CN108023651A - 在无线电高度计频带内管理waic系统的方法和系统 - Google Patents

在无线电高度计频带内管理waic系统的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了在无线电高度计频带内管理WAIC系统的方法和系统。所述方法包括：由通信管理装置将所述RA频带内的多个RA子频带分配至多个WAIC系统发射器，其中，所述多个WAIC系统发射器中的每一个分配有所述多个RA子频带中的至少一个；由所述通信管理装置对RA信号与所述多个RA子频带中的至少一个RA子频带的叠加进行检测；以及由所述通信管理装置逐次关闭所述多个WAIC系统发射器中所分配RA子频带与所述RA信号的至少一部分叠加的至少一个WAIC系统发射器。

Description

在无线电高度计频带内管理WAIC系统的方法和系统
技术领域
本发明总体涉及无线航空电子机内通信(WAIC)系统，尤其涉及在无线电高度计(RA)频带内管理无线航空电子机内通信(WAIC)系统的方法和系统。
背景技术
传统上通过有线通信的方式对飞机内部实体间的通信进行管理。然而，纵贯飞机长宽的有线通信设备大大增加了飞机的重量。这对飞机的燃油效率及承载能力具有不利影响。此外，有线通信装置更易于因磨损和鼠类破坏而发生损坏。
无线通信可用于解决上述有线通信的问题。然而，对于在飞机内使用无线通信而言，目前仅有的选项为无线电高度计(RA)频谱(4.2GHz至4.4GHz的200MHz频带)。然而，即使当该RA频谱内有带宽可供使用，当飞机越野飞行时，对该RA频谱的使用仍非可行选项。
一些现有系统利用无线航空电子机内通信(WAIC)系统，在两个或更多飞机系统之间或同一飞机上的两个或更多子系统之间实现短距离无线电通信链路。该无线传输技术用于飞机上的安全性相关机器间通信，以实现降低生产、维护和操作成本的目的。然而，WAIC系统在处于操作条件下的同时使用上述频谱时，容易与RA信号发生干扰。此类干扰对飞机的总体运行和安全因素具有负面影响。此外，由于RA信号在起飞、着陆和飞行过程中总是处于接通状态，因此需要一种机制，对WAIC系统的运行进行控制，从而降低整个飞行过程中的干扰。
发明内容
在一种实施方式中，本发明公开了一种在无线电高度计频带内管理无线航空电子机内通信系统的方法，所述方法包括：由一通信管理装置将所述无线电高度计频带内的多个无线电高度计子频带分配至多个无线航空电子机内通信系统发射器，其中，所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的每一个分配有所述多个无线电高度计子频带中的至少一个；由所述通信管理装置对无线电高度计信号与所述多个无线电高度计子频带中的至少一个无线电高度计子频带的叠加进行检测；以及由所述通信管理装置逐次关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中所分配无线电高度计子频带与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加的至少一个无线航空电子机内通信系统发射器。
在另一实施方式中，本发明公开了一种在无线电高度计频带内管理无线航空电子机内通信系统的通信管理装置，所述通信管理装置包括：至少一个处理器；以及一存储器，以可通信方式连接至所述处理器，其中，所述存储器存有处理器指令，所述处理器指令在执行时使得所述处理器：将所述无线电高度计频带内的多个无线电高度计子频带分配至多个无线航空电子机内通信系统发射器，其中，所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的每一个分配有所述多个无线电高度计子频带中的至少一个；对无线电高度计信号与所述多个无线电高度计子频带中的至少一个无线电高度计子频带的叠加进行检测；以及逐次关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中所分配无线电高度计子频带与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加的至少一个无线航空电子机内通信系统发射器。
