DE102011119892A1

DE102011119892A1 - LTE-4G an Bord von Flugzeugen

Info

Publication number: DE102011119892A1
Application number: DE102011119892A
Authority: DE
Inventors: Martin SCHIRRMACHER
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-05-29
Also published as: EP2786616A1; US20140364053A1; WO2013079512A1; EP2786616B1; US9831981B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit (400) zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem, ein solches Mobilfunksystem mit einer derartigen Steuereinheit (400), ein zugehöriges Verfahren zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem sowie ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens. Die Steuereinheit (400) umfasst: eine Erzeugungskomponente (470) zum Erzeugen eines bandbegrenzten Maskierungssignals (N100) zur Maskierung von terrestrischen Mobilfunksignalen (GSM1, GSM2, GSM3) in einem ersten Frequenzband; und eine Kombinationskomponente (480) zum Kombinieren des bandbegrenzten Maskierungssignals (N100) und eines Servicesignals (OLTE300) zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem von dem ersten Frequenzband verschiedenen zweiten Frequenzband, wobei die Kombinationskomponente (480) dazu ausgebildet ist, das Maskierungssignal (N100) und das Servicesignal (OLTE300) derart zu kombinieren, dass terrestrische Mobilfunksignale (GSM1–GSM6) in einem durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbands gebildeten dritten Frequenzband maskiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem, ein solches Mobilfunksystem mit einer derartigen Steuereinheit, ein zugehöriges Verfahren zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem sowie ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens.
Zum Telefonieren an Bord eines Flugzeugs stehen Mobilfunk-Übertragungssysteme zur Verfügung, welche während des Fluges durch Kabinenbesatzung oder Passagiere genutzt werden können. Hierbei handelt es sich um Mobilfunksysteme, die nach dem Global System for Mobile Communications (GSM) Standard arbeiten. Mit Hilfe eines solchen Systems können die Flugzeugbesatzung und Passagiere innerhalb der Flugzeugkabine herkömmliche mobile Endgeräte, wie Mobiltelefone, Personal Digital Assistants (PDAs), Laptops oder Tablet Computer, für die drahtlose Kommunikation nutzen. Ein Beispiel hierfür ist das von dem Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI; englisch: European Telecommunications Standards Institute) standardisierte sogenannte GSM an Aircraft (GSMoA) System (auch als GSM an Board (GSMoB) System bezeichnet). Für dieses Konzept wird im Flugzeug eine bordeigene (bordseitige) GSM-Basisstation (auch als On-Board Base Transceiver Station (BTS) bezeichnet) bereitgestellt, die über eine Satellitenverbindung mit dem terrestrischen GSM-Netz verbunden ist. Aus Sicht des terrestrischen Netzes handelt es sich bei der On-Board BTS somit um eine ausgelagerte, wenn auch mobile Basisstation. Diese On-Board BTS versorgt die bordeigene Funkzelle und damit die Mobiltelefone der Passagiere mit Daten aus dem terrestrischen GSM-Netz.
Heutige GSMoA und GSMoB Systeme stellen GSM/GPRS (GPRS: General Packet Radio Service) Dienste beispielsweise im GSM1800 und GSM1900 Frequenzband für Passagiere und Flugzeugbesatzung bereit. Bei GSM1800 steht im Uplink, d. h. für Datenübertragungen von mobilen Endgeräten zu der On-Board BTS, ein Frequenzband von 1710 MHz bis 1785 MHz und im Downlink, d. h. für Datenübertragungen von der On-Board BTS zu den mobilen Endgeräten, ein Frequenzband von 1805 MHz bis 1880 MHz zur Verfügung (für GSM1900 gilt entsprechend: 1850 MHz bis 1910 MHz für den Uplink und 1930 MHz bis 1990 MHz für den Downlink). Diese Dienste (auch als Services bezeichnet) werden in der sogenannten Cruise Flight Phase ab oberhalb von 3000 Metern Höhe über Grund aktiviert.
Um sicherzustellen, dass sich die bordseitig (z. B. von Passagieren) mitgeführten mobilen Endgeräte nur mit der bordseitigen Basisstation (On-Board BTS) verbinden, wird ein Verbindungsaufbau zwischen bordseitigen mobilen Endgeräten und terrestrischen Mobilfunknetzen (genauer gesagt, den Basisstationen der terrestrischen Mobilfunknetze) verhindert. Hierfür werden u. a. für den Verbindungsaufbau mit terrestrischen Basisstationen notwendige, von den terrestrischen Basisstationen ausgesandte terrestrische Mobilfunksignale mit Hilfe eines Maskierungssignals (auch als Screening-Signal bezeichnet) maskiert. Dies geschieht dadurch, dass in den jeweils am Boden aktiv genutzten Mobilfunkbändern über eine spezielle, sich an Bord befindende Einheit (für gewöhnlich als NCU (Network Control Unit) oder OBCE (On Board Control Equipment) bezeichnet) das Maskierungssignal mit einer vordefinierten Sendeleistung in der Flugzeugkabine ausgesendet wird. Für gewöhnlich werden als Maskierungssignal Rauschsignale oder rauschähnliche Signale mit einer Bandbreite verwendet, die jeweils dem Frequenzband der zu maskierenden terrestrischen Mobilfunksignale entspricht. Falls terrestrische Mobilfunksignale im GSM1800 Band maskiert werden sollen, wird das OBCE (die NCU) entsprechend ein Rauschsignal in einem Frequenzbereich von 1805 MHz bis 1880 MHz erzeugen, um im GSM1800-Downlink-Frequenzband liegende terrestrische Mobilfunksignale (d. h., von terrestrischen Basisstationen ausgesandte Signale) zu maskieren. Sind zusätzlich auch terrestrische Mobilfunksignale im GSM900 Band zu maskieren, wird das OBCE (die NCU) in dem Rauschsignal auch eine Rauschkomponente im GSM900-Downlink-Frequenzband (von 935 MHz bis 960 MHz) erzeugen.
Einfach ausgedrückt sind auf Grund des das gesamte für die Datenübertragung relevante Downlink-Frequenzband abdeckenden Maskierungssignals, die terrestrischen Basisstationen für die bordseitigen mobilen Endgeräte „unsichtbar”.
Zur Übertragung von Daten an Bord des Flugzeugs sowie zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung der bordseitigen mobilen Endgeräte mit den bordseitigen GSM-Basisstationen werden von den bordseitigen GSM-Basisstationen, den On-Board BTS, GSM-Signale an die sich an Bord befindenden mobilen Endgeräte in Downlink-Richtung mit einem ausreichend über dem Maskierungssignal liegenden Leistungspegel übertragen. Dadurch wird einerseits eine zur drahtlosen Datenübertragung zwischen der bordseitigen BTS und den sich an Bord befindenden mobilen Endgeräten notwendige Kommunikationsverbindung aufgebaut, andererseits wird verhindert, dass die mobilen Endgeräte mit terrestrischen Basisstationen kommunizieren.
Die beschriebenen an Bord des Flugzeugs zur Verfügung stehenden Systeme liefern zuverlässig Sprachdienste und Datendienste mit niedriger Datenrate und begrenzter Kapazität. Beispielsweise werden mit GPRS (deutsch: Allgemeiner paketorientierter Funkdienst) maximal Datenraten von 54,6 kBit/s erreicht. Mit Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) würden Datenraten bis maximal 288 kBit/s und mit dem Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) als Mobilfunkstandard der dritten Generation (3G) werden Datenraten von maximal 384 kBit/s erzielt. Für Multimediaanwendungen, wie schnelle Internet/Intranet-Anwendungen, browserbasierte Kabinenanwendungen, neuartige Kommunikationsanwendungen (z. B. Skype), Audio/Video an Demand Anwendungen, Kabinenbesatzungskommunikation und ähnliche breitbandige Anwendungen werden teilweise Wireless Local Area Network (WLAN) Verfahren genutzt. WLAN-Verfahren bieten jedoch nicht die gleichen Möglichkeiten, beispielsweise hinsichtlich Authentisierung, Abrechnung und Quality of Service (QoS), wie Standard-Mobilfunkverfahren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuereinheit sowie ein Verfahren zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem, ein solches Mobilfunksystem mit einer derartigen Steuereinheit und ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens bereitzustellen, mittels welcher eine zuverlässige Nutzung von Anwendungen verschiedener Datenraten an Bord eines Flugzeugs gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinheit gemäß Anspruch 1, ein Mobilfunksystem gemäß Anspruch 4, ein Verfahren gemäß Anspruch 7 sowie ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14 gelöst. Besondere Ausführungsformen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Steuereinheit zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem umfasst eine Erzeugungskomponente und eine Kombinationskomponente. Die Erzeugungskomponente ist dazu ausgebildet, ein bandbegrenztes Maskierungssignal zur Maskierung von terrestrischen Mobilfunksignalen in einem ersten Frequenzband zu erzeugen. Die Kombinationskomponente ist dazu ausgebildet, das bandbegrenzte Maskierungssignal und ein Servicesignal zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem von dem ersten Frequenzband verschiedenen zweiten Frequenzband derart zu kombinieren, dass terrestrische Mobilfunksignale in einem durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbands gebildeten dritten Frequenzband maskiert werden.
