Weltweit erstes Ein-Chip-Positionierungssystem für Mobiltelefone

Infineon und Global Locate entwickeln einen äußerst empfangsstarken und stromsparenden GPS-Empfänger-Chip
(PresseBox) (München und San Jose, ) Infineon Technologies AG und Global Locate entwickeln derzeit gemeinsam den branchenweit leistungsfähigsten A-GPS (Assisted Global Positioning System)-Empfängerchip für Mobiltelefone, Smart-Phones und PDAs. Der neue Chip mit der Bezeichnung „Hammerhead“ vereint in sich den Hochfrequenz-Empfänger und den Signalverarbeitungsblock für GPS. Damit werden standortbasierte Dienste für mobile Geräte wesentlich attraktiver. Hammerhead nutzt die IndoorGPS®-Technologie von Global Locate, mit der die Positionsbestimmung auch in tiefen Straßenschluchten, sich bewegenden Fahrzeugen und im Inneren von Gebäuden funktioniert. Global Locate steuert seine Expertise bei Basisband-Design, der Signalverarbeitung, der A-GPS-Software und dem System-Know-how bei. Infineon bringt seine umfangreiche Erfahrung bei Hochfrequenz-Design, der Systemintegration, der Prozesstechnologie und Halbleiterfertigung ein. Die Unternehmen wollen den Hammerhead-Chip gemeinsam vermarkten.

Der Hammerhead A-GPS-Chip von Infineon und Global Locate ist so empfangsstark, dass er GPS-Signale selbst dann erfassen kann, wenn sie 1000-mal schwächer als die in freiem Gelände verfügbaren GPS-Signale sind. Das Design ist auf den Einsatz in mobilen Geräten ausgerichtet: Der Chip verbraucht sehr wenig Strom, arbeitet auch bei schlechten Empfangsbedingungen stabil und ist mit einer Gehäuseabmessung von 7 mm auf 7 mm nicht größer als eine Mobiltelefontaste.

„Dieser innovative Chip zeigt dem Handy-Nutzer beispielsweise die nächstgelegene Tankstelle, das nächste Krankenhaus oder Restaurant“, sagte Dominik Bilo, Marketing-Leiter des Geschäftsbereiches Sichere Mobile Lösungen bei Infineon. „Darüber hinaus können Handy-Nutzer bei der Anwahl einer Notrufnummer, beispielsweise der 112 in Europa oder der 911 in den USA, sogar in Gebäuden dem Notdienst automatisch und sehr präzise ihren Standort mitteilen.“

Gesetzliche Bestimmungen werden die Nachfrage nach Mobiltelefonen mit A-GPS steigen lassen. So haben in den USA laut dem Mandat E911 der U.S. Federal Communications Commission alle Anbieter von drahtlosen Diensten ihre Infrastruktur so umzurüsten, dass ab Ende 2005 alle von Mobiltelefonen aus getätigten Notrufe genau lokalisiert werden können. Auch in Japan müssen alle nach April 2007 verkauften Mobiltelefone der dritten Generation über die A-GPS-Funktionalität für Notrufe verfügen.

„Im Jahr 2008 erwarten wir, dass weltweit mehr als 730 Millionen Mobiletelefone verkauft werden“, ergänzte Dominik Bilo. „Mehr als ein Viertel davon wird dann über GPS-Funktionalität verfügen.“



Wie GPS funktioniert

Das Global Positioning System (GPS) ist ein Satelliten-Navigationssystem, durch das man beispielsweise mit dem Handy seine genaue Position an jedem Ort der Erde, zu jeder Zeit und bei jedem Wetter feststellen kann. Mehr als 28 GPS-Satelliten umkreisen die Erde und senden Signale, die von jedem GPS-Empfänger erfasst werden können. Indem der GPS-Empfänger gleichzeitig die Entfernungen zu mehreren Satelliten misst, kann seine genaue Position durch ein Dreiecksverfahren (ähnlich einer Triangulation) bestimmt werden. GPS-Empfänger werden weltweit bereits zahlreich in Autos, LKWs, Schiffen oder Flugzeugen genutzt.