在另一实施方式中，本发明公开了一种非暂时性计算机可读存储介质，所述介质存有一组在无线电高度计频带内管理无线航空电子机内通信系统的计算机可执行指令，该组指令使得包含一个或多个处理器的计算机执行步骤，所述步骤包括：将所述无线电高度计频带内的多个无线电高度计子频带分配至多个无线航空电子机内通信系统发射器，其中，所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的每一个分配有所述多个无线电高度计子频带中的至少一个；对无线电高度计信号与所述多个无线电高度计子频带中的至少一个无线电高度计子频带的叠加进行检测；以及逐次关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中所分配无线电高度计子频带与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加的至少一个无线航空电子机内通信系统发射器。
应当理解的是，以上概略描述与以下详细描述均仅在于例示和说明，而不在于限制所要求保护的发明。
附图说明
所附各图并入本发明之内并构成本发明的一部分，用于对例示实施方式进行描述，并与说明书一道阐明所公开的原理。
图1所示为飞机内的例示无线航空电子机内通信(WAIC)系统，本发明的各种实施方式可在该系统内实施。
图2为根据一种实施方式在无线电高度计(RA)频带内管理WAIC系统的系统框图。
图3为根据一种实施方式在RA频带内管理WAIC系统的方法流程图。
图4为根据另一实施方式在RA频带内管理WAIC系统的方法流程图。
图5为根据一种例示实施方式将RA子频带从RA频带分配于用于促进RA频带内WAIC系统管理的WAIC系统发射器的示意图。
图6为用于实施符合本发明实施方式的例示计算机系统的框图。
具体实施方式
以下，参考附图，对例示实施方式进行描述。在任何方便之处，各图中均采用相同附图标记指代相同或类似部件。虽然本文中描述了所公开原理的实施例和特征，但是在不脱离所公开实施方式的精神和范围的前提下，还可进行修改、调整以及做出其他实施方式。以下具体描述意在仅视作例示，而真正的范围及精神如所附权利要求书所述。
以下给出说明性实施方式。在一种实施方式中，图1所示为飞机102内的例示无线航空电子机内通信(WAIC)系统(图中标示为WAICS)100，本发明的各种实施方式可在该系统内实施。WAIC系统100包括主控制器104以及设置于飞机102结构内外各处的传感器106-2至106-10。传感器106-2、传感器106-8和传感器106-10设置于飞机102结构内部，而传感器106-4和传感器106-6设置于飞机102结构外部。设置于飞机102结构外部的传感器收集与以下(但不限于)中的一个或多个相关的数据：起落架、飞机机身、结构健康度、温度、压力、湿度、腐蚀、接近度、用于防滑控制的轮速、用于转向控制的轮姿、用于引擎监测控制的引擎参数、结冰检测、胎压、轮胎和刹片温度、硬着陆检测、货舱数据以及外部成像。
设于飞机102内部的传感器收集与以下(但不限于)中的一个或多个相关的数据：客舱压力，烟雾，舱门姿势，乘客和机组人员安全相关物(如救生衣和灭火器)、油箱、客货舱门、仪表盘、阀门及其他机械移动部件的监测、工程变更系统(engineering changesystem，ECS)，电磁干扰(electro-magnetic interference，EMI)检测传感器，应急照明控制，飞机照明控制，空气数据，飞行甲板和客舱机组人员语音，飞行甲板和客舱机组人员静止图像，飞行甲板和客舱机组人员动态视频，飞行操作相关数字数据。
