CN106899399A - 在存在无线电测高计的情况下对tdma资源的认知分配 - Google Patents
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Abstract
在存在无线电测高计的情况下对TDMA资源的认知分配。在一个实施例中,无线设备网络包括:使用TDMA的多个设备节点,该多个设备节点被配置成在未来TDMA通信帧期间在具有时隙的信道上进行传输;以及包括处理器和存储器的时隙分配功能,处理器被配置成:接收表征无线电测高计信号的信号表征数据;使用信号表征数据预测未来TDMA通信帧期间的无线电测高计信号的频率;针对相应信道标识冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠;以及向该多个设备节点传输TDMA时隙分配以用于未来TDMA通信帧期间的无线通信,TDMA时隙分配包括非冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在非冲突时隙期间不与相应信道重叠。
Description
相关申请的交叉引用
本申请与如下相关:与本申请同一日期提交的标题为“FREQUENCY MODULATEDCONTINUOUS WAVE RADIO ALTIMETER SPECTRAL MONITORING”的美国专利申请序号14/972,880(代理人案号H0048644-5883)和与本申请同一日期提交的标题为“SYSTEMS ANDMETHODS TO SYNCHRONIZE WIRELESS DEVICES IN THE PRESENCE OF A FMCW RADIOALTIMETER”的美国专利申请序号14/972,898(代理人案号H0048365-5883),所述两个美国专利申请被整体地通过引用结合到本文中。
背景技术
常规的飞机通信系统包括飞机上的操作通信系统以及用于环境安全、引擎、起落架、接近度检测等的传感器。传统的通信系统要求复杂的电气布线和线束制造,其给飞机添加重量。这些系统常常依靠双重或三重冗余来减轻切断的或有缺陷的布线的风险。
可靠的无线通信的出现使得在飞机内部和外部两者将无线信号用于机载通信可行。这些通信系统可以用于各种应用,包括传感器、致动器、机组人员应用等。然而,用于飞机安全服务和飞行管制的通信要求不与未经许可的系统共享的受保护的航空频谱,所述未经许可的系统诸如工业、科学和医学(ISM)系统或Wi-Fi。此外,用于此类无线航空电子设备通信的可用频谱是受限的。
发明内容
本公开的实施例提供了用于在还与至少一个调频连续波无线电测高计共享的带宽上使用时分多址(TDMA)的无线通信的系统和方法并且将被通过阅读和学习以下说明书而理解。
在一个实施例中,无线设备网络包括使用时分多址(TDMA)共享射频频谱的多个设备节点,其中该多个设备节点被配置成在未来TDMA通信帧期间在多个信道上传输无线通信,其中该多个信道中的每个相应信道具有与相应信道相关联的多个时隙。无线设备网络还包括包含处理器和存储器的时隙分配功能。处理器被配置成:接收表征由至少第一无线电测高计传输的至少第一无线电测高计信号的信号表征数据;使用信号表征数据预测未来TDMA通信帧期间的至少第一无线电测高计信号的频率;标识与该多个信道中的每个相应信道相关联的冲突时隙,其中该至少第一无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠;以及向该多个设备节点传输TDMA时隙分配以用于未来TDMA通信帧中的无线通信,其中TDMA时隙分配包括与该多个信道中的每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中该至少第一无线电测高计信号的预测频率在非冲突时隙期间不与相应信道重叠。
附图说明
应理解,图仅描绘示例性实施例并且不因此被认为在范围上限制性的,将通过对附图的使用利用附加特异性和细节来描述示例性实施例,在所述附图中:
