der darauffolgende Zähler 303 die Datenpakete 210, 211 stets an der gleichen Stelle überschreiben. Dabei können beispielsweise ein oder mehrere Abtastwerte überschrie- ben werden. In einem Ausführungsbeispiel kann das Synchronisationswort 301 ein 32-Bit-breites Datenwort umfassen, das eine alternierende Sequenz 302 von Datenbits umfasst. Der Zähler bzw. Zählwert 303 kann sich an das Synchronisationswort (auch als Präambel bezeichnet) 301 anschließen und beispielsweise als ein 16-Bit-breites Datenwort 304, 305 realisiert sein.
Das Empfangssignal 220 kann ein Empfangssignal eines Satellitennavigationssystems sein, beispielsweise die Uberlage- rung verschiedener CDMA-Signale verschiedener Satelliten, oder das Empfangssignal kann ein Zwischenfrequenzsignal sein, beispielsweise ein in einen niedrigeren Frequenzbereich moduliertes Empfangssignal 220. Die Abtastung eines Zwischenfrequenzsignals empfiehlt sich beispielsweise für den Fall, dass das Empfangssignal 220 so hochfrequent ist, dass es durch den Abtaster 201 nicht darstellbar ist, oder beispielsweise wenn zwischen dem Empfang des Empfangssig- nals 220 und dem Eingang des Abtasters 201 eine Übertragungsstrecke liegt, die das ursprüngliche Empfangssignal 220 stark dämpfen würde, das Zwischenfrequenzsignal hingegen weniger stark.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Paketfolgemarkierung 300, die einer der beiden Paketfolgemarkierungen 212, 213 gemäß Fig. 2 entsprechen kann. In diesem Beispiel ist die Paketfolgemarkierung 300 als ein Zähler bzw. Zählwert ausgebildet, der hier auch als Zeitstempel 303 bezeichnet werden kann, und beispielsweise ein aus 8 Bit bestehendes unteres Datenwort 305 sowie ein aus 8 Bit bestehendes oberes Datenwort 304 umfasst. Der Zeitstempel 303 schließt sich in diesem Ausführungsbeispiel direkt an eine Präambel bzw. ein Synchronisationswort 301 an, die vier gleichartige Daten- worte 302 von 8 Bit Breite mit jeweils dem Inhalt „0x55" umfasst. Andere Formate und längere oder kürzere Zeitstempel 303 sind ebenfalls möglich. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise möglich, die Paketfolgemarkierung 300 auf ein Datenpaket 230 zu überschreiben und im Empfänger nach der Präambel 301 zu suchen, um den Zeitstempel 303, der als Zähler ausgebildet sein kann, zu bestimmen.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt eine mögliche Ausbildung der Paketfolgemarkierung 300 auf. Es ist auch möglich, andere Wortbreiten für die Präambel 301 und für den Zeitstempel 303 zu verwenden beziehungsweise andere Werte für die Präambeldatenworte 302 und für die zwei Zeitstempeldaten- worte 304, 305. Auch kann der Zeitstempel 303 statt eines Zählers eine Zeit aufweisen, die beispielsweise synchron zu einem Abtastzeitpunkt des Abtasters 201 spezifiziert werden kann. Die Paketfolgemarkierung 300 kann auch vor oder hin- ter ein Datenpaket 230 angefügt oder in ein Datenpaket 230 eingefügt werden, ohne die Daten zu überschreiben.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zum Er- zeugen eines Datenstroms, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 400 erzeugt aus Datenpaketen 102, die mit Paketfolgemarkierungen 103 versehen sind, einen Datenstrom 101 als eine Folge von empfangenen Datenpaketen 111, 114 und anstelle der verloren gegangenen Datenpakete 112, 113 eingefügten Füllpaketen 132, 133. Das Verfahren kann beispielsweise vier Schritte umfassen, wobei in einem ersten Schritt (Schritt Ia) 401 Datenpakete 102 empfangen werden können, die mit Paketfolgemarkierungen 103 versehen sind. In einem zweiten Schritt (Schritt Ib) 402 kann das Verfah- ren 400 erkennen, ob ein oder mehrere Datenpakete 112, 113 zwischen zwei empfangenen Datenpaketen 111, 114 verloren gegangen sind, beispielsweise unter Verwendung der Paketfolgemarkierungen 103. Ein dritter Schritt (Schritt 2a) 403 kann beispielsweise darin liegen, ein oder mehrere verloren gegangene Datenpakete 112, 113 durch ein oder mehrere Füllpakete 132, 133 gleicher Länge wie die verloren gegangenen Datenpakete 112, 113 zu ersetzen. Schließlich kann das Verfahren 400 in einem vierten Schritt (Schritt 2b) 404 den Datenstrom 101 als eine Folge von empfangenen Datenpaketen 111, 114 und anstelle der verloren gegangenen Datenpakete 112, 113 eingefügten Füllpaketen 132, 133 erzeugen. Nach jedem Empfang von Datenpaketen 102 können die vier Schritte 401, 402, 403, 404 des Verfahrens 400 nochmals durchlaufen werden.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems 500 zum Ü- bertragen von Datenpaketen 230, die auf einem Empfangssignal 220 basieren, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das System 500 kann einen Satellitenempfänger 200, eine Vorrich- tung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 sowie eine (J- bertragungseinrichtung 501 umfassen, die zwischen dem Satellitenempfänger 200 und die Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 geschaltet sein kann, so dass der Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 das Ausgangssignal 230 des Satellitenempfängers 200 zugeführt wird. Das System 500 kann beispielsweise ein von einem Satelliten empfangenes Empfangssignal 220 von einem Satelli- tenempfänger 200 zu einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 übertragen um das Empfangssignal 220 als Datenstrom 101 darzustellen.
Die Übertragungseinrichtung 501 kann beispielsweise Daten- pakete 230 asynchron übertragen, beispielsweise durch eine unidirektionale Übertragung der Datenpakete 230 ohne Rückkanal. Die Übertragungseinrichtung 501 kann ausgelegt sein, um die Datenpakete 230 ohne Redundanz zu übertragen. Das Ausgangssignal 101 der Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms ist beispielsweise ausgebildet, um eine zeitliche Korrelation zu dem Ausgangssignal 230 des Satellitenempfängers 200 aufzuweisen. Beispielsweise ist die Übertragungseinrichtung 501 in der Lage, die Datenpakete 230 unter Einwirkung von starken Störungen zu übertragen, wobei die Störungen einzelne Paketverluste bewirken können. Die Datenpakete 230 können über einen nicht ausfallsicheren Übertragungskanal 501 übertragen werden und beim Empfänger, d.h. bei der Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101, Paketverluste aufweisen. Der Satellitenempfänger 200 kann beispielsweise aus dem empfangenen Empfangssignal 220 einen kontinuierlichen Datenstrom von Datenpaketen 230 erzeugen und zu der Vorrichtung 100 übertragen. Die Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 kann dann beispielsweise aus den empfangenen Datenpaketen 102 und den ein oder mehreren Füllpaketen 106 einen kontinuierlichen Datenstrom 101 von Datenpaketen 102 und Füllpaketen 106 erzeugen.