每个传感器106-2至106-10均连接至发射天线(图1中未示出)，以将传感器106-2至106-10所收集的数据无线发送至飞机102内的关联网关108-2至108-6。飞机102分为多个隔间，这些隔间可包括，但不限于，飞行甲板、客舱隔间、辅助动力单元(APU)、航空电子机隔间、前货舱隔间、舱底、机舱、中心油箱、机翼油箱、垂直和水平稳定器、主起落架轮舱、前起落架轮舱、襟缝翼装载隔间。
根据特定隔间的尺寸，可在相应隔间内设置一个或多个网关。设置于特定隔间内的传感器106-2至106-10将所收集的数据发送至分配到该相应隔间的网关。举例而言，设置于飞行甲板隔间内的传感器106-2将所收集的数据发送至网关108-2，设置于机翼油箱内的传感器106-4和传感器106-6将所收集的数据发送至网关108-4，设置于垂直和水平稳定器内的传感器106-8和传感器106-10将所收集的数据发送至网关108-6。
网关108-2至108-6以可通信方式(通过有线或无线装置)连接至主控制器104，并将关联传感器所收集的数据转发至主控制器104。主控制器104接收到数据后将其用于实施预定义分析，而且主控制器104可使用该分析结果经关联网关向其他控制器(图1中未示出)和执行装置(图1中未示出)发送控制信号。这些控制信号用于实施所需的功能或校正措施。举例而言，当传感器检测到舱室压力下降时，主控制器104指示执行装置分配氧气面罩。作为另一例，当传感器106-2至106-10中的一个检测到飞机102存在风险时，主控制器将触发驾驶舱的警报灯。
现在参考图2，该图为根据一种实施方式在无线电高度计(RA)频带内管理WAIC系统的系统200的框图。系统200为对WAIC系统在RA频带内的通信进行管理的通信管理装置的一部分。该通信管理装置可设置于飞机102内部。在一种实施方式中，系统200可以为分布式系统，其中，系统200的各种部件设置于飞机102内的不同位置。
系统200包括频谱感测WAIC系统202，该频谱感测WAIC系统与WAIC系统204、WAIC系统206和WAIC系统208中的每一个均无线连接。频谱感测WAIC系统202检测RA信号是否存在，然后将与RA信号检测相关的信息发送至用于对WAIC系统在RA频带内的通信进行管理的WAIC系统204、WAIC系统206和WAIC系统208。对于本领域技术人员容易理解的是，系统200可包括三个以上的WAIC系统。
频谱感测WAIC系统202包括传感器210和发射器212。传感器210和发射器212之间的连接器可以为软件连接器，该软件连接器可例如包括，但不限于，TCP/IP套接字、共享变量和全局变量。所述连接器也可以为硬件连接器，该硬件连接器可例如包括，但不限于，硬件触发中断。在一种实施方式中，系统200可包括一个以上的频谱感测WAIC系统。
WAIC系统204、WAIC系统206和WAIC系统208中的每一个均包括WAIC系统发射器和接收器。WAIC系统204包括WAIC系统发射器214和接收器216，WAIC系统206包括WAIC系统发射器218和接收器220，WAIC系统208包括WAIC系统发射器222和接收器224。WAIC系统的WAIC系统发射器和接收器之间的连接器与传感器201和发射器212之间的连接器类似。因此，当该连接器为软件连接器时，例如可包括，但不限于，TCP/IP套接字、共享变量和全局变量。当该连接器为硬件连接器时，例如可包括，但不限于，硬件触发中断。
频谱感测WAIC系统202的发射器212通过空中接口以可通信方式连接至接收器216、接收器220、接收器224。所述空中接口的协议可例如包括，但不限于，高斯最小频移键控(GMSK)、正交相移键控(QPSK)和正交频分复用(OFDM)。
频谱感测WAIC系统202还包括处理器226，该处理器将RA频带内的多个RA子频带分配至WAIC系统发射器214、WAIC系统发射器218以及WAIC系统发射器222。所述多个子频带的分配结果使得，WAIC系统发射器214、WAIC系统发射器218及WAIC系统发射器222均分配有一个或多个RA子频带。处理器226可将RA子频带的历史分配结果保存于存储器228内，并将其用于后续RA子频带分配。