图1是根据本公开的实施例的示例无线设备网络的框图。
图1A是根据本公开的实施例的示例设备节点的框图。
图1B是根据本公开的实施例的示例时隙分配功能的框图。
图2是根据本公开的实施例的用于时分多址通信的示例时频网格。
图3是图示了根据本公开的实施例的传送数据的示例性方法的流程图。
根据惯例,各种描述的特征不被按比例绘制但被绘制成强调与示例性实施例相关的具体特征。
具体实施方式
在以下详细描述中参考附图,所述附图形成本申请的部分并且在所述附图中通过图示的方式示出了具体说明性实施例。然而,要理解,可以利用其他实施例并且可以做出逻辑的、机械的和电的改变。此外,不将附图和说明书中呈现的方法解释为限制可以以其执行单独步骤的顺序。因此不在限制性的意义上理解以下详细描述。
本文中描述的实施例通过将无线航空电子设备系统配置成在还与至少一个调频连续波无线电测高计共享的带宽上使用时分多址(TDMA)进行无线地通信来解决受限频谱的问题。在TDMA系统中,在通信帧期间在信道上为每个节点分配一段时间,其中它可以传输而没有来自其他节点的干扰。帧被分成具有特定持续时间的多个时隙,因此每个相应信道具有与它相关联的多个时隙。在无线航空电子设备系统中,一秒帧被分成两千个时隙。每个节点需要知道哪个信道和(哪个或哪些)时隙它可以安全地用于传输,因此避免与该一个或多个无线电测高计的干扰和与其他无线航空电子设备节点的传输冲突。此协调效果被无线电测高计信号的频率扫描模式复杂化,因为无线传输不准干扰无线电测高计。进一步地,无线电测高计信号具有在任何时隙期间干扰由无线航空电子设备使用的任何频率信道的潜能并且可以因此潜在地干扰利用TDMA方案的尝试。
在本公开中,无线航空电子设备系统的该多个节点使用TDMA方案进行相互无线地通信而不干扰无线电测高计的常规操作。特别地,在由无线航空电子设备系统利用的频率信道的频谱中,无线系统的时隙分配功能知道无线电测高计信号并向将避免在由扫描无线电测高计信号当前占用的频率上进行传输的无线航空电子设备节点分配时隙。无线电测高计的操作对飞行安全而言是至关重要的。因此,无线航空电子设备系统被配置成在不影响无线电测高计的性能的情况下共享分配给无线电测高计的带宽,或者反之亦然。
图1是图示了本公开的一个实施例的无线设备网络100的框图。在一些实现中,无线设备网络100可以包括无线航空电子设备网络。应理解本公开的系统和方法可适用于使用需要避免周期性地扫描带宽的信号的无线通信协议的任何网络。
网络100包括多个设备节点102(在本文中也被称为无线航空电子设备节点102),其中的一个或多个包括无线航空电子传感器。无线航空电子设备节点102使用TDMA方案来共享其中每个设备节点102被准许访问的射频频谱以在由无线航空电子设备时隙分配功能114分配给其的指定时隙期间在RF信道上进行传输。在一个实施例中,每个无线航空电子设备系统帧包括2000个时隙且每2000个时隙无线航空电子设备系统帧具有一秒的持续时间。尽管在图1中仅示出了两个无线航空电子设备节点102,但是要理解这是出于解释的目的并且在其他实施例中可以使用多于两个无线航空电子设备节点102。因此,网络100可以被实现为飞机上的任何航空电子设备系统,其包括双向地或在单个通信方向上相互无线地通信的两个或更多个组件。
图1A是图示了根据本公开的示例实施例的无线航空电子设备节点102的一个实现的框图,其可以用于实现图1中示出的任何无线航空电子设备节点102。如图1A中所示,无线航空电子设备节点102包括处理器190、存储器192和无线无线电接口194。无线航空电子设备节点102还可以可选地包括一个或多个传感器196,其向处理器190输入要与网络100上的一个或多个其他无线航空电子设备节点102共享的测量数据。无线航空电子设备节点102可以是飞机上的需要与另一组件通信的任何合适的组件。在示例性实施例中,无线航空电子设备节点102可以包括端节点。例如,无线航空电子设备节点102可以包括致动器、传感器、现场可更换单元等。合适的致动器可以包括但不限于乘客扬声器、乘客显示器、氧气释放单元等,其对来自机组人员的命令进行响应以向乘客提供信息或执行动作。另外,合适的传感器可以包括但不限于制动状况监视器、轮胎压力监视器、引擎传感器等,其向被配置成分析传感器数据和/或将传感器数据提供给机组人员的控制单元提供信息。在示例性实施例中,无线航空电子设备节点102可以包括从端节点收集数据并将数据转发到另一节点的网关节点、从端节点和网关节点收集数据的数据聚合节点,或者在无线航空电子设备系统中使用的另一类型的节点。