Bei Mobilfunksystemen werden für gewöhnlich von einer Basisstation Systeminformationen (wie für den Verbindungsaufbau zwischen mobilen Endgeräten und einer Basisstation relevante Systeminformationen) meist in speziellen Pilotkanälen (englisch: pilot channels), wie z. B. dem Broadcast Control Channel (BCCH) im GSM System, an einige oder alle mobilen Endgeräte im Empfangsbereich der Basisstation ausgesandt. Falls mobile Endgeräte die Systeminformationen empfangen und dekodieren können, können sie eine Verbindung zu der entsprechenden Basisstation aufbauen. Um den Verbindungsaufbau zwischen bordseitigen mobilen Endgeräten und terrestrischen Basisstationen zu verhindern, kann eine Maskierung (das Maskierungssignal) verhindern, dass die Systeminformationen des Mobilfunksystems von den mobilen Endgeräten (korrekt) empfangen und dekodiert werden können. Eine besonders zuverlässige Maskierung gewährleistet ein Signal, das stochastisch (zufällig) ist und in ausreichender Amplitude vorhanden ist. Als ein Beispiel für ein solches zuverlässiges Maskierungssignal kann weißes Rauschen (englisch: Additive White Gaussian Noise (AWGN)) dienen, da es gaußverteilt, stochastisch und daher sehr effektiv als ”Störer” (Maskierer) ist. AWGN benötigt für gewöhnlich relativ hohe Energie (hohe Verlustleistung der Verstärker wegen hohen Crest-Faktors). Bevorzugt ist das zur Maskierung dienende Signal nicht ”responsiv”, sondern wird immer (zeitkontinuierlich) und im gesamten Band ausgesendet. Kontinuierliche Störung kann unter anderem auch bedeuten, dass das Maskierungssignal als Chirp-Signal mit hoher Wiederholrate im betreffenden Band ausgesendet wird.
Unter Maskierung der terrestrischen Mobilfunksignale kann demnach beispielsweise verstanden werden, dass die terrestrischen Mobilfunksignale, die an Bord des Flugzeugs einen von Null abweichenden Leistungspegel aufweisen, so durch das Maskierungssignal verschleiert werden, dass die sich an Bord des Flugzeugs befindenden mobilen Endgeräte die terrestrischen Mobilfunksignale nicht erkennen können. Ein Verbindungsaufbau zwischen an Bord des Flugzeugs mitgeführten mobilen Endgeräten (bordseitigen mobilen Endgeräten) und terrestrischen Basisstationen wird dadurch verhindert. Gemäß einer bevorzugten Realisierung wird das Maskierungssignal so gewählt, dass sein Leistungspegel die Leistungspegel der terrestrischen Mobilfunksignale an Bord des Flugzeugs übersteigt. Hierfür wird der Leistungspegel des Maskierungssignals vorzugsweise so gewählt, dass die mobilen Endgeräte die terrestrischen Mobilfunksignale nicht zur Synchronisierung (Synchronisation) mit Basisstationen von terrestrischen Mobilfunknetzen und damit nicht zum Verbindungsaufbau zu diesen terrestrischen Basisstationen nutzen können.
Die terrestrischen Mobilfunksignale können in dem dritten Frequenzband insbesondere dadurch maskiert werden, dass der Leistungspegel/oder die Leistungsflussdichte, d. h. die Leistung oder der Leistungspegel bezogen auf eine bestimmte Bandbreite des Überlappungssignals (das durch Kombination des Maskierungssignals und des Servicesignals entsteht) in dem dritten Frequenzband größer ist als die Leistungspegel/oder die Leistungsflussdichte, d. h. die Leistung oder der Leistungspegel bezogen auf eine bestimmte Bandbreite, der terrestrischen Mobilfunksignale. Dadurch wird verhindert, dass bordseitige Geräte mit terrestrischen Basisstationen/mit terrestrischen Mobilfunknetzen eine Verbindung eingehen können.
Bei den mobilen Endgeräten kann es sich um mit dem LTE Mobilfunkstandard kompatible Endgeräte, sogenannte User Equipments (UEs) oder LTE UEs handeln. Diese UEs sind vorzugsweise auch mit Mobilfunkstandards früherer Generationen kompatibel, z. B. mit Mobilfunkstandards der dritten (UMTS) und/oder zweiten Generation (wie dem GSM-Mobilfunkstandard).
Bei dem Servicesignal kann es sich um jegliche Art von Trägersignal handeln, das dazu geeignet ist, drahtlos Daten in dem zweiten Frequenzband zu übertragen. Insbesondere kann es sich hierbei um ein zeitkontinuierliches orthogonales Frequenzmultiplex (OFDM) Servicesignal mit einer Vielzahl von Unterträgern (Subcarrier) handeln, wie es beispielsweise gemäß dem Long Term Evolution (LTE) Standard im Downlink verwendet wird.
Bei dem bandbegrenzten Maskierungssignal kann es sich um jegliche Art von Signal handeln, das dazu geeignet ist, terrestrische Mobilfunksignale in dem ersten Frequenzband zu maskieren. Beispielsweise kann es sich um ein zeitkontinuierliches Signal handeln. Es ist denkbar, dass die Erzeugungskomponente so ausgebildet ist, bereits das Maskierungssignal auf den Bereich des ersten Frequenzbands bandbegrenzt zu erzeugen (z. B. durch Abschalten der Erzeugungskomponente bei höheren Frequenzen). Es ist auch denkbar, dass die Erzeugungskomponente zunächst ein Signal mit einer Bandbreite erzeugt, die größer ist als das erste Frequenzband. In dem letztgenannten Fall kann in der Kombinationskomponente dieses Signal zur Fertigstellung des Maskierungssignals auf die Breite des ersten Frequenzbands begrenzt werden.
Bei der Erzeugungskomponente und der Kombinationskomponente kann es sich um separate, voneinander in der Steuereinheit getrennt angeordnete, jedoch miteinander verbundene Komponenten handeln. Alternativ können die Erzeugungskomponente und die Kombinationskomponente in der Steuereinheit Ineinander integriert gebildet, d. h. in einer gemeinsamen Einheit verwirklicht sein.
Die Kombinationskomponente ist dazu ausgebildet, das Maskierungssignal mit dem Servicesignal zu kombinieren. Diese Kombination erfolgt vorzugsweise durch Überlagerung der beiden Signale, genauer gesagt durch Überlagerung des ersten Frequenzbands (des Maskierungssignals) und des zweiten Frequenzbands (des Servicesignals). Vorzugsweise werden das erste und das zweite Frequenzband im Bereich ihrer Bandgrenzen, d. h. im Bereich ihrer abfallenden Flanken, überlappt, um ein aus der Überlappung/Überlagerung gebildetes drittes Frequenzband zu formen. In diesem dritten Frequenzband werden terrestrische Mobilfunksignale maskiert. Das dritte Frequenzband liegt insbesondere in den jeweils am Boden aktiv genutzten Mobilfunkbändern. Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass das erste und das zweite Frequenzband derart überlappt werden, dass in dem dritten Frequenzband ein zumindest nahezu konstanter Leistungspegel vorliegt oder dass der in dem dritten Frequenzband auftretende Leistungspegel über das gesamte dritte Frequenzband einen vordefinierten Leistungspegel nicht unterschreitet. Dieser vordefinierte Leistungspegel liegt beispielsweise bei einem Wert, der zumindest gleich, bevorzugt jedoch größer ist als die maximal in einem Flugzeug in Cruise Flight Phase, d. h. gewöhnlicherweise ab 3000 m Höhe, empfangbare Leistung terrestrischer Mobilfunksignale. Im Einklang mit dieser Weiterbildung ist es z. B. möglich, dass das erste und das zweite Frequenzband bei einer Frequenz überlappt werden, an dem der maximale Leistungspegel entlang des ersten und zweiten Frequenzbands nicht oder nur bis zu einem vorgegebenen Wert in Dezibel (dB) abgefallen ist.
Das erste Frequenzband kann insbesondere schmaler als ein Downlink-Frequenzband sein, das in dem an Bord des Flugzeugs angeordneten Mobilfunksystem verwendet wird (und mit dem die bordseitige Basisstation z. B. über Satellit am Boden verbunden ist). Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Frequenzband um einen Teilbereich des Frequenzbandes handeln, das an Bord des Flugzeugs für das bordseitige Mobilfunknetz verwendet wird. Bei dem zweiten Frequenzband kann es sich entsprechend um einen anderen Teilbereich des an Bord des Flugzeugs zur Datenübertragung verwendeten Frequenzbandes handeln. Das durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbandes entstandene dritte Frequenzband kann entsprechend zumindest nahezu oder genau dem Frequenzband entsprechen, das an Bord für das Mobilfunksystem verwendet wird. Wird beispielsweise an Bord des Flugzeugs GSM1800 verwendet, kann das dritte Frequenzband in einem Bereich von 1805 MHz bis 1880 MHz liegen, während das erste Frequenzband einen Teilbereich von ca. 1805 MHz bis ca. 1860 MHz und das zweite Frequenzband einen Teilbereich von ca. 1860 MHz bis ca. 1880 MHz abdeckt (die „ca.” Angaben ergeben sich jeweils auf Grund der nicht ideal oder unendlich steil abfallenden Flanken).