Zur Abstimmung, an welcher Stelle die Paketfolgemarkierung 103 an den Datenpaketen 230 angebracht ist, kann das System 500 beispielsweise einen externen Kanal zur Verfügung stellen, mittels dessen der Satellitenempfänger 200 die entsprechende Stelle der Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 mitteilen kann. Umgekehrt kann auch die Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 die Position der Paketfolgemarkierung 103 über den externen Kanal dem Satellitenempfänger 200 mitteilen. Die Position kann auch von dem System 500 dem Satellitenempfänger 200 und der Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 beim Einschalten mitgeteilt werden, oder das System 500 kann die Position aus einer festen Größe, die beispielsweise innerhalb des Satellitenempfängers 200 oder der Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms vorliegt, bestimmt werden.
Eine weitere Methode, um die Paketfolgemarkierung 103 zu erkennen, kann beispielsweise darin liegen, die empfangenen Datenpakete 111, 114 nach einer vorbestimmten Präambel 301 bzw. einem Synchronisationsmuster 301 zu durchsuchen, welche bzw. welches beispielsweise von dem Satellitenempfänger 200 bei der Erzeugung der Datenpakete 230 an einer vorbestimmten Stelle angebracht wurde, um den sich beispielsweise an die Präambel 301 anschließenden Zeitstempel 303 zu markieren.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Folge von Abtastwerten 203 beispielsweise zuerst mit Paketfolgemarkierungen versehen werden, indem im Abstand von bei- spielsweise 1024 Werten Paketfolgemarkierungen 103 angebracht werden, die im Normalfall in verschiedenen Datenpaketen an der gleichen Stelle liegen. Die Paketfolgemarkierungen 103 bestehen aus einem oder mehreren Werten, die die Daten, beispielsweise die Abtastwerte, überschreiben. In manchen Fällen kann es aber beispielsweise vorkommen, dass der Datenpaketerzeuger 202 beispielsweise aufgrund von Störungen die Paketfolgemarkierungen 103 nicht immer an der gleichen Stelle innerhalb des Datenpaketes 230 anbringt. D.h., die Markierung kann innerhalb des Datenpaketes 230 variieren. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Folge von Abtastwerten 203 (beispielsweise nach dem Anbringen der Pa- ketfolgemarkierungen) in Datenpakete 210, 211 unterteilt werden. Dieses Unterteilen kann allerdings fehlerbehaftet sein und es kann ein Verlust von Werten während der Paketierung nicht ausgeschlossen werden. Nachdem die Paketfolgemarkierungen 103 allerdings bereits vorher angebracht wurden, ist die Synchronizität durch Fehler bei der Paketierung nicht beeinträchtigt. Der Datenpaketverlusterkenner 104 sucht beispielsweise nach der Präambel 301 unter der Annahme, dass sich die Position der Präambel 301 von einem Datenpaket 210 zum nächsten Datenpaket 211 nicht ändert. Die Präambel 301 und der Zeitstempel 303 können in einer fixen Beziehung zueinander stehen. Beispielsweise kann der Zeitstempel 303 unmittelbar auf die Präambel 301 folgen. Sollte die Präambel 301 nicht an der erwarteten Stelle gefunden werden, kann das ganze Datenpaket 210, 211 nach der Präambel 301 abgesucht werden. Enthält ein Datenpaket 210, 211 keine Präambel 301, so kann es beispielsweise verworfen werden. Der zeitliche Bezug der Daten im Datenpaket 210, 211 kann relativ zur Paketfolgemarkierung 103 verstanden werden, d.h., verschiebt sich die Paketfolgemarkierung 103 von einem Datenpaket 210 zum nächsten Datenpaket 211 um z.B. 100 Werte, dann werden beispielsweise im Datenpaket- verarbeiter 105 100 Füllwerte eingefügt (unter der Annahme, dass die Paketfolgemarkierung 103 sich entsprechend geändert hat, beispielsweise dass der Zählerstand 303 sich um eins erhöht hat und kein ganzes Datenpaket 210, 211 verloren gegangen ist) .
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Satellitenempfängers 200 zum Bereitstellen von Datenpaketen 640, die auf Emp- fangssignalen 230, 630 beruhen, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 kann darin bestehen, dass der Satellitenempfänger 200 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 nur ein Empfangssignal 220 oder Zwischenfrequenzsignal 220 umfassen kann, während in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ein zweites Empfangssignal 630 oder zweites Zwischenfrequenzsignal 630 zur Verfügung stehen kann, das bei- spielsweise von einem zweiten Abtaster 601 verarbeitet werden kann, während der Abtaster 201 das (erste) Empfangssignal 220 oder Zwischenfrequenzsignal 220 verarbeiten kann.
Der zweite Abtaster 601 kann beispielsweise aus einem zwei- ten Empfangssignal 630 oder zweiten Zwischenfrequenzsignal 630 eine dritte Teilfolge 605 von Abtastwerten erzeugen, die der Datenpaketerzeuger 202 dazu nutzen kann, um ein drittes Datenpaket 612 zu generieren, das eine dritte Paketfolgemarkierung 614 und die dritte Teilfolge 605 umfas- sen kann. Der Abtaster 201 kann beispielsweise mit dem zweiten Abtaster 601 zeitlich gekoppelt sein, beispielsweise darstellbar durch einen zeitlichen Versatz 622, mit dem die dritte Teilfolge 605 nach der ersten Teilfolge 204 gebildet wird. Beispielsweise kann die erste Paketfolgemar- kierung 212 und die dritte Paketfolgemarkierung 614 gleich sein, wenn die zeitliche Beziehung zwischen der ersten Teilfolge 204 von Abtastwerten des Abtasters 201 und der dritten Teilfolge 605 von Abtastwerten des zweiten Abtasters 604 durch einen zeitlichen Versatz 622 zwischen der ersten Teilfolge 204 und der dritten Teilfolge 604 beschrieben werden kann, der innerhalb eines Toleranzintervalls liegt. Beispielsweise ist es möglich, dass der Abtaster 201 und der zweite Abtaster 601 mit verschiedenen Abtastzeiten arbeiten, beispielsweise der Abtastzeit 620 des Abtasters 201 und der Abtastzeit 621 des zweiten Abtasters 601, die verschieden groß sein können. Beispielsweise kann dem ersten Datenpaket 210 und dem dritten Datenpaket 612 die gleiche Paketfolgemarkierung 212, 614 zugewiesen werden, wenn der zeitliche Versatz 622 zwischen bei- den Teilfolgen innerhalb eines Toleranzintervalls liegt, oder beispielsweise in einem Idealfall näherungsweise gleich Null ist. Beispielsweise kann sich das Toleranzintervall aus der größeren der beiden Abtastzeiten 620, 621 von Abtaster 201 und zweitem Abtaster 601 bestimmen lassen. In diesem Fall geht man davon aus, dass das Abtasten des letzten Elements der ersten Teilfolge 204 und das Abtasten des letzten Elements der dritten Teilfolge 605 zeitlich nahezu gleichzeitig geschehen, wobei eine zeitige Gleichzeitigkeit hier mit einer Auflösung in Schritten der Abtastzeit 620 dargestellt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise die Abtastzeit 620 die ungenauere Darstellung gegenüber der Abtastzeit 621 angeben, weshalb die Abtastzeit 620 beispielsweise eine Grenze für die zeitliche Auflösung darstellen kann. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Abtastzeit 620 des Abtasters 201 auch der Abtast- zeit 621 des zweiten Abtasters 601 entsprechen.