Bisher war sowohl der Einbau von GPS-Empfängern in Mobiltelefone als auch der Empfang der relativ schwachen Satelliten-Signale besonders innerhalb von Gebäuden oder in bewegten Fahrzeugen schwierig. Selbst in offenem Gelände kann ein herkömmlicher GPS-Empfänger mehrere Minuten benötigen, um die Satelliten-Navigationsdaten zu empfangen und daraus seine Position zu berechnen. Die A-GPS-Technik nutzt die Funkverbindung zwischen Basisstation und Handy, um die gesammelten Daten vom Satelliten in wenigen Sekunden zu übertragen. A-GPS und die leistungsfähige Signalverarbeitung des Hammerhead-Chips bieten hier eine bisher nicht gekannte Geschwindigkeit und Empfangsstärke.

„Assisted-GPS ist die überlegene Technologie für standortbasierte Dienste“, sagte Donald Fuchs, Executive Vice President, Business Development bei Global Locate. „Man kann sie bei Notrufen nutzen, aber auch, um Freunde oder Bekannte zu finden, für Spiele oder klassische Navigationsaufgaben. Standortbasierte Navigationsdienste sind interessante Funktionen für den Anwender und eröffnen zusätzliche Einnahmequellen für den Netzwerkbetreiber.“



Technische Informationen über den Hammerhead-Chip

Der Hammerhead-Chip, mit der Bauteile-Bezeichnung PMB2520, integriert weltweit zum ersten Mal alle Funktionen für einen A-GPS-Empfänger auf einem Chip. Er unterstützt außerdem verschiedene Betriebsarten wie MS-A (Mobile Station-Assisted), MS-B (Mobile Station-Based) sowie autonomen Betrieb, d. h. ohne Unterstützung des Mobilfunknetzes. Seine große Leistungsfähigkeit innerhalb von Gebäuden ergibt sich aus seiner hohen Empfangsempfindlichkeit von -161 dBm. Damit können auch Signale erfasst werden, die 1000-mal schwächer als verfügbare GPS-Signale in offenem Gelände sind. Der Chip lässt sich mit einer Gehäuseabmessung von nur 7 mm auf 7 mm Platz sparend in kleine elektronische Geräte integrieren. Die spezielle Architektur wurde für den Einsatz in mobilen Geräten optimiert und erfordert keinen zusätzlichen RAM- oder ROM-Speicher. Der Chip wird in Infineons 0,13-Mikrometer-Standard-CMOS- (Complementary Metal Oxide Silicon) Halbleiter-Fertigungsprozess für Hochfrequenzprodukte gefertigt. Geliefert wird der Hammerhead in einem umweltschonenden und äußerst flachen Standard-Gehäuse, einem VQFN- (Very thin Quad Flatpack Non-leaded) Gehäuse mit 48 Pins.



Verfügbarkeit und Preis

Infineon und Global Locate wollen Muster des Hammerhead-Chips im ersten Quartal 2005 verfügbar haben. Bei Stückzahlen von zehn Tausend liegt sein Stückpreis bei 6,50 Euro.

Global Locate und Infineon arbeiten bereits seit mehreren Jahren zusammen. Infineon fertigt beispielsweise den erfolgreichen Tuner GL-LN-22 RF, den Global Locate im Jahr 2003 auf den Markt brachte. Im Februar 2004 kooperierten beide Unternehmen eng, um Global Locates IndoorGPS-Funktionalität auf Infineons Multimedia-Referenz-Plattform MP-1, zu bringen. Die MP1-Plattform unterstützt die Mobilfunk-Standards UMTS, EDGE und GPRS.

Technische Informationen über den Hammerhead-Chip unter www.infineon.com/wireless oder www.globallocate.com

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