在每个无线航空电子设备节点102内,无线无线电接口194使用任何机载无线技术用于无线航空电子设备节点102之间的通信。依靠由特定节点执行的功能,无线无线电接口194可以实现无线发射器、接收器或收发器。例如,设备节点102的一个实现可以实现TDMA发射器而另一个被耦合到TDMA接收器。因此,每个设备节点102使用TDMA方案与其他节点102无线地通信。
许多商用飞机包括被配置成利用已知功率向地面或水面(surface)传输频率扫描信号132(例如调频连续波(FMCW)音)的一个或多个无线电测高计106。信号132以一定速率和周期性扫描分配给无线电测高计106的频谱。无线电测高计信号132的速率和周期性基于飞机的高度而变化。在示例性实施例中,信号132是三角波、方波或为本领域技术人员所知的用于无线电测高计的另一合适波。在一些实施例中,无线电测高计信号132的扫描的周期性和速率是预先确定的。
在本示例中,给无线电测高计106分配4200MHz-4400MHz的频谱。然而,无线电测高计106可能仅利用分配的频谱的一部分。例如,无线电测高计106可能仅利用4235MHz-4365MHz的跨度。要理解在其他实施例中可以分配其他频谱供由无线电测高计106使用。类似地,在其他实施例中无线电测高计106可以利用分配的频谱的其他部分。信号132与在飞机下的地面或水面交互并且入射信号的部分反射回到无线电测高计106。通过测量接收反射花费的时间量,无线电测高计106能够确定网络100位于其上的飞机的高度。
因为无线电测高计信号132扫过由网络100使用的被分配的带宽,所以无线电测高计106在给定的时间点仅使用被分配的带宽的一部分。如上面提及的那样,无线航空电子设备时隙分配功能114知道由机载的无线电测高计106产生的扫描无线电测高计信号132并向将避免在由无线电测高计信号132当前占用的频率上进行传输的无线航空电子设备节点102分配时隙。在一个实施例中,无线航空电子设备时隙分配功能114被耦合到无线电测高计跟踪滤波器112,其提供包括无线电测高计信号132的当前振幅和周期以及由无线电测高计信号132占用的当前频率和/或信道的输入。关于(诸如由无线电测高计跟踪滤波器112执行的)无线电测高计信号132的跟踪和表征的细节是被通过引用结合于本文中的美国专利申请14/972,880的主题。简而言之,无线电测高计跟踪滤波器112监视由飞机的无线电测高计106传输的无线电测高计信号132并且通过确定无线电测高计信号模式的当前振幅和周期来表征信号132。在一些实施例中,无线电测高计跟踪滤波器112还预测无线电测高计信号132进入未来的振幅和周期。
图1B是图示了根据本公开的示例实施例的无线航空电子设备时隙分配功能114的一个实现的框图。尽管在图1中被示出为分离的设备,但是应领会无线航空电子设备时隙分配功能114可以与无线电测高计跟踪滤波器112集成。如图1B中所示,在一个实现中,无线航空电子设备时隙分配功能114包括处理器182、存储器184以及无线无线电接口186,其被编程成实现本文中描述的无线航空电子设备时隙分配功能114的功能。无线航空电子设备时隙分配功能114被锁定到主无线航空电子设备时钟185并使用主无线航空电子设备时钟185来维持时隙定时。在示例性实施例中,可以使用现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、微处理器等来实现处理器182。
使用由无线电测高计跟踪滤波器112提供的数据,无线航空电子设备时隙分配功能114使用以下等式来预测无线电测高计信号132进入未来的频率:
其中:A是振幅,P是扫描周期,并且t是时间。如上面讨论的那样,通信帧发生在多个信道上并且在每个相应信道上的通信被分成多个时隙。无线航空电子设备时隙分配功能114在目前的通信帧期间针对未来通信帧预测无线电测高计106的信号132的频率。例如,在帧1期间,无线航空电子设备时隙分配功能114针对帧2中的所有时间点预测无线电测高计信号132的频率。在其他示例性实施例中,无线航空电子设备时隙分配功能114预测信号132进一步进入未来的频率。无线航空电子设备时隙分配功能114可以预测的进入未来的时间量由预测的准确度限制。因为无线电测高计和无线设备网络100两者对飞行安全而言都是至关重要的,所以干扰不能出现在无线电测高计信号132和由无线航空电子设备节点102进行的TDMA传输之间。在示例性实施例中,无线设备网络100包括附加的安全装置以确保干扰被减轻。例如,无线设备网络100可以利用循环冗余校验、前向纠错、冗余等。
基于无线电测高计信号132的预测频率,无线航空电子设备时隙分配功能114标识与该多个信道中的每个相应信道相关联的冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠。无线航空电子设备时隙分配功能114然后向无线航空电子设备节点102传输TDMA时隙分配以用于在未来TDMA通信帧期间的无线通信。TDMA时隙分配包括与该多个信道中的每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中第一无线电测高计信号的预测频率在非冲突时隙期间不与相应信道重叠。换言之,无线航空电子设备时隙分配功能114被配置成在频谱的当前不在由无线电测高计106使用中的部分中在TDMA的基础上向无线航空电子设备节点102分配时隙并且被配置成防止在其与无线电测高计信号132的频率冲突的时隙期间在特定信道上的传输。这样,无线航空电子设备时隙分配功能114被配置成分配用于TDMA传输的时隙和信道,因此TDMA传输不与来自无线电测高计106的信号132的预测频率重叠。在一个实施例中,时隙分配功能114经由被耦合到处理器182的无线无线电接口186向无线航空电子设备节点102传输TDMA时隙分配。无线航空电子设备节点102使用TDMA时隙分配在未来TDMA通信帧期间传输和接收无线通信。
在示例性实施例中,时隙分配功能114被进一步配置成基于来自无线电测高计跟踪滤波器112的输入来创建针对未来通信帧的时频网格,如图2中所示。更具体地,图2图示了针对分配给无线电测高计106的频谱的一部分示例性时频网格200。时频网格200是包括具有时间维度和频率维度的多个单元格202的二维网格。在图2的示例中,使用时隙来限定该多个单元格202的时间维度并且使用信道204来限定该多个单元格202的频率维度。因此,时频网格200的每个单元格202对应于在特定时隙期间在特定信道204上的通信机会。时频网格200可以用于向无线航空电子设备节点102分配时隙。虽然图2图示了特定数目的信道204和信道204的特定带宽,但是应理解这是为了图示的容易并且信道204的数目和信道204的带宽可以依靠系统的要求而变化。进一步地,虽然图2描绘了仅被指派给单个信道204的每个单元格202,但是也应理解这是为了图示的容易并且单元格202可以对应于一个或多个信道204。如本文中使用的那样,术语“子集”指的是该多个单元格202中的至少一个但少于所有的排他组。因此,每个单元格202可以是仅一个子集的成员。