Das Maskierungssignal kann beispielsweise nicht nur einen, sondern auch mehrere zu maskierende Frequenzbereiche abdecken. Dementsprechend kann das durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbandes gebildete, dritte Frequenzband einen oder mehr als einen voneinander getrennten Frequenzbereich abdecken. Beispielsweise ist es denkbar, dass sich das dritte Frequenzband zur Maskierung von GSM900 von 935 MHz bis 960 MHz und zur Maskierung von GSM1800 von 1805 MHz bis 1880 MHz erstreckt. Ferner ist es möglich, dass die Steuereinheit Informationen darüber erhält oder ermittelt, an welcher Position (an welchem Ort) sich das Flugzeug momentan befindet und in Abhängigkeit der erhaltenen oder ermittelten Position ein oder mehrere verschiedene Frequenzbereiche maskiert. So stehen in Europa andere terrestrische Mobilfunkfrequenzen zur Datenübertragungen zur Verfügung als in den USA. Demgemäß kann die Steuereinheit in Abhängigkeit der Position des Flugzeugs das dritte Frequenzband in mehreren unterschiedlichen Frequenzbereichen bilden. Fliegt das Flugzeug z. B. aus Europa in die USA, kann die Steuereinheit zunächst die in Europa verwendeten GSM900 und GSM1800 Frequenzbänder (und ggf. weitere in Europa verwendete Frequenzbänder) und nachfolgend das in den USA verwendete GSM1900 Frequenzband (und ggf. weitere in den USA verwendete Frequenzbänder) maskieren. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, durch Kombination des Maskierungssignals mit dem Servicesignal mehrere, z. B. bis zu drei, Frequenzbereiche zu bilden, in denen terrestrische Mobilfunksignale zu maskieren sind. Jeder dieser mehreren, z. B. bis zu drei, Frequenzbereiche kann in diesem Sinne als drittes Frequenzband verstanden werden. Jedes dieser bis zu drei dritten Frequenzbänder kann demgemäß durch Überlappung eines ersten Frequenzbands (des Maskierungssignals) und eines zweiten Frequenzbands (des Servicesignals) gebildet werden, die dann dementsprechend bei verschiedenen Frequenzen liegen.
Unabhängig davon, wie viele (ein, zwei, drei, vier oder mehr als vier) und welche (GSM900, GSM1800, GSM1900, WCDMA2100, LTE2600) Frequenzbereiche durch das dritte Frequenzband zu maskieren sind, wird nur ein Teil des zu maskierenden Frequenzbereichs durch das von der Steuereinheit erzeugte Maskierungssignal (mit Hilfe des ersten Frequenzbands) maskiert. Der andere Teil des/der zu maskierenden Frequenzbereichs/Frequenzbereiche wird durch das Servicesignal (mit Hilfe des zweiten Frequenzbands) maskiert. Anders ausgedrückt maskiert das durch Kombination des Maskierungssignals und des Servicesignals gebildete Signal vorzugsweise alle der ein oder mehreren zu maskierenden Frequenzbereiche.
Die Kombinationskomponente kann gemäß einer ersten Realisierung das auf das erste Frequenzband bandbegrenzte Maskierungssignal von der Erzeugungskomponente erhalten und das von außen der Kombinationskomponente zugeführte Servicesignal mit dem Maskierungssignal, wie beschrieben, kombinieren. Gemäß einer zweiten Realisierung kann die Kombinationskomponente zunächst ein von der Erzeugungskomponente mit einem breiteren Frequenzband erzeugtes Maskierungssignal erhalten, dieses auf das erste Frequenzband begrenzen und mit dem von außen zugeführten Servicesignal kombinieren.
Die Steuereinheit ist insbesondere mit zumindest einer ersten an Bord des Flugzeugs vorgesehenen (bordseitigen) Basisstation und/oder zumindest einer zweiten an Bord des Flugzeugs vorgesehenen (bordseitigen) Basisstation über geeignete Anschlüsse (Ports) koppelbar oder verbindbar. Dadurch kann die Steuereinheit beispielsweise mittels einer Empfangskomponente durch die zumindest eine erste bordseitige Basisstation erzeugte bordseitige Mobilfunksignale erhalten und/oder das durch die zumindest eine zweite bordseitige Basisstation erzeugte Servicesignal erhalten. Die zumindest eine erste Basisstation kann insbesondere als Base Transceiver Station (BTS) dazu ausgebildet sein, GSM-Mobilfunksignale zu erzeugen und an die Steuereinheit weiterzureichen. Die zumindest eine zweite Basisstation kann beispielsweise ein eNodeB sein und dazu ausgebildet sein, ein kontinuierliches OFDM Servicesignal zu erzeugen und an die Steuereinheit weiterzureichen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Steuereinheit mit zwei oder mehr (einer Vielzahl von) bordseitigen GSM-Basisstationen (bordseitigen BTS) über eine Vielzahl von Anschlüssen verbunden ist, welche jeweils bordseitige GSM-Mobilfunksignale erzeugen und an an Bord des Flugzeugs mitgeführte mobile Endgeräte übertragen können. Ferner kann die Steuereinheit mit einer einzigen LTE-Basisstation (einem eNodeB) über eine Anschluss verbunden sein, wobei der eNodeB das OFDM-Servicesignal erzeugt und an die Steuereinheit weiterreicht. Alternativ hierzu kann die Steuereinheit auch mit mehr als einem, beispielsweise zwei oder mehr eNodeBs verbunden sein.
Das OFDM-Servicesignal besteht aus einer Vielzahl von Unterträgern, wie beispielsweise einigen hundert, z. B. 600 bis 1600, insbesondere 800 bis 1400 und bevorzugt ca. 1200 Unterträgern (Subcarrier). Aufgrund der Kontinuität des OFDM-Servicesignals (kein TDMA (Time Division Multiple Access) Burst Betrieb wie bei WLAN (Wireless Local Area Network)) bietet dieses Servicesignal gute Maskierungseigenschaften. Zu den guten Maskierungseigenschaften trägt auch bei, dass die Vielzahl von Unterträgern des OFDM-Servicesignals zu rauschähnlichen Eigenschaften führt, insbesondere wenn den Unterträgern Daten aufmoduliert sind.
Die Kombinationskomponente der Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, den Leistungspegel des Maskierungssignals während des Flugs anzupassen. Insbesondere kann diese Anpassung unter Berücksichtigung der Flughöhe des Flugzeugs automatisch erfolgen. Beispielsweise wird mit zunehmender Flughöhe der Leistungspegel des Maskierungssignals zunehmend verringert, d. h. der Leistungspegel des Maskierungssignals ist in diesem Fall indirekt proportional zu der Flughöhe des Flugzeugs. Ferner kann die Kombinationskomponente dazu ausgebildet sein, den Leistungspegel des Servicesignals im Bereich des vordefinierten Leistungspegels zumindest nahezu konstant zu halten. Beispielsweise kann der Leistungspegel, insbesondere die Leistungsflussdichte, des Servicesignals auf 27,5 dBm (z. B. bezogen auf 20 MHz Bandbreite) voreingestellt und konstant gehalten werden. Der Leistungspegel, insbesondere die Leistungsflussdichte, des Maskierungssignals kann hingegen beispielsweise in Abhängigkeit der Flughöhe von inklusive 13 dBm bis inklusive 33 dBm (z. B. bezogen auf 75 MHz Bandbreite; entspricht –12,5 dBm bis +7,5 dBm bezogen auf 200 kHz Bandbreite) variiert werden (zur Ermittlung der Leistungsflussdichte wird die Gesamtleistung über eine bestimmte Bandbreite aufaddiert bzw. aufintegriert). Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, wie zuvor beschrieben, in Abhängigkeit der Position des Flugzeugs den/die zu maskierenden Frequenzbereich/e zu verändern.
Das erfindungsgemäße Mobilfunksystem zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen ist an Bord eines Flugzeugs vorgesehen und umfasst die Steuereinheit, wie sie hierin beschrieben wird/wurde, zumindest eine mit der Steuereinheit verbundene erste bordseitige (an Bord des Flugzeugs vorgesehene oder angeordnete) Basisstation zur Erzeugung von bordseitigen Mobilfunksignalen und zumindest eine zweite mit der Steuereinheit verbundene bordseitige (an Bord des Flugzeugs vorgesehene oder angeordnete) Basisstation zur Erzeugung des Servicesignals. Insbesondere handelt es sich bei der zumindest einen ersten bordseitigen Basisstation um ein oder mehrere On-Board BTS (z. B. Micro-, Pico-, Femto-BTS) zur Erzeugung von GSM-Mobilfunksignalen und bei der zumindest einen zweiten bordseitigen Basisstation um ein oder mehrere On-Board eNodeBs zur Erzeugung des OFDM-Servicesignals.
