CN104541458A - 用于交通工具与数据网络的宽带连接的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在交通工具与基于地面的单元之间进行数据通信的方法和系统。该方法包括：将交通工具可通信地连接至基于地面的单元，当向交通工具提供电力时，启动交通工具与基于地面的单元之间的电力线宽带BPL链接，并使用从基于地面的单元接收的数据来更新存储在交通工具中的数据。

Description

用于交通工具与数据网络的宽带连接的方法和系统
背景技术
本发明总体上涉及交通工具通信，更具体地，涉及交通工具与数据网络之间的宽带通信。
随着科技的进步，交通工具上机载的软件和数据的数量也在增加。这种增长的需求在航空器信息系统中尤为明显。一般来说，航空器通过各种方法来接收在飞行期间所使用的机外数据。例如，蜂窝和/或卫星网络使航空器在飞行过程中能够通过英特网与专用网络进行通信。然而，这类网络受限于蜂窝或者卫星的联通性。
在至少一些知名的商业机场中有GateLinkTM网络，其使航空器能够与GateLinkTM网络进行无线通信，而该GateLinkTM网络则无线连接至机场数据网络。然而，由于管理航空器通信的法规，一些商业航空数据无法通过无线网络来发送。尽管一些大型商业机场可以具有这些可用的选项，但是由于成本限制、技术限制和其他因素，很多区域机场和/或军事机场并不具备GateLinkTM功能。
因此，在传统的数据交换服务不可用的情况下，需要一种使得能够进行电力线宽带(BPL:broadband over power line)通信的方法和系统。
发明内容
在一个方面，提供了一种用于在交通工具与基于地面的单元之间进行数据通信的方法。该方法包括：将交通工具可通信地连接至基于地面的单元；当向交通工具提供电力时，启动交通工具与基于地面的单元之间的电力线宽带(BPL)链接；并使用从基于地面的单元接收的数据来更新存储在交通工具中的数据。
在另一方面，提供了一种被构造为向交通工具传输数据的基于地面的电力车。该电力车包括：电力线宽带(BPL)模块，其被构造为通过电力线向交通工具提供数据；以及通信装置，其被构造为在电力车和基于地面的网络之间进行通信。
在又一个方面，提供了一种用于在交通工具与基于地面的单元之间进行通信的系统。该系统包括交通工具和可通信地连接至交通工具的基于地面的电力车。该基于地面的电力车包括：电力线宽带(BPL)模块，其被构造为通过电力线向交通工具提供数据；以及通信装置，其被构造为在电力车和基于地面的网络之间进行通信。
有利的是，该电力车被构造为通过电力线向所述交通工具提供400赫兹电力。
有利的是，该BPL模块还被构造为，当电力被从所述基于地面的电力车供应给交通工具时，将数据无线地传输至所述交通工具。
有利的是，该基于地面的电力车还被构造为使用来自基于地面的单元的数据来更新存储在所述交通工具中的数据。
有利的是，该基于地面的电力车还被构造为使用在旅途中能够被访问的缓存的网页内容来更新数据。
有利的是，该通信装置还被构造为与基于地面的网络进行无线通信。
前面已经描述的特性、功能和优点可以以各种实施方式单独实现，或者可以与另外的实施方式组合实现，其更多细节请参考以下说明和附图。
附图说明
图1是使交通工具能够与数据网络进行宽带通信的示例性系统的图示。
图2是可以被用于图1中所示的系统的示例性计算装置的框图。
图3是可以实施为使交通工具能够与数据网络进行宽带通信的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本文所描述的实施方式使得能够进行交通工具与数据网络之间的宽带通信。更具体地，本发明的目的在于，在传统数据交换服务不可用的情况下，使用电力线宽带(BPL)通信，其利用电力车来进行航空器信息交换。
图1是用于便于交通工具与数据网络114进行宽带通信的示例性系统100的图示。在机场中(未示出)的地面上，系统100与航空器102协同运作。此处所用的术语“机场”指的是航空器(诸如固定翼航空器、直升机和/或飞艇)起飞或着陆的任意地点。系统100包括向航空器102提供电力的电力系统104。在该示例性实施方式中，电力系统104是基于地面的电力车(power cart)，即，地面电力单元，电力车是移动的并且向停放在机场处或附近的地点处的地面上的航空器提供电力。在一种实施方式中，电力系统104可以是至少在一些知名的机场所采用的传统送电系统。当航空器102停放在机场时，电力系统104连接至航空器102。电缆106，例如，电力托架线缆(power stinger cable)通过至少一个托架套108将航空器102连接至电力系统104。电力系统104可以被构造为通过电缆106向航空器提供400赫兹电力，然而，可以提供用于通过电缆106连接的特定类型的航空器或交通工具的任何合适的电力。