处理器226还从所述多个RA子频带中选择一个或多个保护频带。保护频带的选择使得，其处于分别分配至两个WAIC系统发射器的相邻RA子频带之间。以下，将结合图5给出的例示实施方式，对此进行进一步详细说明。在一种实施方式中，处理器226和存储器228可位于频谱感测WAIC系统202之外，并直接与WAIC系统204、WAIC系统206和WAIC系统208中的每一个进行通信。
处理器226还将所述多个RA子频带中的频谱感测RA子频带分配至传感器210。在一种实施方式中，当系统200包括多个频谱感测WAIC系统时，可向这些频谱感测WAIC系统中的传感器分配相同数量的频谱感测RA子频带。所述频谱感测RA子频带用于频谱感测，以实现RA信号的检测。传感器210以所述频谱感测RA子频带对RA频带进行连续采样，并与处理器226进行通信，以对该频谱感测RA子频带的平均功率进行估算。传感器210在所述频谱感测RA子频带的中心处对RA信号进行检测。当传感器210检测到RA信号时，其通过处理器226将该RA信息发送至发射器212。
发送器212对从传感器210接收的与RA信号检测相关的信息进行编码，并将其发送至处于控制RA子频带的接收器216、接收器220和接收器224中的一个或多个。所述控制RA子频带由处理器226从所述RA频带选出，并由其分配至发射器212、接收器216、接收器220和接收器224。
每个接收器以所述控制RA子频带对发射器212的发送信息进行连续监听。当WAIC系统内的接收器接收到来自发射器212的信息时，其根据所接收到的信息，指示关联WAIC系统发射器“打开”或“关闭”。举例而言，根据接收自发射器212的信息，接收器216向WAIC系统发射器214发送指令，接收器220向WAIC系统发射器218发送指令，接收器224向WAIC系统发射器222发送指令。也就是说，WAIC系统的接收器控制关联WAIC系统发射器的运行。因此，所述关联WAIC系统发射器以不与RA信号干扰的方式发送数据。以下，将结合图3、图4和图5对此进行进一步详细说明。WAIC系统发射器214、WAIC系统发射器218和WAIC系统发射器222中的每一个所发送的数据类型可包括，但不限于，飞机机舱参数和机载参数，例如，环境温度、环境压力、高安全性要求部件的温度和压力、以及燃料水平。以上，已结合图1对此进行了详细描述。
现在参考图3，该图为根据一种实施方式在RA频带内管理WAIC系统的方法流程图。在步骤302中，包含有系统200的通信管理装置将RA频带的多个RA子频带分配至多个WAIC系统发射器。所述多个RA子频带的分配结果使得，每个WAIC系统发射器分配有一个或多个RA子频带。举例而言，WAIC系统发射器214、WAIC系统发射器218以及WAIC系统发射器222中的每一个均分配有RA子频带。所述通信管理装置还从所述多个子频带中选择一个或多个保护频带。保护频带的选择使得，其处于两个相邻RA子频带之间。换句话说，保护频带处于两个RA子频带之间，从而减轻该两个RA子频带之间的干扰。以下，将结合图5给出的例示实施方式，对此进行进一步详细说明。
所述通信管理装置还从所述多个RA子频带中分配频谱感测RA子频带，以实现频谱感测。在一种实施方式中，可对一个以上的频谱感测RA子频带进行分配。所述频谱感测RA子频带分配至传感器210。所述频谱感测RA子频带用于对扫掠所述RA频带的RA信号进行检测。在一种实施方式中，使用该频谱感测RA子频带的中心对RA信号进行检测。所述通信管理装置还将控制RA子频带分配至发射器212、接收器216、接收器220和接收器224。发射器212利用该控制RA子频带向接收器216、接收器220和接收器224中的每一个发送控制信号。该控制信号含有与传感器210对RA信号的检测相关的信息。