图2还描绘了在无线电测高计的扫描无线电测高计信号132从近似4230MHz扫描到4345MHz时对应于其的预测信号206。应理解这是出于说明性目的并且网络100不要求信号206出现在时频网格200中。将时频网格200中的与无线电测高计的信号206重叠的任何单元格202指派到单元格的第一子集208。为了避免当信号206扫过频谱时在由设备节点102进行的无线通信与信号206之间的干扰,时隙分配功能114防止对应于单元格的第一子集208的通信。例如,在图2中,预测信号206在时隙0期间从近似4230MHz扫描到4257MHz。因此,时隙分配功能114将防止在时隙0期间对应于包括从4230到4257MHz的频率范围的单元格的通信。特别地,将不允许在时隙0期间在包括从4230到4257MHz的频率范围的信道4-6上的通信。时隙分配功能114被配置成防止在未来TDMA通信帧期间对应于单元格的第一子集208中的所有单元格202的通信。因此,由设备节点102进行的无线通信永不与无线电测高计106的预测信号206重叠。因为无线电测高计106的预测信号206正在扫描频率范围,所以可以依靠通信帧期间的特定时隙将对应于相同信道204的单元格202指派给时频网格200中的不同子集。
为了进一步确保无线通信不干扰无线电测高计,时隙分配功能114也可以将单元格202指派给安全区,其包括单元格202的围绕单元格的第一子集208的一个或多个子集。特别地,时隙分配功能114可以对单元格的在时隙期间靠近预测信号206但不与预测信号206重叠的子集指派不同的限制。可以由单元格202到与预测信号206重叠的单元格的第一子集208的接近度来限定子集。例如,将与单元格的第一子集208直接邻近的单元格202指派到单元格的第二子集210,并且将与单元格的第二子集210直接邻近的单元格指派到单元格的第三子集212。在示例性实施例中,安全区的厚度和/或单元格202的子集可以变化。在一些实施例中,可以组合单元格202的不同子集以形成单元格202的更厚子集。在一些实施例中,也可以通过增加或减少可用于通信的信道204或时隙的数量来修改单元格202的大小。例如,增加可用于通信的信道的数量导致更小的信道带宽,这可以为安全区中包括的单元格的子集提供更多的灵活性。将时频网格200中的没有落入安全区内的剩余单元格202指派到该多个单元格202的第四子集,其中对应于该多个单元格202的第四子集的通信可用而没有限制。
在一些实施例中,也可以禁用对应于单元格的第二子集210的通信。在其他实施例中,可以保留对应于单元格的第二子集210的通信仅用于至关重要的数据通信。对应于单元格的第三子集212的通信比对应于单元格的第二子集210的通信更频繁地发生。在示例性实施例中,无线航空电子设备时隙分配功能114将对应于每个子集的通信不同地按优先序排列。例如,无线航空电子设备时隙分配功能114可以在单元格的第三子集212之前分配对应于单元格的第四子集的时隙,并且可以在单元格的第二子集210之前分配对应于单元格的第三子集212的时隙。
在某种意义上,本文中描述的实施例,通过定制时隙分配,无线航空电子设备时隙分配功能114防止在无线电测高计106将干扰特定信道的时隙期间在特定信道上的无线通信。因此,无线设备网络100可以在安全边际内利用分配给无线电测高计106的最大数量的频谱,而不干扰无线电测高计106。本文中描述的实施例通过允许在没有对无线电测高计106或对航空电子组件之间的通信的干扰的情况下的带宽的有效共享来缓解用于航空电子组件之间的无线通信的受限带宽的问题。
在其他实现中,上面描述的无线设备网络100也可以在包括被配置成传输频率扫描信号的多于一个无线电测高计的环境中操作。例如,特定的飞机可以包括两个无线电测高计(左边和右边)或者三个无线电测高计(左边、中心和右边)。在此类实施例中,无线电测高计跟踪滤波器112被配置成跟踪来自每个雷达测高计的信号的频率并且无线航空电子设备时隙分配功能114分配时隙和信道使得由无线航空电子设备节点102进行的无线通信不与来自任何无线电测高计的信号的频率重叠。在一些实施例中,分配给每个无线电测高计的频谱与分配给其他无线电测高计的频谱重叠。在其他实施例中,分配给每个无线电测高计的频谱不与分配给其他无线电测高计的频谱重叠。
图3是图示了本公开的一个实施例的方法的流程图。应理解可以使用上面描述的实施例中的任一个来实现方法300。同样地,可以连同、结合上面描述的实施例的元件来使用方法300的元件或方法300的元件可以代替上面描述的实施例的元件。进一步地,用于上面描述的此类实施例的元件的功能、结构和其他描述可以适用于方法300的同样命名的元件,并且反之亦然。