在该示例性实施方式中，航空器102包括使得能够通过电缆106进行通信的机载BPL模块110。更具体地，在该示例性实施方式中，机载BPL模块110能够与机外BPL模块112进行通信。在该示例性实施方式中，BPL模块110可通信地连接至机载网络116。机载网络116，例如为但不局限于空中娱乐系统，航空电子系统，飞行控制系统，飞行包和/或机舱系统。
在该示例性实施方式中，电力系统104与机外BPL模块112整合，并连接至计算装置120，该计算装置120能够直接与航空器102通信，以将数据传送至网络116。在该示例性实施方式中，模块112也连接至收发器118，该收发器118可通信地连接至基于地面的网络114。例如，在一种实施方式中，收发器118是向/从网络114传输数据的无线收发器。收发器118可以无线地连接至网络114，或者通过有线连接物理地连接至网络114。应当注意的是，收发器118可以使用能够进行如本文所描述的宽带通信的任何协议来与网络114进行通信。
在该示例性实施方式中，航空器102可以通过电缆106从电力系统104接收电力，并且可以通过电缆106向/从基于地面的网络114发送/接收数据通信。并且，在该示例性实施方式中，航空器102通过机载BPL模块110使用TCP/IP协议来进行通信，然而，也可以使用任何其他合适的协议。在一种实施方式中，采用加密来进一步保护航空器102和基于地面的网络114和/或计算装置120之间的通信。
基于地面的网络114可以可通信地连接至服务器122，该服务器122可以由操作航空器102的航空公司或实体来操作。可选地，服务器122可以由第三方(诸如机场，航空器制造商和/或航空器服务供应商)进行操作。例如，服务器122可以通过LAN,WAN和/或英特网连接至基于地面的网络114。服务器122可以向/从航空器102传输数据。例如，服务器122可以向航空器102的组件(诸如机舱系统软件，飞行包和航空电子软件)提供软件和/或固件更新。服务器122还可以为航空器102上的空中娱乐系统提供内容，诸如音乐，电影和/或英特网数据(诸如缓存的网页内容)。
尽管图1例示了电力系统104通过机外BPL模块112连接至电缆106，但是应当被理解为，使得机外BPL模块能够像本文所描述的那样运行的其他构造是可能的。例如，当航空器102通过电缆106直接连接至电力系统104时，机外BPL模块112可以与模块110进行无线通信。作为另一个例子，机外BPL模块112可以被构造为通过计算装置120与航空器进行无线通信，而同时，当电力被从电力系统104提供给航空器102时，其通过电缆106进行通信。
图2是可以用于系统100(如图1所示)的示例性计算装置200的框图。在该示例性实施方式中，计算装置200被合并到电力系统104中。然而，应当注意的是，计算装置200可以是与电力系统104协作的单独的装置，诸如计算装置120。在该示例性实施方式中，计算装置200包括通信结构202，其使得能够在处理器单元204、存储器206、持久存储部208、通信单元210，输入/输出(I/O)单元212以及展示接口(如显示器214)之间进行通信。另外，或另选地，展示接口214可以包括音频装置(未示出)和/或能够将信息传递给用户的任何装置。
处理器单元204针对软件执行指令，该指令可以被加载到存储器206中。根据特定实施例，处理器单元204可以是一组一个或更多个处理器，或者包括多个处理器内核。此外，处理器单元204可以使用一个或更多个异构处理器系统来实现，其中在单个芯片上同时存在主处理器与二级处理器。在另一种实施方式中，处理器单元204可以是包含多个同类型的处理器的异构处理器系统。
存储器206和持久存储部208是存储装置的示例。如本文中所使用的，存储装置是能够暂时和/或长久存储信息的任何一个硬件。存储装置(如存储器206和/或持久存储部208)可以被构造为存储数据，以将该数据用于本文所描述的处理。例如，在飞行期间，存储装置可以存储网络116所需要的数据。