完成各种RA子频带的分配后，所述通信管理装置可在步骤304中对RA信号与分配至WAIC系统发射器214、WAIC系统发射器218和WAIC系统发射器222的一个或多个RA子频带的叠加进行检测。在RA信号叠加检测中，当RA信号扫过所述RA频带时，传感器210在所述频谱感测RA子频带的中心频率处对该RA信号进行检测。之后，与传感器210连通的处理器226确定所述频谱感测RA子频带中心处的信号功率。其中，处理器226实施预定义次数次的此类确定或测量过程。在一种实施方式中，当系统200包括多个频谱感测WAIC系统202时，多个上述传感器(类似于传感器210)在不同时间点检测RA频带上的RA信号。在不同时间点和不同频谱感测RA子频带对RA信号的多次检测可有助于提升所述系统在RA频带对WAIC系统的管理效率。
在一种例示实施方式中，当传感器210检测到RA信号后，与传感器210连通的处理器226可执行如下步骤：
●利用式1计算如下比率：
比率＝(信号功率测量值之和)/(信号功率测量次数)……(1)
●如果比率>预定义比率阈值，
RA信号检测判定结果＝1(即传感器210已检测出RA信号)
如果比率<＝预定义比率阈值，
RA信号检测判定结果＝0(即传感器210未检测出RA信号)
其中，可利用多种技术计算所述预定义比率阈值，所述技术可包括，但不限于，最大似然法及接收器工作特性(ROC)法。
在此之后，与传感器210连通的处理器226确定RA信号扫掠时间长度。再次参考以上所述例示实施方式，当RA信号检测判定结果＝1，处理器226可通过执行以下步骤确定RA信号扫掠时间长度：
●如果Tactual＝0，
TSB＝Tmax/NSB，
否则，
TSB＝Tactual/NSB，
●如果TSB<Tmin/NSB，
TSB＝0，
否则如果TSB>Tmax/NSB，
TSB＝Tmax/NSB，
其中，
TSB为RA信号扫过一个RA子频带所需花费的时间；
Tmax为RA信号的最大扫掠时间长度，单位为秒；
Tmin为RA信号的最小扫掠时间长度单位为秒；
NSB为RA频带内的RA子频带总数；
Tactual为RA信号的实际扫掠时间长度，单位为秒且初始值为0。
●如果TSB≠0，将RA信号测出时间点及TSB值发送给发射器212。
一旦发射器212接收到RA信号测出时间点及TSB值，发射器212在上述例示实施方式的基础上执行以下步骤：
●将“RA信号测出时间点”上的每个数字转换为字符，并生成字符串，即字符串1；
●在字符串1上附加预定义字符；
●将TSB内的每个数字转换为字符，并生成第二字符串：字符串2；
●将字符串2附加至字符串1，从而生成字符串12；
●将字符串12的每个字符转换为等效ASCII字符，并生成比特序列12。
发送器212随后在比特序列12上实施预定义调制协议。所述预定义调制协议例如可包括，但不限于，GMSK、QPSK和OFDM。调制之后，发射器212以所述控制RA子频带将比特序列12发送至接收器216、接收器220和接收器224中的每一个。
在从发射器212接收到发送信息后，接收器216、接收器220和接收器224中的每一个通过在所述发送信息上实施预定义解调协议而获得比特序列12，并确定比特序列12的接收时间点。在上述例示实施方式的基础上，接收器216、接收器220和接收器224中的每一个均执行如下步骤：
●利用反向ASCII编码，将比特序列12中的所有比特序列转换为等效字符，以获得字符串12；
●在字符串12中搜索所述预定义字符，并将其从字符串12中删除，从而将字符串12拆分为字符串1和字符串2；
●将字符串1中的字符转换为数字序列，以获得“RA信号测出时间点”；
●将字符串2中的字符转换为数字序列，以获得TSB。