Da der Datenpaketerzeuger 202 in diesem Ausführungsbeispiel zwei Datenpakete 210, 612 mit der gleichen Paketfolgemarkierung 212, 614 erzeugen kann, die in diesem Ausführungs- beispiel beide den Wert „1" aufweisen, kann es beispielsweise notwendig sein, die von dem Satellitenempfänger 200 erzeugten Datenpakete 640 in einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101 zu unterscheiden, damit nicht aus dem ersten Datenpaket 210 und dem dritten Datenpaket 612, die hier aus zwei verschiedenen Empfangssignalen 220, 630 herrühren, ein einziger Datenstrom 101 erzeugt wird, sondern damit unterschiedliche Datenpakete 210, 612 unterschiedlichen erzeugten Datenströmen 101 zugeordnet werden. Beispielsweise lässt sich dies dadurch realisieren, dass der Datenpaketerzeuger 202 ausgelegt ist, um die Datenpakete 210, 612, 211 mit einer Kanalmarkierung zu versehen, die angibt, ob das erzeugte Datenpaket 640 eine Teilfolge 204, 205 der Abtastwerte des Abtasters 201 oder eine Teilfolge 605 der Abtastwerte des zweiten Abtasters 601 umfasst. Die Kanalmarkierung kann beispielsweise bereits in einer Information des Empfangssignals 220 oder des zweiten Empfangssignals 630 enthalten sein. Sie kann aber auch, alternativ oder zusätzlich, innerhalb der Paketfolgemarkierung 212, 614, 213 angebracht werden, oder einen anderen Teil des Datenpakets 210, 612, 211 umfassen.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems 700 zum (J- bertragen von Datenpaketen 230, die auf zwei Empfangssignalen 220, 630 basieren, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das System 700 umfasst einen Satellitenempfänger 200, der beispielsweise ein Empfangssignal 220 und ein zweites Empfangssignal 630 auswerten kann und beispielsweise entspre- chend dem Ausfϋhrungsbeispiel gemäß Fig. 6 ausgebildet sein kann. Weiterhin umfasst das System 700 eine erste Vorrichtung 702 zum Erzeugen eines Datenstroms 706 und eine zweite Vorrichtung 703 zum Erzeugen eines Datenstroms 707, die miteinander gekoppelt sein können. Das System 700 kann wei- terhin eine Übertragungseinrichtung 501 umfassen, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel des Systems gemäß Fig. 5 ausgeführt sein kann, und die beispielsweise ausgelegt sein kann, um zwischen dem Satellitenempfänger 200 und einem Ka- nalzuordner 701 geschaltet zu sein, so dass dem Kanalzuord- ner 701 das Ausgangssignal 230 des Satellitenempfängers 200 zugeführt werden kann. Das System 700 kann einen Kanalzu- ordner 701 umfassen, der beispielsweise die empfangenen Datenpakete 102 unter Verwendung einer Kanalmarkierung der ersten Vorrichtung 702 zum Erzeugen eines Datenstroms 706 oder der zweiten Vorrichtung 703 zum Erzeugen eines Datenstroms 707 zuführen kann.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel des Systems 500 gemäß Fig. 5, in dem aus einem Empfangssignal 220 ein Da- tenstrom 101 erzeugt werden kann, kann das System 700 so ausgelegt sein, dass aus einem Empfangssignal 220 ein erster Datenstrom 706 erzeugt werden kann, und aus einem zweiten Empfangssignal 630 ein zweiter Datenstrom 707 erzeugt werden kann. Der Satellitenempfänger 200 kann in diesem Ausführungsbeispiel in der Lage sein, zwei Empfangssignale 220, 630 zu verarbeiten. Die erzeugten Datenpakete 230 können eine Kanalzuordnung aufweisen, welche der Kanalzuordner 701 auswerten kann, um so die entsprechenden Datenpakete 102 in zwei Ströme von Datenpaketen 704, 705 aufzuteilen, welche je nach Kanalzuordnung der ersten Vorrichtung 702 oder der zweiten Vorrichtung 703 zugeführt werden können.
Die erste Vorrichtung 702 und die zweite Vorrichtung 703 können beispielsweise durch eine gemeinsame Clock(Uhr)- Leitung (bzw. Taktleitung) miteinander gekoppelt sein, anhand derer sie aus empfangenen Datenpaketen 704, 705 mit der gleichen Paketfolgemarkierung 103 synchrone erste und zweite Datenströme 706, 707 erzeugen können. Damit kann beispielsweise auch eine Kreuzkorrelation von dem zweiten Datenstrom 707 zu dem ersten Datenstrom 706 bzw. von dem zweiten Empfangssignal 630 zu dem ersten Empfangssignal 220 ausgewertet werden, so dass mit einer Korrelation zweier Eingangssignale 220, 630, die unterschiedlichen Frequenzbändern angehören können, eine genauere Auflösung ermöglicht werden kann. Alternativ oder zusätzlich können der erste Datenstrom 706 mit einem ersten Korrelationsmuster und der zweite Datenstrom 707 mit einem zweiten Korrelati- onsmuster korreliert werden, wobei sich die beiden Korrelationsmuster unterscheiden können. Die beiden Korrelationsmuster können beispielsweise unterschiedlich sein. Die Ergebnisse der beiden genannten Korrelationen können beispielsweise gemeinsam (z.B. verknüpfend) verarbeitet wer- den.
Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen beispielsweise Satellitennavigationsempfänger, die über eine asynchrone Schnittstelle verfügen, die aufgrund der begrenzten Über- tragungskapazität keine bidirektionale Übertragung erlaubt. Während es bei bidirektionaler Übertragung bei nicht ausfallsicheren Übertragungsstrecken ein als „Handshake" (Händeschütteln) bezeichnetes Verfahren gibt, bei der der Empfänger die fehlerhaften oder nicht übertragenen Pakete er- neut anfragen kann, ist dies bei Satellitennavigationsempfängern, die aufgrund der begrenzten Übertragungskapazität keine bidirektionale Übertragung zulassen, kein realisierbares Verfahren. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es beispielsweise in einem Ausführungsbeispiel möglich, über eine nicht ausfallsichere unidirektionale Übertragungsstrecke digitale Signale mit geringem Protokollaufwand zu übertragen, so dass beim Empfänger eine eindeutige Zuordnung des Messzeitpunkts der einzelnen Signalwerte möglich ist. Ein spezielles Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann dabei vier Schritte umfassen: in einem ersten Schritt kann eine Grup- pierung in Pakete vorgenommen werden, in einem zweiten Schritt können die Pakete mit einem Zeitstempel versehen werden, in einem dritten Schritt können die Pakete übertragen werden und in einem vierten Schritt können die Pakete rekonstruiert werden. Die Verfahrensschritte dieses spe- ziellen Ausführungsbeispiels werden im Folgenden beschrieben.
Der erste Schritt kann die Gruppierung in Pakete umfassen. Der Datenstrom im nicht ausfallsicheren unidirektionalen Übertragungskanal kann aus einer Aneinanderreihung von Paketen bestehen. Der Sender kann beispielsweise Datenpakete gleicher Länge verschicken. Auf der Senderseite kann durch eine geeignete Schaltung in jedem Paket eine bestimmte Anzahl zusammenhängender Datenbytes durch einen Zeitstempel überschrieben werden. Dieser Zeitstempel kann beispielsweise zwei Aufgaben übernehmen. Ein in dem ZeitStempel enthaltener Zähler kann jedes Paket mit dem aktuellen Zählerstand, der bei jedem neuen Paket um eins erhöht wird, versehen. Der Empfänger kann durch Vergleichen von vorherigem und aktuellem Zählerstand in die Lage versetzt werden, zu erkennen, ob ein Paket verloren gegangen ist. Zum anderen ist der Zeitstempel beispielsweise nach der Initialisierung unter normalen Bedingungen immer an der gleichen Position innerhalb des Pakets zu finden. Dadurch hat der Empfänger beispielsweise zusätzlich die Information, dass das Paket am Sender korrekt erzeugt worden ist. Bei Abweichungen kann der Empfänger entsprechend darauf reagieren. Die Position, an der sich der Zeitstempel innerhalb des Paketes befindet, kann auch variieren. Beispielsweise ist die Position während der Initialisierung noch nicht festgelegt. Nach einer erfolgten Initialisierung liegt die Position bei fehlerfreiem Betrieb bei manchen Ausführungsbeispielen fest und der Zeitstempel befindet sich zumindest bis zu einer nachfolgenden Neuinitialisierung an der initialisierten vorgegebenen Position. Das System kann beispielsweise ausgelegt sein, um eine Position des Zeitstempels bzw. eine Veränderung der Position des Zeitstempels zwischen aufeinanderfolgenden Paketen zu detektieren. Bei einer Abweichung bzw. einem „Verrutschen" des Zeitstempeis von der vorgegebenen Position kann das System somit auf eine Fehlübertragung schließen und beispielsweise einen Ubertragungsfehler melden.
Sofern mehrere Frequenzbänder abgetastet werden, können die Frequenzbänder synchron zueinander abgetastet werden. Das Anbringen des Zeitstempels auf den einzelnen Datenströmen kann durch Überschreiben von Abtastwerten („Samples"), die zum gleichen Zeitpunkt gemessen werden, erfolgen. Damit kann die Synchronisierung über mehrere Frequenzbänder gewährleistet werden.
Ein zweiter Schritt des Verfahrens kann die Anbringung eines Zeitstempels bzw. einer Paketfolgemarkierung 300 an den Datenpaketen umfassen. Die Paketfolgemarkierung 300 kann dabei aus einer Präambel 301 mit beispielsweise definierter Bytesequenz und beispielsweise einem 16-Bit-Zähler 303 be- stehen. Nach einem Zählerüberlauf kann dieser wieder beim Startwert beginnen. Die Präambel 301 kann beispielsweise zum Finden des Zeitstempels 303 innerhalb des Datenstroms dienen. Fig. 3 zeigt beispielsweise das Format der Paketfolgemarkierung 300, wie es in einem Ausführungsbeispiel verwendet werden kann. Andere Formate und längere oder kürzere Zeitstempel 303 sind ebenfalls möglich. Fig. 3 zeigt beispielsweise den Zeitstempel 303 in einer Prototypimplementierung in Hexadezimaldarstellung, wobei das Datenwort 304 (OxHH) die oberen 8 Bit des Stempels darstellen kann und das Datenwort 305 (OxLL) die unteren 8 Bit des Stempels darstellen kann.
Ein dritter Schritt des Verfahrens kann die Übertragung umfassen. Bei der Datenübertragung kann es sich um eine asynchrone Übertragung handeln. Diese ist beispielsweise unidi- rektional, das heißt, es gibt keinen Rückkanal um ein Paket erneut anfordern zu können bzw. keine Redundanz in den ü- bertragenen Daten. Ein Paket, welches nicht am Empfänger eintrifft, kann durch das hier vorgestellte Verfahren als fehlend erkannt werden, um bei der Weiterverarbeitung entsprechend berücksichtigt zu werden.
Ein vierter Schritt des Verfahrens kann die Rekonstruktion umfassen. Für die Rekonstruktion eines kontinuierlichen Datenstroms bzw. von mehreren synchronisierten kontinuierlichen Datenströmen kann empfangsseitig für jedes Paket der Zeitstempel 303 ausgelesen werden. Aus dem Wert des Zeit- stempeis 303 kann sich die Position des Pakets im Datenstrom definieren. Fehlende Pakete können dadurch erkannt werden, dass die Differenz der Zeitstempel 303 zwischen dem aktuell empfangenen und dem letzten empfangenen Paket sich von 1 unterscheidet. Die fehlenden Pakete können empfangs- seitig durch sog. Nullpakete ersetzt werden.