Die zumindest eine erste bordseitige Basisstation ist vorzugsweise über eine Satellitenverbindung mit zumindest einem ersten terrestrischen Mobilfunknetz, insbesondere einem terrestrischen GSM-Mobilfunknetz, verbindbar und die zumindest eine zweite bordseitige Basisstation ist insbesondere über eine Satellitenverbindung mit zumindest einem zweiten, von dem ersten terrestrischen Mobilfunknetz verschiedenen terrestrischen Mobilfunknetz, insbesondere einem terrestrischen Long Term Evolution (LTE) Mobilfunknetz verbindbar. Die Anbindung (Verbindung) zu den terrestrischen Mobilfunknetzen ist jedoch nicht auf Satellitenverbindungen beschränkt, sondern es sind auch andere Verbindungsarten denkbar. Beispielhaft sei hier eine direkte Verbindung der bordseitigen Basisstationen zu terrestrischen Mobilfunknetzen genannt, wie z. B. der sogenannte Direct Aircraft to Ground Link. Es ist denkbar, dass die bordseitigen Basisstationen auf exklusiven Frequenzen Verbindungen zu separaten zellularen Bodeninfrastrukturen aufbauen oder unter Nutzung der normalen LTE-4G Bodeninfrastruktur mit speziellen Interferenzmanagementalgorithmen für mobile Basisstationen arbeiten. Je nach Ort des Flugzeugs über dem Grund, können die zumindest eine erste bordseitige Basisstation und die zumindest eine zweite bordseitige Basisstation mit unterschiedlichen Mobilfunknetzen Kommunikationsverbindungen, beispielsweise Satellitenverbindungen oder direkte Verbindungen, eingehen,
Ist die zumindest eine zweite bordseitige Basisstation als LTE-Basisstation (eNodeB) zur Erzeugung des OFDM-Servicesignals als Servicesignal ausgebildet, so kann diese ferner dazu ausgebildet sein, nicht für die drahtlose Übertragung von Daten genutzte Unterträger des OFDM-Servicesignals mit Pseudozufallsnutzdaten (Pseudo-Random-Payload Daten) zu modulieren. Es ist denkbar, dass sogenannte Chunks von Unterträgern (d. h. zusammengehörige Untergruppen von Unterträgern) mit Pseudozufallsnutzdaten aufmoduliert werden. Durch die Aufmodulation von Pseudozufallsnutzdaten in die nicht genutzten Chunks kann, wenn z. B. kein oder nur wenig normaler Verkehr (traffic) anliegt, die Ähnlichkeit zu weißem Rauschen erhöht werden, so dass die Maskierungseigenschaften verbessert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem umfasst die folgenden Schritte: Erzeugen eines bandbegrenzten Maskierungssignals zur Maskierung von terrestrischen Mobilfunksignalen in einem ersten Frequenzband; und Kombinieren des bandbegrenzten Maskierungssignals und eines Servicesignals zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem von dem ersten Frequenzband verschiedenen zweiten Frequenzband, wobei das Maskierungssignal und das Servicesignal derart kombiniert werden, dass terrestrische Mobilfunksignale in einem durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbands gebildeten dritten Frequenzband maskiert werden.
Als Servicesignal kann insbesondere ein kontinuierliches Signal verwendet werden. Beispielsweise kann als Servicesignal ein kontinuierliches OFDM-Servicesignal verwendet werden. Als bandbegrenztes Maskierungssignal kann z. B. ein rauschähnliches Signal mit einer Bandbreite verwendet werden, die dem ersten Frequenzband entspricht. Beispielsweise kann als bandbegrenztes Maskierungssignal ein auf das erste Frequenzband begrenztes, kontinuierliches weißes Rauschsignal verwendet werden.
Es ist denkbar, dass das bandbegrenzte Maskierungssignal und das Servicesignal im Bereich des dritten Frequenzbands einen zumindest nahezu gleich großen Leistungspegel (eine zumindest gleich große Sendeleistung) aufweisen. Die Leistungspegel des Maskierungssignals und des Servicesignals können sich in dem dritten Frequenzbereich jedoch auch unterscheiden, solange die Bedingung erfüllt ist, dass in dem dritten Frequenzband terrestrische Mobilfunksignale maskiert werden. Das erste Frequenzband kann breiter sein als das zweite Frequenzband. Beispielsweise kann zunächst ein Maskierungssignal auf analoge Weise wie bei herkömmlichen GSMoA oder GSMoB Systemen erzeugt werden. Das Frequenzband dieses herkömmlichen Maskierungssignals wird jedoch beispielsweise nicht in seiner vollen Breite erreicht, sondern weist lediglich die geringere Breite des ersten Frequenzbands auf, indem z. B. bei Erzeugung des Maskierungssignals die Rauscherzeugung am Ende des ersten Frequenzbands stoppt. Es ist denkbar, dass das erste Frequenzband zwischen 1805 MHz und 1860 MHz liegt und damit 55 MHz breit ist. Ferner ist es denkbar, dass das zweite Frequenzband zwischen 1860 MHz und 1880 MHz liegt und damit 20 MHz breit ist. Jedoch sind auch andere Frequenzbereiche, wie zuvor beschrieben, denkbar.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens können von einer ersten bordseitigen Basisstation, insbesondere einer ersten bordseitigen BTS, bordseitige Mobilfunksignale an an Bord des Flugzeugs befindliche mobile Endgeräte übertragen werden, wobei die Sendeleistung der bordseitigen Mobilfunksignale über dem Leistungspegel des bandbegrenzten Maskierungssignals und z. B. auch über dem Leistungspegel des Servicesignals liegt. Die Voraussetzung, dass der Leistungspegel der bordseitigen Mobilfunksignale über dem Leistungspegel des Servicesignals liegt ist jedoch z. B. nicht nötig, wenn nur bordseitige GSM-Mobilfunksignale von der ersten bordseitigen Basisstation erzeugt werden, deren Frequenzbänder innerhalb des ersten Frequenzbands liegen. Im Einklang mit dieser möglichen Ausgestaltung des Verfahrens können von einer zweiten bordseitigen Basisstation, insbesondere einem bordseitigen eNodeB, Daten mit Hilfe des Servicesignals an sich an Bord des Flugzeugs befindende mobile Endgeräte übertragen werden. Dies kann dadurch geschehen, indem dem Servicesignal, bei Verwendung des OFDM-Servicesignals den Unterträgern des Servicesignals, Daten aufmoduliert werden. Werden von der ersten bordseitigen BTS ausgesandte bordseitige GSM-Mobilfunksignale mit höherer Leistung ausgesandt als der Leistungspegel des Maskierungssignals im ersten Frequenzband, werden die bordseitigen GSM-Mobilfunksignale nicht maskiert, sondern können von mobilen Endgeräten empfangen werden.
Wird als Servicesignal das OFDM-Servicesignal verwendet, können nicht für die drahtlose Übertragung von Daten genutzte Unterträger mit Pseudozufallsnutzdaten moduliert werden. Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, Chunks von Unterträgern, die nicht für die drahtlose Übertragung von Daten genutzt werden, mit Pseudozufallsnutzdaten aufzumodulieren.
Das dritte Frequenzband kann so durch Überlappung des ersten Frequenzbands und des zweiten Frequenzbands gebildet werden, dass es einem standardisierten Mobilfunk-Frequenzband, insbesondere einem standardisierten Downlink-Frequenzband entspricht. Als Beispiele seien hier Frequenzbänder von GSM900, GSM1800 (wie oben beschrieben), GSM1900, WCDM2100, LTE2600, oder digitalen Dividenden genannt, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, das, wenn es in einen Computer oder einen Prozessor (beispielsweise einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder digitalen Signalprozessor (DSP)) geladen ist, oder auf einem Computer oder Prozessor (z. B. einem Mikroprozessor, Mikrocontroller oder DSP) läuft, den Computer oder Prozessor (z. B. den Mikroprozessor, Mikrocontroller oder DSP) dazu veranlasst, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen. Zudem betrifft die Erfindung ein Programmspeichermedium oder Computerprogrammprodukt mit dem genannten Computerprogramm.
Auch wenn einige der voranstehend beschriebenen Aspekte in Bezug auf die Steuereinheit, oder das Mobilfunksystem beschrieben wurden, so können diese Aspekte auch als Verfahren oder als ein das Verfahren ausführendes Computerprogramm implementiert sein. Genauso können in Bezug auf das Verfahren beschriebene Aspekte durch geeignete Einheiten in der Steuereinheit oder dem Mobilfunksystem realisiert sein oder durch das Computerprogramm ausgeführt werden.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert. Es stellen dar:
1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Hochfrequenz-Systemarchitektur für GSMoB;
2 eine schematische Darstellung der Leistungspegel der von der heutigen Systemarchitektur nach 1 erzeugten Signale über der Frequenz;
3 eine schematische Darstellung einer Hochfrequenz-Systemarchitektur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung der in der Systemarchitektur nach 3 verwendeten Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein Flussdiagramm eines in der Systemarchitektur nach 3 ausgeführten Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 eine schematische Darstellung von Leistungspegeln der durch die Systemarchitektur aus 3 und nach dem Verfahren aus 5 erzeugten Signale über der Frequenz.