在此之后，在步骤306中，所述通信管理装置逐次关闭所述多个WAIC系统发射器中所分配RA子频带与RA信号的一个或多个部分叠加的一个或多个发射器。换句话说，完全或部分关闭所分配RA子频带与RA信号叠加的任何WAIC系统发射器。其中，针对系统200内的每个WAIC系统发射器，均重复此过程。特定WAIC系统发射器应该被关闭的时间长度根据“RA信号测出时间点”及RA信号扫掠时间长度(TSB)确定。其中，接收器216、接收器220和接收器224中的每一个在上述例示实施方式的基础上执行如下步骤：
●根据下式2，计算δ：
δ＝(比特序列12接收时间点–RA信号检出时间点)×(BWSB/TSB)……(2)
●如果δ≥BWSB/2，则
N＝Ni–1，且
RA信号抵达时间＝[N+(1.5–δ/BWSB)]×TSB，
否则如果δ<BWSB/2，则
N＝Ni，且
RA信号抵达时间＝[N+(0.5–δ/BWSB)]×TSB，
其中，
BWSB为RA子频带的带宽，单位为Hz，
Ni为频谱感测子频带与第i个WAIC系统发射器的第一个RA子频带之间的RA子频带总数。
上述例示实施方式的基础上，接收器216、接收器220和接收器224中的每一个通过执行以下步骤设置定时器，该定时器以秒为单位且在“RA信号抵达时间”之后到期：
●设置定时器到期值＝0
●将存储计数器设置为“RA信号抵达时间”
●在每一时间点，将所述存储计数器递减一个时间单位
●当存储计数器＝0时，定时器到期值＝1
●如果接收器的定时器到期值＝1，则该接收器指示关联WAIC系统发射器“关闭”。举例而言，如果接收器216的定时器到期值＝1，则接收器216指示WAIC系统的发射器214“关闭”，以防止RA信号与分配至WAIC系统发射器214的RA子频带发生(部分或完全)叠加。
因避免为其分配的RA子频带与RA信号发生(部分或完全)叠加而被关闭的WAIC系统发射器在此之后被再次打开，其中，在RA信号的每一部分均已掠过分配至所述WAIC系统发射器的RA子频带后，即RA信号已完全掠过该RA子频带后，才打开该WAIC系统发射器。在上述例示实施方式的基础上，关联WAIC系统发射器已被“关闭”的接收器在指示其关联WAIC系统发射器“打开”之前，执行如下步骤：
●根据下式3，计算“关闭时间”:
关闭时间＝(BWi/BWSB)×TSB……(3)
其中，
BWi为分配至第i个WAIC系统发射器的RA子频带的带宽，单位为Hz。
●所述接收器通过执行以下步骤设置定时器，该定时器以秒为单位且在“关闭时间”之后到期：
i.定时器到期值＝0
ii.将存储计数器设置为“关闭时间”
iii.在每一时间点，将所述存储计数器递减一个时间单位：
iv.当存储计数器＝0时，定时器到期值＝1
●当定时器到期值＝1时，所述接收器指示关联WAIC系统发射器“打开”
上述方法和系统架构并不针对任何具体应用，因此其可用于任何类型的机载无线通信系统。以上计算的WAIC系统发射器“关闭时间”为整个RA信号扫过时间的一小部分，因此其可实现RA频带的有效和最佳利用。此外，上述系统的稳健性足以使其适应RA信号扫掠速度的任何变化。由于上述方法使用RA频带中的专用子频带进行频谱感测，因此其可保证最小的频谱感测开销。
现在参考图4，该图为根据另一实施方式在RA频带内管理WAIC系统的方法流程图。在步骤402中，将RA频带中的多个RA子频带分配至多个WAIC系统发射器。随后，在步骤404中，从所述多个RA子频带中选出一个或多个保护频带，其中一个保护频带位于分配至WAIC系统发射器的相邻RA子频带之间。在步骤406中，为了频谱感测，从所述多个RA子频带中分配频谱感测RA子频带。该频谱感测RA子频带用于RA信号检测。在此之后，在步骤408中，为了向与所述多个发射器相关联的多个接收器发送控制信号，从多个RA子频带中分配控制RA子频带。以上，已结合图3对此进行了详细描述。对于本领域技术人员容易理解的是，步骤402至步骤408可以不同顺序执行。对于本领域技术人员还容易理解的是，步骤402至步骤408可在同一步骤中执行。