方法300从302开始,其中预测用于未来时分多址(TDMA)通信帧的无线电测高计信号的频率,其中未来TDMA通信帧包括多个信道,其中该多个信道中的每个相应信道具有与相应信道相关联的多个时隙。在示例性实施例中,预测无线电测高计信号的频率包括在目前的通信帧期间跟踪FMCW无线电测高计信号的特性。例如,这可以包括跟踪FMCW无线电测高计信号的周期性、扫描速率和振幅。在示例性实施例中,未来TDMA通信帧是下一个TDMA通信帧。
方法300继续到304,其中标识与每个相应信道相关联的冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠。在示例性实施例中,标识与每个相应信道相关联的冲突时隙包括创建针对未来通信帧的具有多个单元格的二维时频网格。在此类实施例中,创建针对未来通信帧的时频网格也可以包括生成受限通信的安全区,所述安全区包括与相应信道相关联的时隙,所述时隙与和相应信道相关联的冲突时隙邻近。
方法300继续到306,其中向多个设备节点传输TDMA时隙分配以用于未来TDMA通信帧期间的无线通信,其中TDMA时隙分配包括与每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在非冲突时隙期间不与相应信道重叠。在示例性实施例中,在目前的TDMA通信帧期间传输TDMA时隙分配以用于下一个TDMA通信帧。
示例实施例
示例1包括一种无线设备网络,所述无线设备网络包括:使用时分多址(TDMA)共享射频频谱的多个设备节点,其中该多个设备节点被配置成在未来TDMA通信帧期间在多个信道上传输无线通信,其中该多个信道中的每个相应信道具有与相应信道相关联的多个时隙;以及包括处理器和存储器的时隙分配功能,处理器被配置成:接收表征由至少第一无线电测高计传输的至少第一无线电测高计信号的信号表征数据;使用信号表征数据预测未来TDMA通信帧期间的至少第一无线电测高计信号的频率;标识与该多个信道中的每个相应信道相关联的冲突时隙,其中该至少第一无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠;以及向该多个设备节点传输TDMA时隙分配以用于未来TDMA通信帧期间的无线通信,其中TDMA时隙分配包括与该多个信道中的每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中该至少第一无线电测高计信号的预测频率在非冲突时隙期间不与相应信道重叠。
示例2包括示例1的无线设备网络,其中时隙分配功能被进一步配置成生成针对未来TDMA通信帧的时频网格,其中时频网格包括具有时间维度和频率维度的多个单元格,其中每个单元格对应于该多个信道中的一个或多个相应信道以及该多个时隙中的单个时隙。
示例3包括示例2的无线设备网络,其中标识与该多个信道中的每个相应信道相关联的冲突时隙包括标识该多个单元格的第一子集,其中该至少第一无线电测高计信号的预测频率与该多个单元格的第一子集重叠,其中该多个单元格的第一子集对应于冲突时隙。
示例4包括示例3的无线设备网络,其中时频网格包括围绕该多个单元格的第一子集的安全区,其中安全区包括该多个单元格的与该多个单元格的第一子集邻近的至少一个子集。
示例5包括示例4的无线设备网络,其中安全区包括该多个单元格的第二子集和该多个单元格的第三子集,其中与该多个单元格的第一子集直接邻近的单元格被指派给该多个单元格的第二子集,并且与该多个单元格的第二子集直接邻近的单元格被指派给该多个单元格的第三子集。
示例6包括示例5的无线设备网络,其中没有被指派给安全区的单元格被指派给该多个单元格的第四子集,其中对应于该多个单元格的第四子集的通信没有限制。
示例7包括示例6的无线设备网络,其中单元格的第二、第三和第四子集对应于非冲突时隙。