Im Folgenden werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu liefern. Es ist einem Fachmann jedoch klar, dass die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsformen verwendet werden kann, die von den nachfolgend dargelegten Details abweichen können. Auch wenn beispielsweise die Ausführungsformen im Folgenden in Bezug auf den Global System for Mobile Communications 1800 Standard (GSM1800) beschrieben werden, so sind die nachfolgend dargelegten Ausführungsformen nicht hierauf beschränkt, sondern sind ohne Einschränkung auf alle Mobilfunkfrequenzbänder (z. B. digitale Dividende, GSM900, GSM1900, WCDM2100 oder LTE2600) sowie andere breitbandige Mobilfunkstandards (z. B. WCDM, CDMA2000) übertragbar und insbesondere auf alle Mobilfunkfrequenzbänder und Mobilfunkstandards übertragbar, die in einer Flugzeugkabine für Mobilfunkkommunikation nutzbar sind oder genutzt werden können. Auch wenn weitere spezifische Details im nachfolgenden in Bezug auf den Long Term Evolution (LTE) Standard beschrieben werden, so sind diese Beschreibungen auch auf LTE nachfolgende Standards, wie LTE Advanced übertragbar.
Es ist dem Fachmann klar, dass die nachfolgend dargelegten Erklärungen unter Verwendung von Hardwareschaltungen, Softwaremitteln oder einer Kombination davon implementiert sein/werden können. Die Softwaremittel können in Zusammenhang stehen mit programmierten Mikroprozessoren oder einem allgemeinen Computer, einem ASIC (Application Specific Integrated Circuit; anwendungsspezifische integrierte Schaltung) und/oder DSPs (Digital Signal Processors; digitalen Signalprozessoren). Es ist zudem klar, dass auch dann, wenn die nachfolgenden Details in Bezug auf ein Verfahren beschrieben werden, diese auch in einer geeigneten Vorrichtungseinheit, einem Computerprozessor und einem mit einem Prozessor verbundenen Speicher realisiert sein können, wobei der Speicher mit einem oder mehreren Programmen versehen ist, die das Verfahren durchführen, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden.
1 zeigt schematisch die Systemkomponenten und Verschaltung von heutigen GSM an Board (GSMoB) Systemen. Wie in 1 zu erkennen, sind drei GSM Basistationen (im Folgenden als Base Transceiver Stations (BTS) bezeichnet) 10, 20, 30 mit einem herkömmlichen OBCE (On Board Control Equipment) 40 verbunden. Das OBCE wird oftmals auch als Netzwerksteuereinheit (Network Control Unit (NCU)) bezeichnet. In dem Beispiel aus 1 sind die BTS 10, 20, 30 jeweils als On-Board-Pico BTS (OBTS) 10, 20, 30 ausgestaltet, die in Abgrenzung zu gewöhnlichen BTS zur Versorgung des verhältnismäßig kleinen Kabinenbereichs des Flugzeugs (Pico-Bereich) ausgestaltet sind. Die OBTS 10, 20, 30 können sich, je nach dem Aufenthaltsort des Flugzeugs, jeweils mit einer terrestrischen Basisstation z. B. über eine Satellitenverbindung verbinden. Hierdurch können Passagiere mit Hilfe von an Bord des Flugzeugs mitgeführten mobilen Endgeräten über eine der OBTS 10, 20, 30 und die Satellitenverbindung mit mobilen Endgeräten in terrestrischen Mobilfunknetzen kommunizieren. Das OBCE 40 weist eine Sendeantenne 42 und eine Empfangsantenne 44 auf, die auch als gemeinsame Sende-Empfangsantenne ausgebildet sein kann. Die Funktionsweise des herkömmlichen GSMoB Systems wird nachfolgend in Bezug auf 2 erläutert.
Die 2 illustriert den Fall, in dem zumindest eine der OBTS 10, 20, 30 als GSM 1800-Basisstation fungiert, die mit einer terrestrischen GSM 1800-Basisstation z. B. über eine Satellitenverbindung oder eine direkte Verbindung in Kommunikationsverbindung steht.
Das OBCE 40 erzeugt ein Rauschsignal N10 in einem mit dem GSM1800-Frequenzband übereinstimmenden Frequenzbereich, genauer gesagt in dem mit dem Downlink-Frequenzband von GSM1800 zwischen 1805 MHz und 1880 MHz übereinstimmenden Frequenzbereich. Diese Rauscherzeugung wird in der sogenannten Cruise Flight Phase des Flugzeugs ab oberhalb von 3000 Metern Höhe über Grund aktiviert. Der Rauschleistungspegel wird in Abhängigkeit der Flughöhe angepasst, d. h. je höher das Flugzeug fliegt, desto geringer ist der Leistungspegel und je niedriger das Flugzeug fliegt, desto höher ist der Leistungspegel (mit einem Maximum des Leistungspegels bei Beginn der Cruise Flight Phase, d. h. bei 3000 m Flughöhe). Der Leistungspegel, genauer gesagt die Leistungsflussdichte (d. h. die Leistung bezogen auf eine bestimmte Bandbreite) des Rauschsignals N10 wird gemäß 2 in einem Bereich von inklusive 13 dBm bis inklusive 33 dBm bezogen auf eine Bandbreite von 75 MHz variiert (das entspricht einem Bereich von inklusive –12,5 dBm bis inklusive +7,5 dBm in 200 kHz Bandbreite). Aufgrund des gleichförmigen Rauschsignals werden terrestrische Mobilfunksignale GSM1, GSM2, GSM3, d. h. von terrestrischen BTS ausgesandte Signale, wie in 2 gezeigt, maskiert, da deren Leistungspegel (von z. B. maximal oder weniger als 7,5 dBm in 200 kHz Bandbreite) unterhalb des Leistungspegels des Rauschsignals N10 liegen.
Auf Grund dieser Maskierung kann ein an Bord des Flugzeugs mitgeführtes mobiles Endgerät sich nicht mit einer terrestrischen BTS synchronisieren und damit auch keine Kommunikationsverbindung mit dem terrestrischen Mobilfunknetz aufbauen. Die drei mit dem OBCE 40 verbundenen OBTS 10, 20, 30 senden bordseitige GSM-Mobilfunksignale OGSM10, OGSM20, OGSM30 mit einem über dem Pegel des Rauschsignals N10 liegenden Leistungspegel aus. Beispielsweise können, wie in 2 beispielhaft gezeigt, die bordseitigen Mobilfunksignale OGSM10, OGSM20, OGSM30 mit einem Leistungspegel von 16 dBm (einer Leistungsflussdichte von 16 dBm bezogen auf 200 kHz Bandbreite) ausgesandt werden, wenn die Rauschleistung des Rauschsignals N10 unter diesem Pegel liegt. Da die bordseitigen Mobilfunksignale OGSM10, OGSM20, OGSM30 über dem Rauschpegel des Rauschsignals N10 liegen, können mobile Endgeräte mit den OBTS 10, 20, 30 synchronisiert werden und eine Kommunikationsverbindung aufbauen. Anders ausgedrückt wird gemäß 2 gewährleistet, dass die terrestrischen Mobilfunksignale GSM1, GSM2, GSM3 ausreichend maskiert werden, die bordseitigen Mobilfunksignale OGSM10, OGSM20, OGSM30 mit einem ausreichenden Pegel über dem von dem OBCE erzeugten Rauschsignal N10 von den bordseitigen mobilen Endgeräten empfangen werden können und die bordseitigen mobilen Endgeräte selbst mit minimal möglicher Sendeleistung (z. B. 0 dBm) senden können.
Der in 1 gezeigte und in Bezug auf 2 beschriebene Aufbau ist jedoch auf Sprachanwendungen und Datenanwendungen geringer Datenrate begrenzt und nicht für Multimediaanwendungen und andere Anwendungen geeignet, die eine hohe Datenrate erfordern. Beispielsweise fordert eine Audio/Video an Demand Anwendung als Anwendung mit hoher Bandbreite einen kontinuierlichen Datenstrom von ca. 1 bis 3 Mbit/s pro Benutzer. Diese Datenraten werden durch die in 1 gezeigte und in Bezug auf 2 beschriebene GSM-Architektur selbst durch Erweiterungen wie GPRS oder EDGE nicht erreicht, die lediglich maximale Datenraten von 54,6 kBit/s bzw. 288 kBit/s erreichen. Selbst 3G (UMTS) liefert nur eine Datenrate bis 384 kBit/s. Jedoch können derartige Multimediaanwendungen mit Hilfe von dem Long Term Evolution (LTE) Standard (auch als 4G bezeichnet) erreicht werden. Beispielsweise bietet 4G LTE-a mit 20 MHz Bandbreite eine Datenrate ab 14,7 MBit/s und je nach Empfangsbedingungen und Anzahl der Datenströme (spatial streams) sogar Datenraten von mehr als 300 MBit/s.
Die in Bezug auf die 3 bis 5 gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedene Mobilfunksysteme an Bord eines Flugzeugs integrierbar. Beispielhaft sei hier das sogenannte Airline Network Architecture (ALNA; auch als Onboard Mobile Telephone System (OMTS) bezeichnet) System genannt. Das ALNA System umfasst einen GSM Server (HESU: Head End Server Unit; auf der HESU läuft z. B. die GSM Serveranwendung, es können jedoch zusätzlich auch andere Anwendungen laufen wie z. B. der AV Server), ein oder mehrere On-Board Pico-BTS (OBTS), das OBCE, einen Hochfrequenz(HF)-Kombinierer (RFCxG2), WLAN-Einheiten (WLU: WLAN Units) und ein gemeinsames Antennensystem.