在步骤410中，传感器210在所述频谱感测RA子频带的中心频率上检测到RA信号，并将该信息与处理器226共享，以供其确定RA信号测出时间点。在步骤412中，处理器226根据RA信号测出时间点确定RA信号扫掠时间长度。以上，已结合图3对相关计算进行了详细描述。之后，处理器226将RA信号测出时间点和RA信号扫掠时间长度与发射器212共享。
在步骤414中，发送器212向与所述多个WAIC系统发射器相关联的所述多个接收器发送控制信号。该控制信号包括与RA信号测出时间点和RA信号扫掠时间长度相关的信息。在步骤416中，所述多个接收器中的每一个确定所述RA信号抵达分配至其关联WAIC系统发射器的RA子频带的时间。该RA信号抵达时间通过RA信号测出时间点和RA信号扫掠时间长度计算。以上，已结合图3对此进行了详细描述。
在此之后，在步骤418中，所述多个接收器中的每一个根据所述RA信号抵达时间，指示其关联WAIC系统发射器“关闭”。在步骤420中，所述多个接收器中的每一个为关联WAIC系统发射器计算关闭时间。以上，已结合图3对“关闭时间”的计算进行了详细描述。在步骤422中，在相应“关闭时间”到期后，所述多个接收器中的每一个指示其关联WAIC系统发射器“打开”。以上，已结合图3对此进行了详细描述。
现在参考图5，该图为根据一种例示实施方式将RA子频带从RA频带502分配至用于促进RA频带502内WAIC系统管理的WAIC系统发射器的示意图。RA频带502的子频带分配至系统200的各个部件。如图2所示，WAIC系统发射器214、WAIC系统发射器218和WAIC系统发射器222均分配有一个RA频带502的RA子频带，从而使得WAIC系统发射器在飞机102内以其各自的RA子频带发送数据。此外，还在WAIC系统发射器的RA子频带之间分配保护频带，以减轻WAIC系统发射器214和WAIC系统发射器218之间以及WAIC系统发射器218和WAIC系统发射器222之间的干扰。
此外，为了实现RA信号检测，还向传感器210分配RA频带502内的频谱感测RA子频带。保护频带分配至该频谱感测RA子频带与WAIC系统发射器214的RA子频带之间。该保护频带可减轻WAIC系统发射器214的发送信号与RA信号之间的干扰。这保证了传感器210的RA信号检测精度。此外，由于传感器210在频谱感测RA子频带的中心频率504处对RA信号进行检测，因此还可保证RA信号检测不受干扰。
为了传输与RA信号检测相关的信息，还向发射器212、接收器216，接收器220和接收器224分配RA频带502中的控制RA子频带。该控制RA子频带由发射器212用于通过该控制RA子频带向接收器216、接收器220和接收器224中的每一个发送与“RA信号测出时间点”和“RA信号扫掠时间长度”相关的信息。以上，已结合图3对此进行了详细描述。
根据从发射器212接收到的信息，接收器216、接收器220和接收器224中的每一个均确定出分配至其相应WAIC系统发射器的RA子频带的“RA信号抵达时间”。该“RA信号抵达时间”用于确定接收器应在何时指示其关联WAIC系统发射器“关闭”。当RA信号抵达506处时，接收器216指示WAIC系统发射器214“关闭”。类似地，当RA信号抵达510处时，接收器220指示WAIC系统发射器218“关闭”，当RA信号抵达514处时，接收器224指示WAIC系统发射器222“关闭”。当RA信号的起始点与RA频带502的给定点叠加时，视作RA信号抵达。
接收器216、接收器220和接收器224中的每一个还计算“关闭时间”，该“关闭时间”由接收器用于确定何时“打开”其关联WAIC系统发射器。WAIC系统发射器214的“关闭时间”等于RA信号完全掠过点506和508之间的RA子频带所花费的时间。当根据RA信号扫掠检测结果，RA信号的末端点已经过RA子频带的末端点时，视作RA信号完全扫过该RA子频带。因此，当在WAIC系统发射器214“关闭”后又经过了与WAIC系统发射器214的“关闭时间”计算值相等的时间之后，接收器216指示WAIC系统发射器214“打开”。类似地，WAIC系统发射器218的“关闭时间”等于RA信号完全扫过点510和512之间的RA子频带所花费的时间。WAIC系统发射器222的“关闭时间”等于RA信号完全扫过点514和516之间的RA子频带所花费的时间。换句话说，当RA信号抵达510时，WAIC系统发射器218被“关闭”，并在其“关闭时间”经过之前，即RA信号完全扫过512之前，一直保持“关闭”状态。类似地，当RA信号抵达514时，WAIC系统发射器222被“关闭”，并在其“关闭时间”经过之前，即RA信号完全扫过516之前，一直保持“关闭”状态。