示例8包括示例7的无线设备网络,其中在对应于该多个单元格的第二子集的通信之前指派对应于该多个单元格的第三子集的通信。
示例9包括示例8的无线设备网络,其中在对应于该多个单元格的第二或第三子集的通信之前指派对应于该多个单元格的第四子集的通信。
示例10包括示例1-9中的任何的无线设备网络,其中该至少第一无线电测高计信号是调频连续波(FMCW)信号。
示例11包括示例1-10中的任何的无线设备网络,其中处理器被进一步配置成:接收表征由第二无线电测高计传输的第二无线电测高计信号的信号表征数据;使用信号表征数据预测未来TDMA通信帧期间的第二无线电测高计信号的频率;并且其中与该多个信道中的每个相应信道相关联的冲突时隙进一步包括其中第二无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠的相应信道上的时隙;并且其中与该多个信道中的每个相应信道相关联的非冲突时隙仅包括其中该至少第一无线电测高计信号的预测频率和第二无线电测高计信号的预测频率在非冲突时隙期间不与相应信道重叠的相应信道上的时隙。
示例12包括示例1-11中的任何的无线设备网络,其中该多个设备节点包括无线航空电子设备节点。
示例13包括一种传送数据的方法,所述方法包括:预测用于未来时分多址(TDMA)通信帧的无线电测高计信号的频率,其中未来TDMA通信帧包括多个信道,其中该多个信道中的每个相应信道具有与相应信道相关联的多个时隙;标识与每个相应信道相关联的冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠;以及向多个设备节点传输TDMA时隙分配以用于未来TDMA通信帧期间的无线通信,其中TDMA时隙分配包括与每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中无线电测高计信号在非冲突时隙期间不与相应信道重叠。
示例14包括示例13的方法,其中预测无线电测高计信号的频率包括在目前的通信帧期间跟踪无线电测高计信号的特性。
示例15包括示例14的方法,其中无线电测高计信号的特性包括周期性、扫描频率和振幅中的至少一个。
示例16包括示例13-15中的任何的方法,进一步包括生成针对未来TDMA通信帧的时频网格,其中时频网格包括具有时间维度和频率维度的多个单元格,其中每个单元格对应于该多个信道中的一个或多个信道和该多个时隙中的单个时隙。
示例17包括示例13-16中的任何的方法,进一步包括生成围绕与每个相应信道相关联的冲突时隙的受限通信的安全区,其中安全区包括与相应信道相关联的非冲突时隙,所述非冲突时隙与和相应信道相关联的冲突时隙邻近。
示例18包括用于与频率扫描元件共享带宽的时分多址(TDMA)网络的时隙分配设备,设备包括:无线无线电接口;以及被耦合到存储器的处理器,处理器被配置成:接收表征由无线电测高计传输的无线电测高计信号的信号表征数据;使用信号表征数据预测未来TDMA通信帧期间的无线电测高计信号的频率,其中未来TDMA通信帧包括多个信道,其中该多个信道中的每个相应信道具有与相应信道相关联的多个时隙;标识与该多个信道中的每个相应信道相关联的冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在冲突时隙期间与相应信道重叠;以及向多个设备节点传输TDMA时隙分配以用于未来TDMA通信帧期间的无线通信,其中TDMA时隙分配包括与该多个信道中的每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中无线电测高计信号的预测频率在非冲突时隙期间不与相应信道重叠。
示例19包括示例18的时隙分配设备,其中处理器被进一步配置成生成针对未来TDMA通信帧的时频网格,其中时频网格包括具有时间维度和频率维度的多个单元格,其中每个单元格对应于该多个信道中的一个或多个信道和多个时隙中的特定时隙。
示例20包括示例18-19中的任何的时隙分配设备,其中处理器被进一步配置成生成围绕与每个相应信道相关联的冲突时隙的受限通信的安全区,其中安全区包括与相应信道相关联的非冲突时隙,所述非冲突时隙与和相应信道相关联的冲突时隙邻近。