Nachdem für alle Frequenzbänder die Pakete eines gewissen Zählerstandes empfangen wurden bzw. durch Nullpakete ersetzt wurden, können sie an die Signalverarbeitung des Emp- fängers weitergereicht werden.
Es kann sich beispielsweise empfehlen, den Nutzer über die Anzahl der verloren gegangenen Pakete zu informieren. Eine hohe Anzahl von verloren gegangenen Paketen kann z. B. auf andere Hardware-Probleme hindeuten.
Der Inhalt der Nullpakete ist beispielsweise so zu wählen, dass sie eine möglichst geringe Auswirkung auf den Empfän- ger haben. Zum Beispiel ist es möglich, alle Werte im Nullpaket als Null zu wählen, oder die Abtastwerte im Nullpaket rein zufällig zu wählen.
Grenzen der Rekonstruktion sind durch den Maximalwert des Zeitstempels 303 vorgegeben. Das beschriebene Verfahren kann in einem Ausführungsbeispiel beispielsweise so lange funktionieren, wie die Anzahl verloren gegangener Pakete zwischen zwei erfolgreich empfangenen Paketen in einem Da- tenstrom kleiner dem Maximalwert des Zeitstempels 303 ist. Gehen mehr Pakete verloren, so kann beispielsweise emp- fangsseitig nicht mehr die korrekte Anzahl der verloren gegangenen Pakete festgestellt werden, außer über eine weitere Informationsquelle, zum Beispiel eine PC-Uhr, liegt eine grobe Schätzung über die Anzahl der verloren gegangenen Pakete vor.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Wirksamkeit bzw. Effizienz einer Flottenverwaltung von z.B. Verkehrsbe- trieben oder des Transportwesens durch das erfindungsgemäße Konzept erhöht werden, indem die Korrelation der Datenpakete (z.B. mit einem Referenzmuster) beispielsweise nicht mehr im Fahrzeug durchgeführt wird, sondern in einer Zentrale durchgeführt wird. Die Zentrale kann beispielsweise eine größere Rechenkapazität bereitstellen und einen Überblick über die Daten mehrerer Fahrzeuge haben. Weiterhin können die Satellitenempfänger 200 im Fahrzeug unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr kompakt aufgebaut sein und brauchen beispielsweise keine große oder im optimalen Fall gar keine Rechenkapazität für Korrelationsberechnungen bereitstellen, wenn beispielsweise diese Rechenschritte von der Zentrale ausgeführt werden. Beispielsweise könnte die Zentrale die Fahrzeuge dann über einen Steuerkanal unter Verwendung von Steueranweisungen über ih- re aktuellen Positionen informieren.
Der Satellitenempfänger 200 kann beispielsweise auch über eine USB-Schnittstelle (Universelle Serielle Bus- Schnittstelle) oder eine alternative übertragungsfehlerbe- haftete bidirektionale Schnittstelle verfügen, die beispielsweise zur Übertragung der Datenpakete 230 zu der Vorrichtung 100 verwendet werden kann. Auch wenn eine USB- Schnittstelle beispielsweise eine bidirektionale Datenübertragung erlaubt, kann sie in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden. Beispielsweise kann es effizienter sein, eine bidirektionale Schnittstelle unidirektional zu betreiben und eine empfängerseitige Aus- Wertung unter Verwendung des hier beschriebenen Konzepts bzw. mittels Korrelationsverfahren durchzuführen, als beispielsweise bei jedem Fehler eine erneute Anforderung der fehlerhaften Pakete zu veranlassen. Im Rückkanal der bidirektionalen Schnittstelle könnten beispielsweise Steuerin- formationen mit einer geringen Datenrate gesendet werden.
Die Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines Datenstroms 101, der Satellitenempfänger 200 sowie die Komponenten der Systeme 500, 700 zum Übertragen von Datenpaketen, die auf einem Empfangssignal eines Satellitenempfängers basieren, und die mit Paketfolgemarkierungen versehen sind, können in digitaler oder analoger Logik, beispielsweise als elektronische oder photonische Schaltungen aufgebaut sein.
Abhängig von den Gegebenheiten kann das erfindungsgemäße Verfahren in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette oder CD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung somit auch in einem Computerprogrammprodukt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Rechner abläuft. In anderen Worten ausgedrückt, kann die Erfindung somit als ein Computerprogramm mit einem Pro- grammcode zur Durchführung des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (100) zum Bestimmen einer Position eines Satellitenempfängers (200) basierend auf von dem Sa- tellitenempfänger (200) empfangenen Datenpaketen (102), die ein Satellitensignal umfassen und mit Paketfolgemarkierungen (103) versehen sind, mit folgenden Merkmalen:
einem Paketverlusterkenner (104) zum Erkennen, ob ein oder mehrere Datenpakete (112, 113) zwischen zwei empfangenen Datenpaketen (111, 114) verloren gegangen sind, unter Verwendung der Paketfolgemarkierungen (103); und
einem Datenpaketverarbeiter (105), der ausgelegt ist, um die ein oder mehreren verlorenen Pakete (112, 113) durch ein oder mehrere Füllpakete (106) zu ersetzen, um einen Datenstrom als eine Folge der empfangenen Da- tenpakete (111, 114) und der anstelle der verloren gegangenen Datenpakete (112, 113) eingefügten Füllpakete (132, 133) zu erzeugen;
einem Korrelator, der ausgelegt ist, um den Datenstrom mit einer Referenz-Datenfolge zu korrelieren, um ein Korrelationsergebnis zu erhalten; und
einer Positionsbestimmungseinrichtung, die ausgelegt ist, um mittels des Korrelationsergebnis die Position des Satellitenempfängers zu bestimmen.
2. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, bei der der Datenpaketverarbeiter (105) ausgelegt ist, um den Datenstrom (101) so zu erzeugen, dass die empfangenen Da- tenpakete (102) in dem Datenstrom (101) entsprechend ihrer Paketfolgemarkierung (103) angeordnet sind, und so dass die ein oder mehreren Füllpakete (132, 133) entsprechend einer zeitlichen Lage der zugehörigen verloren gegangenen Datenpakete (112, 113) angeordnet sind.
3. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die empfangenen Datenpakete (111, 114) jeweils die gleiche Länge aufweisen.
4. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Datenpaketverarbeiter (105) ausgelegt ist, um die ein oder mehreren Füllpakete (132, 133) mit jeweils der gleichen Länge wie die verloren gegangenen Pakete (112, 113) zu erzeugen.
5. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei der der Datenpaketverarbeiter (105) ausgelegt ist, um die ein oder mehreren Füllpakete (132, 133) mit der Länge der ein oder mehreren empfangenen Datenpakete (111, 114) zu erzeugen.
6. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Datenpaketverarbeiter (105) ausgelegt ist, um ein Paket, das eine Folge von Werten umfasst, die in keinem empfangenen Datenpaket (111, 114) auftritt, als zumindest eines der Füllpakete (132, 133) zu verwenden.
7. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Datenpaketverarbeiter (105) ausgelegt ist, um ein Nullpaket, das eine Folge von NuIl- werten umfasst, als zumindest eines der Füllpakete (132, 133) zu verwenden.
8. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Datenpaketverarbeiter (105) aus- gelegt ist, um zumindest eines der Füllpakete (132, 133) als ein Zufallspaket zu erzeugen, das eine Folge zufällig erzeugter Werte, mit einem Zufallszahlengene- rator erzeugter Werte oder mit einem Pseudozufallszah- lengenerator erzeugter Werte umfasst.
9. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden An- sprüche, bei der der Paketverlusterkenner (104) ausgelegt ist, um die Paketfolgemarkierung (103) durch Auswertung von Daten an einer vorbestimmten Stelle innerhalb der ein oder mehreren Datenpakete (102) zu ermitteln.
10. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 9, bei der die vorbe- stimmte Stelle innerhalb der ein oder mehreren Datenpakete (102), die ausgewertet wird, um die Paketfolgemarkierung (103) zu bestimmen, für alle Datenpakete (102) gleich ist.
11. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Paketverlusterkenner (104) ausgelegt ist, um die Paketfolgemarkierung (103) durch Er- kennen einer bestimmten Folge von Werten (301) innerhalb der ein oder mehreren Datenpakete (102) zu ermitteln, wobei die Paketfolgemarkierung (103) in einem störungsfreien Fall eine bestimmte Lage-Beziehung zu der bestimmten Folge von Werten (301) aufweist, wobei der Paketverlusterkenner (104) ausgelegt ist, um einen Verlust von Datenpaketwerten innerhalb eines Datenpakets 102 zu erkennen, wenn eine Lage-Beziehung der Paketfolgemarkierung (103) von einer erwarteten Lage- Beziehung abweicht.
12. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 11, bei der die bestimmte Lage-Beziehung darin besteht, dass die Paketfolgemarkierung (103) ein sich an die bestimmte Folge von Werten (301) innerhalb der ein oder mehreren Da- tenpakete (102) anschließendes Datenwort (303) ist.
13. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Paketverlusterkenner (104) ausge- legt ist, um eine Anzahl an verloren gegangenen Datenpaketen (112, 113) zwischen zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpaketen (111, 114) durch Auswerten einer Beziehung zwischen den Paketfolgemarkierungen (121, 124) der zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpakete (111, 114) zu ermitteln.
14. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 13, wobei die Paketfolgemarkierungen (121, 124) als Zähler ausgebildet sind, und wobei der Paketverlusterkenner (104) ausgelegt ist, um die Anzahl an verloren gegangenen Datenpaketen (112, 113) unter Verwendung der Differenz der Zählerstände der zwei Zähler (121, 124) in zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpaketen (111, 114) zu ermitteln.
15. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 14, bei der die Vorrichtung (100) ferner eine Uhr zum Bestimmen einer Zeitinformation aufweist, und wobei der Paketver- lusterkenner (104) ausgelegt ist, um unter Verwendung der Differenz der Zählerstände der zwei Zähler (121, 124) in zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpaketen (111, 114) und Zeitinformationen, die eine Information darüber tragen, wann die zwei aufeinanderfol- gend empfangenen Datenpakete (111, 114) empfangen wurden, einen Zählerüberlauf eines der zwei Zähler (121, 124) zu erkennen, und die Anzahl an verloren gegangenen Paketen (112, 113) unter Verwendung der Differenz der Zählerstände der zwei Zähler (121, 124) und der Zeitinformationen zu bestimmen.
16. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Vorrichtung (100) ausgebildet ist, um die Anzahl an verloren gegangenen Datenpaketen (112, 113) einem Bediener zu übermitteln, um eine Fehlerauswertung oder Diagnose zu ermöglichen.
17. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 10, wobei die Vorrichtung (100) ausgebildet ist, um ein Abweichen der Paketfolgemarkierung (103) von einer vorbestimmten Position, an der die Datenpakete (230) mit einer Paket- folgemarkierung (103) versehen sind, einem Bediener zu übermitteln, um eine Fehlerauswertung oder Diagnose zu ermöglichen.
18. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden An- sprüche, bei der der Datenpaketverarbeiter (105) ausgelegt ist, um ein verloren gegangenes Datenpaket (112, 113) jeweils durch ein Füllpaket (132, 133) zu ersetzen.
19. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) ferner folgendes Merkmal aufweist:
einen Paketsortierer, der ausgelegt ist, um die ein oder mehreren Datenpakete (111, 114) in der Reihenfolge, die durch die Paketfolgemarkierungen (121, 124) vorgegeben ist, zu sortieren und dem Paketverluster- kenner (104) eine sortierte Folge von Datenpaketen (111, 114) zuzuführen.
20. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1, 2, 6 bis 19, wobei der Paketverlusterkenner (104) ausgelegt ist, um Positionen der Paketfolgemarkierungen (103) in zwei aufeinanderfolgenden Datenpaketen (121, 124) zu bestimmen, und um unter Verwendung der bestimmten Positionen der Paketfolgemarkierungen (103) zu erkennen, ob ein oder mehrere Datenpaketwerte der zwei empfangenen aufeinanderfolgenden Datenpakete (121, 124) verloren gegangen sind.
21. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 20, wobei der Datenpaketverarbeiter (105) ausgelegt ist, um die ein oder mehreren verloren gegangenen Datenpaketwerte durch ein oder mehrere Füllwerte der gleichen Länge wie die verloren gegangenen Datenpaketwerte zu ersetzen.
22. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei der Paketverlusterkenner (104) ausgelegt ist, um eine Anzahl an verloren gegangenen Datenpaketwerten zwischen zwei aufeinanderfolgend empfangenen Datenpaketen (111, 114) durch Auswerten der Stellen, an denen sich die Paketfolgemarkierungen (103) innerhalb der empfangenen Datenpakete (111, 114) befinden, relativ zueinander oder relativ zu einer vorbestimmten Stelle, zu bestimmen.