在该示例性实施方式中，通信单元210使得能够进行与其他计算装置、系统和/或网络的通信。在该示例性实施方式中，通信单元210是BPL模块，如模块100和模块112。在一种实施方式中，通信单元210还包括网络接口卡。通信单元210可以通过使用物理通信链路和/或无线通信链路(如收发器118)来提供通信。
输入/输出单元212使得能够进行与可以与计算装置200连接的其他装置的数据输入和输出。例如但不限于，输入/输出单元212可以通过用户输入装置(诸如键盘和/或鼠标)为用户输入提供连接。另外，输入/输出单元212可以向打印机传输输出。显示器214提供向用户显示信息的机构。例如，展示接口(如显示器214)可以显示诸如本文所描述的那些那样的图形用户接口。
此处所例示的用于计算装置200的不同组件，并非是对可以实现不同实施方式的方式的结构性限制。相反，不同的说明性实施方式可以在如下的计算机系统中实现，该计算机系统包括代替或者附增于针对计算装置200而例示的组件的组件。例如，图2中所示的这些其他组件可以不同于该说明性示例中所示的。
在操作期间，并参见图1和图2，航空器102通过电缆106(诸如，电力托架线缆)与地面电力单元(GPU)(如地面电力单元104)连接。被授权的地面人员激活机外BPL模块112，并且利用机外BPL模块112、显示器214和/或I/O单元212来完成认证步骤。飞行员、维护组员、或者其他被授权用户激活机载BPL模块，如机载BPL模块110。机载BPL模块110与机外BPL模块112建立通信。然后航空器102通过电缆106连接至机外BPL模块112，并且航空器102与基于地面的网络114、服务器122、计算装置120和/或英特网连接。航空器102和电力单元104之间的通信可以自动启动，或者由用户(诸如飞行员或者地面乘务员)启动。
图3是示例性方法300的流程图，可实现该方法来使得能够在交通工具与数据网络之间进行宽带通信。在该示例性实施方式中，交通工具(诸如航空器102)通过电缆106连接(302)至基于地面的单元(诸如电力单元104)。当电力被供应给交通工具时，启动(304)从模块110到模块112的BPL链接。在该示例性实施方式中，接着，在交通工具和网络114和/或计算装置200之间传输和/或更新(306)数据。在一种实施方式中，在飞行期间，航空器102监控(308)网页内容的需求。在这种实施方式中，选择(310)需求最大的网页内容以进行缓存。当航空器102在地面上并且与电力单元104连接时，对所选择(310)的网页内容进行缓存和更新(306)，使得所选择(310)的内容可以在后续的旅途中使用。
因此，在该示例性实施方式中，系统使得交通工具与数据网络能够进行宽带通信。与已知的用于基于机场的航空器通信的通信方法和系统相比，在传统的数据交换服务不可用的情况下，上述通信系统和方法使航空器能够实现BPL通信。尽管一直将航空器用作示例，但是可以预期，其他交通工具，诸如电动交通工具和/或海上交通工具也可以采用本文所描述的方法和系统。
本领域技术人员应当理解，可以使用多种不同的技术和方法(例如，可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子、或者其任意组合来代表数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和啁啾)来表示信息和信号。同样的，根据应用以及功能，可以将本文所描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤实现为电子硬件、计算机软件或者二者的组合。此外，本文所描述的各种逻辑块、模块、电路可以用如下各项来实现或执行：通用处理器(例如，微处理器、传统处理器、控制器、微控制器、状态机或者计算装置的组合)、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门列阵(“FPGA”)或其他可编程逻辑器件、独立的门逻辑或晶体管逻辑、独立的硬件组件、或者它们的旨在执行本文所述的功能的任意组合。同样地，本文所述的方法或过程的步骤可以在硬件、由处理器执行的软件模块、或二者的组合中直接实现。软件模块可存在于RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或者本领域已知的存储介质的任何其他形式。尽管已经详细描述了本公开的优选实施方式，但本领域技术人员应当理解，能够做出各种修改，而不偏离所附权利要求书中所述的本公开的范围。