在各种替代实施例中,可以使用一个或多个计算机系统、现场可编程门阵列(FPGA)或者包括处理器的类似设备来实现贯穿本公开描述的系统元件、方法步骤或示例(例如,诸如无线航空电子设备节点、无线航空电子设备时隙分配功能、无线电测高计跟踪滤波器和/或主无线航空电子设备时钟或其子部分),所述处理器被耦合到(例如诸如图1中所示的)存储器并执行代码以实现那些元件、过程或示例,所述代码被存储在非瞬时数据存储设备上。因此,本公开的其他实施例可以包括包含驻留在计算机可读介质上的程序指令的元件,所述程序指令在被此类计算机系统实现时使得此类计算机系统实现本文中描述的实施例。如本文中使用的那样,术语“计算机可读介质”指的是具有非瞬时物理形式的有形存储器存储设备。此类非瞬时物理形式可以包括计算机存储器设备,诸如但不限于磁盘或磁带、任何光学数据存储系统、闪速只读存储器(ROM)、非易失性ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除-可编程ROM(E-PROM)、随机访问存储器(RAM)或具有物理有形形式的任何其他形式的永久性、半永久性或临时存储器存储系统或设备。程序指令包括但不限于通过计算机系统处理器和诸如超高速集成电路(VHSIC)硬件描述语言(VHDL)之类的硬件描述语言执行的计算机可执行指令。
尽管在本文中已图示和描述了具体实施例,但由本领域那些普通技术人员将领会到,被计划成实现相同目的的任何布置可以代替所示的具体实施例。因此,明显地意图仅由权利要求及其等同物来限制本发明。
Claims (3)
1.一种无线设备网络(100),包括:
使用时分多址(TDMA)共享射频频谱的多个设备节点(102),其中所述多个设备节点(102)被配置成在未来TDMA通信帧期间在多个信道上传输无线通信,其中所述多个信道中的每个相应信道具有与所述相应信道相关联的多个时隙;以及
包括处理器(182)和存储器(184)的时隙分配功能(114),所述处理器(182)被配置成:
接收表征由第一无线电测高计(106)传输的第一无线电测高计信号(132)的信号表征数据;
使用所述信号表征数据预测所述未来TDMA通信帧期间的所述第一无线电测高计信号(132)的频率;
标识与所述多个信道中的每个相应信道相关联的冲突时隙,其中所述第一无线电测高计信号的所述预测频率在所述冲突时隙期间与所述相应信道重叠;以及
向所述多个设备节点(102)传输用于所述未来TDMA通信帧中的无线通信的TDMA时隙分配,其中所述TDMA时隙分配包括与所述多个信道中的每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中所述第一无线电测高计信号(132)的所述预测频率在所述非冲突时隙期间不与所述相应信道重叠。
2.如权利要求1所述的无线设备网络(100),其中所述时隙分配功能(114)被进一步配置成生成针对所述未来TDMA通信帧的时频网格(200),其中所述时频网格(200)包括具有时间维度和频率维度的多个单元格(202),其中每个单元格对应于所述多个信道中的一个或多个相应信道和所述多个时隙中的单个时隙。
3.一种传送数据的方法,包括:
预测用于未来时分多址(TDMA)通信帧的无线电测高计信号的频率,其中所述未来TDMA通信帧包括多个信道,其中所述多个信道中的每个相应信道具有与所述相应信道相关联的多个时隙;
标识与每个相应信道相关联的冲突时隙,其中所述无线电测高计信号的所述预测频率在所述冲突时隙期间与所述相应信道重叠;以及
向多个设备节点(102)传输TDMA时隙分配以用于所述未来TDMA通信帧中的无线通信,其中所述TDMA时隙分配包括与每个相应信道相关联的非冲突时隙,其中所述无线电测高计信号在所述非冲突时隙期间不与所述相应信道重叠。
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