23. Verfahren (400) zum Bestimmen einer Position eines Sa- tellitenempfängers (200) basierend auf von dem Satellitenempfänger (200) empfangenen Datenpaketen (102), die ein Satellitensignal umfassen und mit Paketfolgemarkierungen (103) versehen sind,
wobei das Verfahren (400) folgende Schritte aufweist:
Erkennen (402), ob ein oder mehrere Datenpakete (112, 113) zwischen zwei empfangenen Datenpaketen (102) verloren gegangen sind, unter Verwendung der Paketfolge- markierungen (103);
Ersetzen ' (403) der ein oder mehreren verlorenen Pakete (112, 113) durch ein oder mehrere Füllpakete (132, 133) , um einen Datenstrom (101) als eine Folge der empfangenen Datenpakete (111, 114) und der anstelle der verloren gegangenen Datenpakete (112, 113) eingefügten Füllpakete (132, 133) zu erzeugen (404);
Korrelieren des Datenstroms mit einer Referenz- Datenfolge, um ein Korrelationsergebnis zu erhalten; und Bestimmen der Position des Satellitenempfängers (200) mittels des Korrelationsergebnis.
24. Satellitenempfänger (200) zum Bereitstellen von Daten- paketen (230), die auf einem Satellitensignal (220) basieren, mit folgenden Merkmalen:
einem Abtaster (201) zum Abtasten des Satellitensignals (220) oder eines davon abgeleiteten Zwischenfre- quenzsignals (220) , um eine Folge von Abtastwerten (203) für das Satellitensignal zu erhalten;
einem Datenpaketerzeuger (202), der ausgelegt ist, um ein erstes Datenpaket (210) zu erzeugen, das eine ers- te Teilfolge (204) der Abtastwerte (203) umfasst, und um ein zweites Datenpaket (211) zu erzeugen, das eine zweite Teilfolge (205) der Abtastwerte (203) umfasst, wobei der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um das erste Datenpaket (210) mit einer ersten Paketfol- ' gemarkierung (212) zu versehen, und um das zweite Datenpaket (211) mit einer zweiten Paketfolgemarkierung (213) zu versehen, wobei die Paketfolgemarkierungen (212, 213) eine zeitliche Beziehung zwischen der ersten Teilfolge (204) von Abtastwerten (203) und der zweiten Teilfolge (205) von Abtastwerten (203) beschreiben.
25. Satellitenempfänger (200) gemäß Anspruch 24, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um zumin- dest einen Abschnitt der Datenpakete (210, 211) mit der zugehörigen Paketfolgemarkierung (212, 213) zu ü- berschreiben, so dass durch das Überschreiben Daten verloren gehen.
26. Satellitenempfänger (200) gemäß Anspruch 24, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um die Paketfolgemarkierung (212, 213) vor oder hinter die zugehörigen Datenpakete (210, 211) anzufügen oder inner- halb des zugehörigen Datenpakets (210, 211) einzufügen, so dass keine Daten verloren gehen.
27. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 26, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um die Datenpakete (210, 211) jeweils an der gleichen Stelle mit der zugehörigen Paketfolgemarkierung (212, 213) zu versehen.
28. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 27, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um eine Position, an der die Datenpakete (210, 211) mit der Paketfolgemarkierung (212, 213) versehen werden, während einer Initialisierung des Satelliten- empfängers (200) festzulegen, und wobei der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um nach der Initialisierung gesendete Datenpakete (210, 211) an der während der Initialisierung festgelegten Position mit den Paketfolgemarkierungen (212, 213) zu versehen.
29. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 28, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um als Paketfolgemarkierung (212, 213) einen Zeitstempel (303) zu nutzen, der die Datenpakete (210, 211) mit einer Zeitinformation (304, 305) versieht, die von einer Abtastzeit des Abtasters (201) abgeleitet ist, zu der ein bestimmtes Element der dem Datenpaket (210, 211) zugeordneten Teilfolge (204, 205) abgetastet wurde.
30. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 28, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um zur Bereitstellung der Paketfolgemarkierung (212, 213) einen Zähler (303) zu nutzen, der die Da- tenpakete (210, 211) mit einem Zählerstand (304, 305) versieht, wobei Datenpakete (210, 211), die unterschiedliche Teilfolgen (204, 205) der Abtastwerte (203) umfassen, mit einem unterschiedlichen Zählerstand (304, 305) versehen sind.
31. Satellitenempfänger (200) gemäß Anspruch 30, bei dem der Zähler (304, 305) ausgelegt ist, um eine vorgegebene Zahl hochzuzählen oder herunterzuzählen, um eine Paketfolgemarkierung (213) für eine nächste Teilfolge (205) der Abtastwerte (203) zu erhalten.
32. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24, 25, 27, 28, 30 oder 31, bei dem der Datenpaketer- zeuger (202) ausgelegt ist, um zur Paketfolgemarkierung (212, 614, 213) die Datenpakete (210, 612, 211) mit einem Synchronisationswort (301) und einem darauf- folgenden Zählerstand (303) zu überschreiben, wobei das Synchronisationswort (301) und der darauffolgende Zählerstand (303) die Datenpakete (210, 612, 211) stets an der gleichen Stelle überschreiben.
33. Satellitenempfänger (200) gemäß Anspruch 32, bei dem das Synchronisationswort (301) ein 32 Bit breites Datenwort mit alternierenden Datenbits (302) umfasst und wobei der Zähler (303) ein 16 Bit breites Datenwort (304, 305) umfasst.
34. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 33, der ferner folgendes Merkmal aufweist:
einen zweiten Abtaster (601) zum Abtasten eines zwei- ten Satellitensignals (630) oder eines davon abgeleiteten zweiten Zwischenfrequenzsignals (630), um eine Folge von Abtastwerten (603) für das zweite Satellitensignal (630) zu erhalten;
wobei der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um ein drittes Datenpaket (612) zu erzeugen, das eine dritte Teilfolge (605) aus der Folge von Abtastwerten (603) des zweiten Abtasters (601) umfasst, und wobei der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um das dritte Datenpaket (612) mit einer dritten Paketfolgemarkierung (614) zu versehen, wobei die erste Paketfolgemarkierung (212) und die dritte Paketfolgemarkie- rung (614) eine zeitliche Beziehung zwischen der ersten Teilfolge (204) von Abtastwerten (203) des Abtasters (201) und der dritten Teilfolge (605) von Abtastwerten (603) des zweiten Abtasters (601) beschreiben.
35. Satellitenempfänger (200) gemäß Anspruch 34, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um die Datenpakete (210, 612, 211) mit einer Kanalmarkierung zu versehen, die angibt, ob das erzeugte Datenpaket (210, 612, 211) eine Teilfolge (204, 205) der Abtastwerte (203) des Abtasters (201) oder eine Teilfolge (605) der Abtastwerte (603) des zweiten Abtasters (601) um- fasst .