3 zeigt schematisch die Hochfrequenz-Systemarchitektur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 zu erkennen, sind zwei BTS (bordseitige BTS) 100, 200 und ein eNodeB 300 mit einer Steuereinheit verbunden, die im Folgenden als OBCE 400 bezeichnet wird. Das OBCE 400 weist eine Sendeantenne 420 und eine Empfangsantenne 440 auf, kann jedoch auch eine gemeinsame Sende-Empfangsantenne aufweisen. Es wird im Folgenden angenommen, dass in der beispielhaften Systemarchitektur aus 3 die BTS 100, 200 jeweils als On-Board-Pico BTS (OBTS) 100, 200 ausgebildet sind, die in Abgrenzung zu gewöhnlichen BTS zur Versorgung des verhältnismäßig kleinen Kabinenbereichs des Flugzeugs (Pico-Bereich) ausgestaltet sind. Ferner wird im Folgenden beispielhaft angenommen, dass in der Systemarchitektur aus 3 der eNodeB 300 als On-Board eNodeB 300 ausgebildet ist, der in Abgrenzung zu gewöhnlichen eNodeBs zur Versorgung des verhältnismäßig kleinen Kabinenbereichs des Flugzeugs ausgestaltet ist.
In 3 sind beispielhaft drei Basisstationen 100, 200, 300 gezeigt, die über entsprechende Anschlüsse (Ports) an das OBCE 400 angeschlossen sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anzahl Von Basisstationen 100, 200, 300 beschränkt, sondern es kann jede Anzahl von Basisstationen 100, 200, 300 (unabhängig von deren Art, d. h. unabhängig davon, ob es sich um OBTS 100, 200 oder um eNodeBs 300 handelt) vorgesehen sein. Beispielsweise können sechs Basisstationen mit einem oder mehreren OBCEs 400 verbunden sein, z. B. vier OBTS und zwei eNodeBs.
Die OBTS 100, 200 sind jeweils dazu ausgebildet ein bordseitiges GSM-Mobilfunksignal OGSM100, OGSM200 zu erzeugen. Die beiden bordseitigen GSM-Mobilfunksignale OGSM100, OGSM200 können in einem unterschiedlichen Frequenzband oder in dem gleichen Frequenzband liegen. Im Folgenden wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, angenommen, dass beide von den OBTS 100, 200 erzeugten Mobilfunksignale OGSM100, OGSM200 in dem GSM1800 Frequenzband liegen. Der eNodeB 300 ist dazu ausgebildet, ein LTE-Servicesignal OLTE300, d. h. ein OFDM-Servicesignal OLTE300 zu erzeugen. Im Folgenden wird beispielhaft angenommen, dass der bordseitige eNodeB 300 ein solches OFDM-Servicesignal OLTE300 in einem ungefähr 20 MHz breiten Frequenzband zwischen 1860 MHz und 1880 MHz erzeugt. Bei der Verwendung von mehr als einem bordseitigen eNodeB 300, z. B. zwei eNodeBs, vervielfacht sich die für LTE-Anwendungen zur Verfügung stehende Bandbreite entsprechend. Beispielsweise kann im Falle von zwei eNodeBs ein 40 MHz breites OFDM-Servicesignal zur Verfügung stehen. Der genaue Aufbau des OBCE 400 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in 4 gezeigt.
Das OBCE 400 weist eine Erzeugungskomponente 470 und eine Kombinationskomponente 480 auf. Ferner kann, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, das OBCE 400 eine separate Empfangskomponente 460 zum Empfangen der von den Basisstationen (OBTS 100, 200 und eNodeB 300) ausgesandten Signale aufweisen. Diese Signale können jedoch auch direkt in die Kombinationskomponente 480 geleitet werden und dort entsprechend verarbeitet werden. Beispielsweise kann auch nur das von dem eNodeB 300 erzeugte Servicesignal OLTE300 direkt in die Kombinationskomponente 480 oder über die Empfangskomponente 460 in die Kombinationskomponente 480 geleitet werden. Wie ferner in 4 zu erkennen, ist die Erzeugungskomponente 470 mit der Kombinationskomponente 480 derart verbunden, dass die Kombinationskomponente 480 von der Erzeugungskomponente 470 Signale erhalten kann. Die Kombinationskomponente 480 ist zumindest mit der Sendeantenne 420 verbunden, kann jedoch auch zusätzlich mit der Empfangsantenne 460 verbunden sein.
Die Funktionsweise der Systemarchitektur aus 3 und dem OBCE aus 4 wird in Bezug auf die 5 und 6 näher erläutert.
In Schritt 502 erzeugt die Erzeugungskomponente 470 des OBCE 400 ein bandbegrenztes Maskierungssignal N100 zur Maskierung von terrestrischen Mobilfunksignalen in einem ersten Frequenzband, das bei dem vorliegend beispielhaft angenommenen GSM1800-System in einem Frequenzbereich zwischen 1805 MHz und 1860 MHz liegt. Bei dem Maskierungssignal N100 handelt es sich um ein rauschähnliches Signal, das beispielhaft als ein bandbegrenztes weißes Rauschen (AWGN) angesehen wird. In Schritt 504 kombiniert die Kombinationskomponente 480 das bandbegrenzte Maskierungssignal N100 mit dem von dem eNodeB 300 erzeugten Servicesignal OLTE300, das zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem von dem ersten Frequenzband verschiedenen zweiten Frequenzband nutzbar ist. Im vorliegend beispielhaft angenommenen Fall von einem einzigen eNodeB 300 erzeugt der eNodeB 300 ein 20 MHz breites OFDM-Servicesignal, dessen (zweites) Frequenzband sich zwischen 1860 MHz und 1880 MHz erstreckt. Das Maskierungssignal N100 und das Servicesignal OLTE300 werden derart von der Kombinationskomponente 480 kombiniert, dass terrestrische Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 in einem durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbands gebildeten dritten Frequenzband maskiert werden. Anders ausgedrückt, werden das Maskierungssignal N100 und das Servicesignal OLTE300 von der Kombinationskomponente 480 auf einen gemeinsamen Antennen-Ausgang (der Sendeantenne 420) kombiniert. Wie aus 6 zu erkennen, liegt sowohl der Leistungspegel des Maskierungssignals N100 als auch der Leistungspegel des Servicesignals OLTE300 über den Leistungspegeln der terrestrischen GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 und des terrestrischen LTE-Mobilfunksignals LTE1. Das dritte Frequenzband liegt bei dem beispielhaft angenommenen GSM1800-Mobilfunksystem zwischen 1805 MHz und 1880 MHz. Es ist auch möglich mehr als einen eNodeB 300, z. B. zwei eNodeBs, an das OBCE 400 anzuschließen. Im Fall von zwei an das OBCE angeschlossenen eNodeBs verdoppelt sich die Bandbreite des LTE Servicesignals (des LTE Dienstes) auf 40 MHz, während sich das Frequenzband des Maskierungssignals auf 35 MHz reduziert. Genauere Details der zuvor genannten Schritte werden in Bezug auf 6 beschrieben.
6 zeigt das rauschähnliche Maskierungssignal N100 in einem ersten Frequenzband von 55 MHz zwischen 1805 MHz und 1860 MHz. Dieses Maskierungssignal N100 wird im Folgenden beispielhaft als weißes Rauschen (AWGN) angesehen, kann jedoch auch jedes andere Maskierungssignal sein, das geeignet ist, terrestrische Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6, LTE1 zu maskieren (zu verschleiern). Das Maskierungssignal N100 kann je nach Flughöhe des Flugzeugs mit unterschiedlichem Leistungspegel, genauer gesagt unterschiedlicher Leistungsflussdichte, ausgesandt werden, wie z. B. zwischen inklusive 13 dBm und inklusive 33 dBm bezogen auf 75 MHz Bandbreite. Vorliegend wird beispielhaft angenommen, dass das Maskierungssignal N100 wie in Bezug auf 2 beschrieben von der Erzeugungskomponente 470 erzeugt wird, jedoch der für die Erzeugung des Maskierungssignals verantwortliche Signalgenerator (Rauscherzeugungsgenerator) ab der Frequenz von 1860 MHz abgeschaltet wird, so dass das erhaltene erste Frequenzband des Maskierungssignals N100 schmaler ist als das Maskierungssignal N10 aus 2.
Zur Maskierung des übrigen Teils des GSM1800 Frequenzbands wird nicht das rauschähnliche Maskierungssignal N100 verwendet. Stattdessen wird ein zeitkontinuierliches Servicesignal OLTE300 mit konstantem Leistungspegel (der Leistungspegel ist u. a. unabhängig von der Flughöhe), genauer gesagt konstanter Leistungsflussdichte, verwendet, dessen Leistungspegel, genauer gesagt dessen Leistungsflussdichte, wie in Bezug auf 6 angenommen beispielhaft bei 27,5 dBm bezogen auf 75 MHz Bandbreite liegt. In 6 ist vereinfachend der Leistungspegel des Maskierungssignals N100 als gleich hoch wie der Leistungspegel des Servicesignals OLTE300 dargestellt, dies ist jedoch zumeist nicht, sondern nur bei einer bestimmten Flughöhe der Fall, bei der das Maskierungssignal N100 mit einer Leistung von 27,5 dBm ausgesandt wird.