诸如本文所描述的包括机载和机外BPL模块的控制器、计算装置、或者计算机可以包括：至少一个或更多个处理器或处理单元，以及系统存储器。控制器通常还包括至少一些形式的计算机可读介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质可包括易失的和非易失的、可移动的和不可移动的介质，其可以以任何能够存储信息(诸如计算机可读指示、数据结构、程序模块或者其他数据)的方法或技术来实现。通信媒介通常具体实施计算机可读指示、数据结构、程序模块、或者调制过的数据信号(诸如载波或者其他传送机构)中的其他数据，并且包括任何信息传送介质。本领域技术人员应当熟悉调制过的数据信号，它以在信号中将信息编码的方式来设置或改变其一个或更多个特性。上述的任何组合也可以被包括在计算机可读介质的范围内。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式在内的各种实施方式，以使本领域技术人员能够实践这些实施方式，包括制造并使用任何装置或系统以及执行任何所包含的方法。可专利范围由权利要求来限定，并且可以包括本领域技术人员所能想到的其他示例。如果这些其他示例具有和权利要求的字面描述无差别的结构元件，或其包括与权利要求的书面描述无本质区别的等同结构元件，其应当落入权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于在交通工具与基于地面的单元之间进行数据通信的方法，所述方法包括如下步骤：
将所述交通工具可通信地连接至所述基于地面的单元；
当向所述交通工具提供电力时，启动所述交通工具与所述基于地面的单元之间的电力线宽带BPL链接；并且
使用从所述基于地面的单元接收的数据来更新存储在所述交通工具中的数据。
2.根据权利要求1中所述的方法，其中，将所述交通工具可通信地连接至所述基于地面的单元的步骤还包括：
将所述交通工具无线地连接至所述基于地面的单元。
3.根据权利要求1中所述的方法，其中，将所述交通工具可通信地连接至所述基于地面的单元的步骤还包括：
将航空器可通信地连接至所述基于地面的单元。
4.根据权利要求3中所述的方法，其中，将所述交通工具可通信地连接至所述基于地面的单元的步骤还包括：
通过托架将所述基于地面的单元连接至所述航空器的托架。
5.根据权利要求1中所述的方法，其中，更新数据的步骤还包括：
使用随后能够被访问的缓存的网页内容来更新数据。
6.根据权利要求5中所述的方法，其中，使用缓存的网页内容来更新数据的步骤还包括：
基于在所述交通工具被连接至所述基于地面的单元之前所发生的网络需求来选择要缓存的网页内容。
7.根据权利要求1中所述的方法，其中，将所述交通工具可通信地连接至所述基于地面的单元的步骤还包括：
将所述交通工具可通信地连接至移动电力车。
8.根据权利要求1中所述的方法，该方法还包括如下步骤：
将所述基于地面的单元可通信地连接至基于地面的网络。
9.一种被构造为向交通工具传输数据的基于地面的电力车，所述电力车包括：
电力线宽带BPL模块，其被构造为通过电力线向交通工具提供数据；以及
通信装置，其被构造为在所述电力车和基于地面的网络之间进行通信。
10.根据权利要求9中所述的基于地面的电力车，其中，所述电力车被构造为通过所述电力线向所述交通工具提供400赫兹电力。
11.根据权利要求9中所述的基于地面的电力车，其中，所述BPL模块还被构造为，当电力被从所述基于地面的电力车供应给所述交通工具时，将数据无线地传输至所述交通工具。
12.根据权利要求9中所述的基于地面的电力车，其中，所述基于地面的电力车还被构造为，使用来自所述基于地面的单元的数据来更新存储在所述交通工具中的数据。
13.根据权利要求9中所述的基于地面的电力车，其中，所述基于地面的电力车还被构造为，利用在旅途中能够被访问的缓存的网页内容来更新数据。
14.根据权利要求9中所述的基于地面的电力车，其中，所述通信装置还被构造为，与所述基于地面的网络进行无线地通信。
15.一种用于在交通工具与基于地面的网络之间进行通信的系统，所述系统包括：
交通工具；以及
基于地面的电力车，其可通信地连接至所述交通工具，所述基于地面的电力车包括：
电力线宽带BPL模块，其被构造为通过电力线向交通工具提供数据；以及
通信装置，其被构造为在所述电力车和基于地面的网络之间进行通信。
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