36. Satellitenempfänger (200) gemäß Anspruch 34 oder 35, bei dem der zweite Abtaster (601) ausgelegt ist, um das Abtasten des zweiten Empfangssignals (630) oder des davon abgeleiteten zweiten Zwischenfrequenzsignals
(630) mit dem Abtasten des Empfangssignals (220) oder des davon abgeleiteten Zwischenfrequenzsignals (220) durch den Abtaster (201) zeitlich zu koppeln.
37. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 34 bis 36, wobei der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um die erste Teilfolge (204) und die dritte Teilfolge (605) mit gleichen Paketfolgemarkierungen (212, 614) zu versehen, wenn ein zeitlicher Versatz (622) zwischen einem Anfangs-Abtastzeitpunkt der ersten Teilfolge (204) und einem Anfangs-Abtastzeitpunkt der dritten Teilfolge (605) innerhalb eines Toleranzintervalls liegt.
38. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 37, bei dem der Datenpaketerzeuger (202) ausgelegt ist, um die Datenpakete (210, 612, 211) mit gleicher Länge zu erzeugen.
39. Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 38, bei dem das Empfangssignal (220, 630) ein CDMA-Signal ist.
40. System (500) zum Übertragen von Datenpaketen (230), die auf einem Empfangssignal (220) eines Satellitenempfängers (200) basieren, und die das Empfangssignal (220) umfassen und mit Paketfolgemarkierungen (103) versehen sind, mit folgenden Merkmalen:
einem Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 39;
einer Vorrichtung (100) zum Bestimmen einer Position eines Satellitenempfängers (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22; und
einer Ubertragungseinrichtung (501), die zwischen dem Satellitenempfänger (200) und der Vorrichtung (100) zum Bestimmen der Position des Satellitenempfängers (200) geschaltet ist, so dass der Vorrichtung (100) zum Bestimmen der Position des Satellitenempfängers (200) das Ausgangssignal (230) des Satellitehempfän- gers (200) zugeführt wird.
41. System (500) gemäß Anspruch 40, wobei der Satellitenempfänger (200) ausgelegt ist, um eine Position, an der die Datenpakete (230) mit einer Paketfolgemarkierung (103) versehen werden, der Vorrichtung (100) über die Übertragungseinrichtung (501) oder über einen externen Kanal mitzuteilen, oder wobei die Vorrichtung (100) ausgelegt ist, um die Position dem Satellitenempfänger (200) über einen externen Kanal mitzuteilen oder wobei das System (500) ausgelegt ist, um die Position dem Satellitenempfänger (200) und der Vorrichtung (100) beim Einschalten mitzuteilen, oder wobei das System (500) ausgelegt ist, um die Position aus einer festen Größe, die innerhalb des Satellitenempfängers (200) oder der Vorrichtung (100) oder des Systems (500) vorliegt, zu bestimmen, oder wobei die Vorrichtung (100) ausgelegt ist, um eine Position, an der die Datenpakete (230) mit einer Paketfolgemarkierung (103) versehen sind, basierend auf einer Identifizierung einer Präambel (301) in den Datenpaketen (230) zu bestimmen.
42. System (500) gemäß Anspruch 40 oder 41, bei dem die Übertragungseinrichtung (501) ausgelegt ist, um die
Datenpakete (230) asynchron zu übertragen.
43. System (500) gemäß einem der Ansprüche 40 bis 42, bei dem die Übertragungseinrichtung (501) ausgelegt ist, um die Datenpakete (230) unidirektional ohne Rückkanal zu übertragen.
44. System (500) gemäß einem der Ansprüche 40 bis 43, bei dem die Übertragungseinrichtung (501) ausgelegt ist, um die Datenpakete (230) ohne Redundanz zu übertragen.
45. System (500) gemäß einem der Ansprüche 40 bis 44, bei dem die Übertragungseinrichtung (501) ausgelegt ist, um die Datenpakete (230) nicht ausfallsicher zu über- tragen.
46. System (500) gemäß einem der Ansprüche 40 bis 45, bei dem das Ausgangssignal (230) des Satellitenempfängers (200) eine zeitliche Korrelation zu dem Ausgangssignal (101) der Vorrichtung (100) aufweist.
47. System (500) gemäß einem der Ansprüche 40 bis 46, bei dem der Satellitenempfänger (200) ausgelegt ist, um aus dem empfangenen Empfangssignal (220) einen kontinuierlichen Datenstrom von Datenpaketen (230) zu erzeugen, und bei dem die Vorrichtung (100) ausgelegt ist, um aus den empfangenen Datenpaketen (102) und den ein oder mehreren Füllpaketen (106) einen kontinuierlichen Datenstrom (101) von Datenpaketen (111, 114) und Füllpaketen (132, 133) zu erzeugen.
48. System (500) gemäß einem der Ansprüche 40-47, wobei die Referenz-Datenfolge zumindest dreimal so lang ist, wie ein Datenpaket (102), so dass auch bei Verlust eines Datenpakets (102) noch ein verwertbares Korrelationsergebnis erzielt wird.
49. System (700) zum Übertragen von Datenpaketen (230), die auf einem ersten Empfangssignal (220) und einem zweiten Empfangssignal (630) eines Satellitenempfängers (200) basieren, und die das erste Empfangssignal (220) und das zweite Empfangssignal (630) umfassen und mit Paketfolgemarkierungen (103) und Kanalmarkierungen versehen sind, mit folgenden Merkmalen:
einem Satellitenempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 39;
einer ersten Vorrichtung (702) zum Bestimmen einer Position eines Satellitenempfängers (200) , gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22;
einer zweiten Vorrichtung (703) zum Bestimmen der Position des Satellitenempfängers (200), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22;
einer Ubertragungseinrichtung (501) gemäß einem der Ansprüche 40 bis 49; und
einem Kanalzuordner (701), wobei die Übertragungseinrichtung (501) zwischen dem Satellitenempfänger (200) und den Kanalzuordner (701) geschaltet ist, so dass dem Kanalzuordner (701) das Ausgangssignal (102) des Satellitenempfängers (200) zugeführt wird, und
wobei der Kanalzuordner (701) ausgelegt ist, um die empfangenen Datenpakete (102) unter Verwendung einer Kanalmarkierung (704, 705) der ersten Vorrichtung (702) oder der zweiten Vorrichtung (703) zuzuführen.
50. System (700) gemäß Anspruch 49, bei dem die zweite Vorrichtung (703) ausgelegt ist, um mit der ersten Vorrichtung (702) gekoppelt zu sein, um den Datenstrom (707) der zweiten Vorrichtung (703) zeitlich synchron zu dem Datenstrom (706) der ersten Vorrichtung (702) zu erzeugen.
51. Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens (400) gemäß Anspruch 23, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner läuft.
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