Das Servicesignal OLTE300 wird in der gezeigten Ausführungsform beispielhaft als OFDM Signal mit einer Vielzahl von Unterträgern angenommen. Die Vielzahl von Unterträgern kann in einem Bereich von mehreren hundert Unterträgern, z. B. von 800 bis 1600 Unterträgern, insbesondere 1000 bis 1400 Unterträgern und bevorzugt bei ca. 1200 Unterträgern liegen. Über dieses Servicesignal OLTE300, genauer gesagt die Vielzahl von Unterträgern des Servicesignals OLTE300, können breitbandige Anwendungen bordseitig übertragen werden, indem zwischen dem eNodeB 300 und bordseitigen LTE-fähigen mobilen Endgeräten (sogenannten User Equipments (UE)) zu übertragende Daten auf die Unterträger des Servicesignals OLTE300 verteilt werden. Vereinfachend sind in 6 nicht die Vielzahl von Unterträgern des Servicesignals OLTE300 dargestellt, sondern es wird das Servicesignal OLTE300 vereinfacht als Signal mit konstantem Leistungspegel dargestellt. Diese Vereinfachung ist auf Grund der hohen Anzahl an Unterträgern jedoch zulässig und näherungsweise korrekt. Die Eigenschaften des OFDM Servicesignals OLTE300, insbesondere dessen Zeitkontinuität und dessen konstanter Leistungspegel, verhindern zuverlässig, dass terrestrische Mobilfunksignale, wie z. B. terrestrische GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 oder terrestrische LTE-Mobilfunksignale LTE1, in dem dritten Frequenzband an Bord des Flugzeugs durch die bordseitigen LTE-fähigen mobilen Endgeräte (UEs) empfangbar sind. Das kontinuierliche OFDM Servicesignal OLTE300 hat durch seine Kontinuität (kein TDMA Burst Betrieb wie bei WLAN) besonders gute Voraussetzungen als Maskierungssignal. Zudem kann, wie in 6 gezeigt, das OFDM Servicesignal OLTE300 vereinfacht als Rauschsignal angesehen werden, das in dem gesamten Frequenzband von 20 MHz zuverlässig terrestrische Mobilfunksignale maskiert.
Die 6 zeigt beispielhaft sechs von terrestrischen GSM-Basisstationen (Base Transceiver Stations (BTS)) ausgesandte GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6. Die terrestrischen GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 können im gesamten dritten Frequenzband, d. h. im gesamten GSM-Downlink-Frequenzband, auftreten. Wie in 6 zu erkennen, haben all diese GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 einen Leistungspegel von maximal 7,5 dBm (bezogen auf 200 kHz Bandbreite), der unter der Leistung des Maskierungssignals N100 und unter der Leistung des Servicesignals OLTE300 liegt sowie z. B. eine Bandbreite von 200 kHz. Demgemäß werden die terrestrischen GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 zuverlässig maskiert (verschleiert) und die bordseitigen UEs können keine Kommunikationsverbindung zu den die terrestrischen GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 aussendenden terrestrischen Basisstationen aufbauen. Zudem zeigt die 6 ein terrestrisches LTE-Mobilfunksignal LTE1 im Bereich des zweiten Frequenzbandes, dessen Leistungspegel von –32 dBc unter dem des Servicesignals OLTE300 liegt. Dementsprechend wird auch das terrestrische LTE-Mobilfunksignal LTE1 zuverlässig verschleiert und die bordseitigen UEs können keine Kommunikationsverbindung mit dem das terrestrische LTE-Mobilfunksignal LTE1 aussendenden terrestrischen eNodeB aufbauen.
Die in 6 zwar nicht gezeigten, jedoch das Servicesignal OLTE300 bildenden Unterträger können zu Unterkombinationen von Unterträgern des OFDM Servicesignals OLTE300, sogenannten Chunks, zusammengefasst werden. Liegen in manchen Chunks keine Daten zur Übertragung an die bordseitigen UEs vor, so werden Bitfolgen den Chunks aufmoduliert, deren bits jeweils den Wert 0 haben. Um die Maskierungsfähigkeit des OFDM Servicesignals OLTE300 noch zu erhöhen, werden gemäß der gezeigten Ausführungsform die nicht für die Datenübertragung genutzten Chunks (wenn kein oder nur wenig normaler Verkehr (traffic) anliegt) mit Pseudozufallsnutzdaten (Pseudo Random Payload Daten) moduliert. Dies erhöht die Ähnlichkeit zu weißem Rauschen und damit die Maskierungseigenschaften des OFDM Servicesignals OLTE300.
Das OFDM Servicesignal OLTE300 hat den Vorteil vieler Unterträger, welche adaptiv, d. h. je nach aktueller Funkkanalbedingung, ausgenutzt werden. Das macht LTE im Downlink sehr robust gegen schmalbandige Störungen im Band, Randinterferenzen an der Bandgrenze sowie Echos. Das OBCE 400 ist konfigurierbar. Im jeweils verwendeten Mobilfunkband können beispielsweise bis zu drei Subbänder mit einer Granularität von 200 Kilohertz und einstellbarem Hochfrequenz-Sendeleistungspegel konfiguriert werden. So ist es z. B. möglich, dass die Erzeugungskomponente 470 des OBCE 400 drei Rauschbänder erzeugt, die dann entsprechend mit einem standardisierten Mobilfunkfrequenzband übereinstimmen (z. B. GSM900, GSM1800 und GSM1900). Dies gewährleistet, dass das Rauschsignal N100 (z. B. die Bandbreite und der Leistungspegel des Rauschsignals N100) flexibel eingestellt oder abgeschaltet werden kann, um beispielsweise ein möglichst hohes SNR (Signal to Noise Ratio; Signal-Rauschverhältnis) für maximale Datenraten zu erreichen.
Wie in 6 zu sehen, werden terrestrische Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6, die von GSM-Mobilstationen (BTS) ausgesandt werden sowohl in dem ersten Frequenzband (zwischen 1805 und 1860 MHz) als auch in dem zweiten Frequenzband (1860 bis 1880 MHz), d. h. in dem gesamten aus dem ersten und zweiten Frequenzband gebildeten dritten Frequenzband, zuverlässig maskiert. Ferner werden terrestrische LTE-Mobilfunksignale LTE1 in dem zweiten Frequenzband (und damit auch in dem dritten Frequenzband) zuverlässig maskiert. Die bordseitigen GSM-Mobilfunksignale OGSM100, OGSM200, die von den OBTS 100, 200 erzeugt werden, werden mit einem über dem Leistungspegel des Maskierungssignals liegenden Leistungspegel (z. B. 16 dBm auf 200 kHz Bandbreite) beispielsweise im ersten Frequenzband ausgesandt. Damit sind die bordseitigen Mobilfunksignale OGSM100, OGSM200 von an Bord mitgeführten UEs empfangbar und die UEs können mit den OBTS 100, 200 kommunizieren. Ferner können die UEs mit dem eNodeB 300 über das Servicesignal OLTE300 kommunizieren.
Die 3 bis 6 können wie folgt zusammengefasst werden. Zunächst wird die Erzeugungskomponente 470 so konfiguriert, dass sie das Maskierungssignal N100 im Frequenzbereich des OFDM Servicesignals OLTE300 abschaltet, jedoch das OFDM Servicesignal OLTE300 so weit überlappt, dass die Maskierung der terrestrischen GSM-Mobilfunksignale GSM1 bis GSM6 über das gesamte dritte Frequenzband von 1805 bis 1880 MHz gewährleistet ist. Da das OFDM Servicesignal 20 MHz breit ist, real jedoch nur 19 MHz für die Kommunikation genutzt werden (jeweils 500 kHz an den Bandgrenzen dienen als Guard-Band) muss ein Überlapp zwischen den beiden Frequenzbändern (dem ersten und dem zweiten Frequenzband) gegeben sein. In dem gezeigten Beispiel erstreckt sich das Maskierungssignal N100 von 1805 MHz bis 1860,4 MHz und fällt an den Bandgrenzen steil ab (größer 25 dB in 100 kHz).
Das OFDM Servicesignal OLTE300 mit 20 MHz Bandbreite wird über einen der drei gezeigten Anschlüsse (Ports) des OBCE 400 auf das GSM1800 Frequenzband eingekoppelt (in der Kombinationskomponente 480 kombiniert) und in der Sendeleistung auf einen Wert unterhalb der von der ETSI zulässigen Leistungsflussdichte in 200 kHz Bandbreite konfiguriert. Typischerweise wird die Sendeleistung maximal möglich eingestellt um das größte SNR im Downlink zu erreichen, ohne jedoch Interferenzen in den terrestrischen Basisstationen zu verursachen.
Der eNodeB 300 wird optional so konfiguriert, dass die nicht für die Datenübertragung genutzten Chunks mit Pseudozufallsnutzdaten moduliert werden, um das Servicesignal OLTE300 möglichst ähnlich zu AWGN zu machen. Während der Cruise Flight Phase wird die Sendeleistung des bordseitigen eNodeB 300 (im Gegensatz zu den OBTS 100, 200) konstant gehalten. Die LTE Endgeräte (User Equipments (UE)) werden in der maximalen Sendeleistung so eingestellt, dass sie die durch ETSI definierte maximale Leistungsflussdichte in 200 kHz nicht überschreiten, dass keine terrestrischen Netze gestört werden können, dass die EMV-(Elektromagnetische Verträglichkeit)Sicherheitsanforderungen des jeweiligen Flugzeugtyps eingehalten werden und dass ein möglichst maximaler SNR im Uplink erreicht wird.
Durch die gezeigten Ausführungsformen können folgende Vorteile erreicht werden. Bestehende Mobilfunksysteme an Bord eines Flugzeugs, wie das ALNA System (OMTS; GSMoB), können um einen breitbandigen multimediafähigen LTE-4G Dienst erweitert werden und damit die Ausführung von Anwendungen höherer Datenraten gewährleisten. Die von dem OBCE z. B. im GSM1800 Band kombinierten und ausgesendeten Signale gewährleisten, dass im gesamten Band keine höhere Leistungsflussdichte als von ETSI als zulässig erachtet vorliegt, dass terrestrische GSM-Signale im gesamten GSM1800 Band maskiert werden und dass terrestrische eNodeB Signale nicht stören (der Interferenzpegel liegt unter der Empfangsschwelle des eNodeB am Boden). Ferner ist das bordseitige LTE-Signal (das LTE-Kabinensignal) so bemessen, dass es weder durch schmalbandige GSM- oder breitbandige terrestrische LTE-Signale noch durch die teilweise überlappenden OBCE-Rauschsignale merklich gestört werden (z. B. ca. 30 dB SNR). Die aufgezeigte Lösung kann das vorhandene OBCE bzw. dessen BTS-Anschlüsse als Einspeisepunkt für das LTE-4G Servicesignal nutzen. Durch den LTE-4G Dienst werden eine Reihe neuer Multimedia-Anwendungen mit hoher Datenrate ermöglicht. Mit Hilfe der aufgezeigten Lösung können herkömmlicher GSM-Service und neuer LTE-4G Service je nach Verkehrs-Bedarf und geografischer Position entsprechend drei oder mehr, z. B. sechs, BTS-Anschlüssen des OBCE konfiguriert und angeboten werden. Wie aufgezeigt, können also auch zwei LTE eNodeBs an das OBCE angeschlossen und so konfiguriert werden, dass sich die LTE Bandbreite auf 40 MHz oder mehr vergrößert und dementsprechend sich das Maskierungssignal auf 35 MHz reduziert.

Claims

Steuereinheit (400) zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem, wobei die Steuereinheit (400) umfasst: – eine Erzeugungskomponente (470) zum Erzeugen eines bandbegrenzten Maskierungssignals (N100) zur Maskierung von terrestrischen Mobilfunksignalen (GSM1, GSM2, GSM3) in einem ersten Frequenzband; und – eine Kombinationskomponente (480) zum Kombinieren des bandbegrenzten Maskierungssignals (N100) und eines Servicesignals (OLTE300) zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem von dem ersten Frequenzband verschiedenen zweiten Frequenzband, wobei die Kombinationskomponente (480) dazu ausgebildet ist, das Maskierungssignal (N100) und das Servicesignal (OLTE300) derart zu kombinieren, dass terrestrische Mobilfunksignale (GSM1–GSM6) in einem durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbands gebildeten dritten Frequenzband maskiert werden.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (400) weiter eine Empfangskomponente (460) aufweist, wobei die Empfangskomponente (460) dazu ausgebildet ist: – durch zumindest eine erste bordseitige Basisstation (100, 200), insbesondere zumindest eine Base Transceiver Station, „BTS”, erzeugte bordseitige Mobilfunksignale (OGSM100, OGSM200) zu erhalten, insbesondere bordseitige Global System for Mobile Communications, „GSM”, -Mobilfunksignale zu erhalten; und/oder – das durch zumindest eine zweite bordseitige Basisstation (300), insbesondere einen eNodeB, erzeugte Servicesignal (OLTE300) zu erhalten, insbesondere ein kontinuierliches Orthogonales Frequenzmultiplex, „OFDM”, -Servicesignal zu erhalten.
Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kombinationskomponente (480) dazu ausgebildet ist, den Leistungspegel des Maskierungssignals (N100), insbesondere in Abhängigkeit der Flughöhe des Flugzeugs, anzupassen und/oder die Kombinationskomponente (480) dazu ausgebildet ist, den Leistungspegel des Servicesignals (OLTE300) konstant zu halten.
Mobilfunksystem zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen, wobei das Mobilfunksystem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen ist und umfasst: – die Steuereinheit (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; – zumindest eine erste mit der Steuereinheit (400) verbundene bordseitige Basisstation (100, 200), insbesondere eine BTS, zur Erzeugung von bordseitigen Mobilfunksignalen (OGSM100, OGSM200); – zumindest eine zweite mit der Steuereinheit (400) verbundene bordseitige Basisstation (300), insbesondere einen eNodeB, zur Erzeugung des Servicesignals (OLTE300), insbesondere eines kontinuierlichen OFDM-Servicesignals.
Mobilfunksystem nach Anspruch 4, wobei die zumindest eine erste bordseitige Basisstation (100, 200), insbesondere über eine Satellitenverbindung, mit zumindest einem ersten terrestrischen Mobilfunknetz, insbesondere einem terrestrischen GSM-Mobilfunknetz, verbindbar ist und die zumindest eine zweite bordseitige Basisstation (300), insbesondere über eine Satellitenverbindung, mit zumindest einem zweiten, von dem ersten terrestrischen Mobilfunknetz verschiedenen terrestrischen Mobilfunknetz, insbesondere einem terrestrischen Long Term Evolution, „LTE”, -Mobilfunknetz, verbindbar ist.
Mobilfunksystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei, bei Verwendung des OFDM-Servicesignals als Servicesignal (OLTE300), die zumindest eine zweite bordseitige Basisstation (300) dazu ausgebildet ist, das OFDM-Servicesignal in nicht für die drahtlose Übertragung von Daten genutzten Unterträgern, insbesondere in nicht für die drahtlose Übertragung von Daten genutzten Chunks von Unterträgern, mit Pseudozufallsnutzdaten zu modulieren.
Verfahren zur Steuerung von drahtlosen Datenübertragungen in einem an Bord eines Flugzeugs vorgesehenen Mobilfunksystem, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: – Erzeugen (502) eines bandbegrenzten Maskierungssignals (N100) zur Maskierung von terrestrischen Mobilfunksignalen (GSM1, GSM2, GSM3) in einem ersten Frequenzband; und – Kombinieren (504) des bandbegrenzten Maskierungssignals (N100) und eines Servicesignals (OLTE300) zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem von dem ersten Frequenzband verschiedenen zweiten Frequenzband, wobei das Maskierungssignal (N100) und das Servicesignal (OLTE300) derart kombiniert werden, dass terrestrische Mobilfunksignale (GSM1–GSM6) in einem durch Überlappung des ersten und des zweiten Frequenzbands gebildeten dritten Frequenzband maskiert werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei als Servicesignal (OLTE300) ein kontinuierliches Orthogonales Frequenzmultiplex, „OFDM”, -Servicesignal verwendet wird und/oder wobei als bandbegrenztes Maskierungssignal (N100) ein kontinuierliches weißes Rauschsignal verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das bandbegrenzte Maskierungssignal (N100) und das Servicesignal (OLTE300) im Bereich des dritten Frequenzbands mit einem zumindest nahezu gleich großen Leistungspegel oder einem unterschiedlichen Leistungspegel ausgesandt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das erste Frequenzband breiter ist als das zweite Frequenzband, wobei das erste Frequenzband insbesondere eine Bandbreite von 55 MHz und das zweite Frequenzband insbesondere eine Bandbreite von 20 MHz aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei von zumindest einer ersten bordseitigen Basisstation (100, 200), insbesondere zumindest einer BTS, bordseitige Mobilfunksignale (OGSM100, OGSM200) an sich an Bord des Flugzeugs befindende mobile Endgeräte übertragen werden, wobei die Sendeleistung der bordseitigen Mobilfunksignale (OGSM100, OGSM200) über dem Leistungspegel, des bandbegrenzten Maskierungssignals (N100) und/oder über dem Leistungspegel des Servicesignals (OLTE300) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei, bei Verwendung des OFDM-Servicesignals als Servicesignal (OLTE300), das OFDM-Servicesignal in nicht für die drahtlose Übertragung von Daten genutzten Unterträgern, insbesondere in nicht für die drahtlose Übertragung von Daten genutzten Chunks von Unterträgern, mit Pseudozufallsnutzdaten moduliert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das dritte Frequenzband einem standardisierten Mobilfunk-Frequenzband, insbesondere einem Frequenzband von GSM900, GSM1800, GSM1900, WCDMA2100, LTE2600 oder Digitalen Dividenden, entspricht.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, das, wenn es in einen Computer oder einen Prozessor geladen ist oder auf einem Computer oder Prozessor läuft, den Computer oder Prozessor dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13 auszuführen.
Programmspeichermedium oder Computerprogrammprodukt mit dem Computerprogramm nach dem vorhergehenden Anspruch.