现在参考图6，该图为用于实施符合本发明实施方式的例示计算机系统框图。计算机系统602可包括中央处理单元(“CPU”或“处理器”)604。处理器604可包括至少一个用于执行程序组件的数据处理器，所述程序组件用于执行用户或系统生成的请求。用户可包括使用设备(例如，本发明范围内的设备)的个人或此类设备本身。所述处理器可包括专用处理单元，例如集成系统(总线)控制器、存储器管理控制单元、浮点单元、图形处理单元、数字信号处理单元等。所述处理器可包括微处理器，例如AMD速龙(Athlon)、毒龙(Duron)或皓龙(Opteron)，ARM应用处理器，嵌入式或安全处理器，IBM PowerPC，Intel Core、安腾(Itanium)、至强(Xeon)、赛扬(Celeron)或其他处理器产品线等。处理器604可通过主机、分布式处理器、多核、并行、网格或其他架构实现。一些实施方式可使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等嵌入式技术。
处理器604可配置为通过输入/输出(I/O)接口606与一个或多个I/O设备进行通信。I/O接口606可采用通信协议/方法，例如但不限于，音频、模拟、数字、单声道、RCA、立体声、IEEE-1394、串行总线、通用串行总线(USB)、红外、PS/2、BNC、同轴、组件、复合、数字视觉接口(DVI)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、射频天线、S-视频，VGA、IEEE 802.n/b/g/n/x、蓝牙、蜂窝(例如码分多址(CDMA)、高速分组接入(HSPA+)、移动通信全球系统(GSM)、长期演进(LTE)、WiMax等)等。
通过使用I/O接口606，计算机系统602可与一个或多个I/O设备进行通信。举例而言，输入设备608可以为天线、键盘、鼠标、操纵杆、(红外)遥控、摄像头、读卡器、传真机、加密狗、生物计量阅读器、麦克风、触摸屏、触摸板、轨迹球、传感器(例如加速度计、光传感器、GPS、陀螺仪、接近传感器等)、触控笔、扫描仪、存储设备、收发器、视频设备/视频源、头戴式显示器等。输出设备610可以为打印机、传真机、视频显示器(例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、等离子等)、音频扬声器等。在一些实施方式中，收发器612可与处理器604连接。收发器612可促进各类无线传输或接收。例如，收发器612可包括以可操作方式连接至收发器芯片(例如德州仪器(Texas Instruments)WiLink WL1283、博通(Broadcom)BCM4750IUB8、英飞凌科技(Infineon Technologies)X-Gold 618-PMB9800等)的天线，以实现IEEE 802.11a/b/g/n、蓝牙、FM、全球定位系统(GPS)、2G/3G HSDPA/HSUPA通信等。
在一些实施方式中，处理器604可配置为通过网络接口616与通信网络614进行通信。网络接口616可与通信网络614通信。网络接口616可采用连接协议，包括但不限于，直接连接，以太网(例如双绞线10/100/1000BaseT)，传输控制协议/网际协议(TCP/IP)，令牌环，IEEE 802.11a/b/g/n/x等。通信网络614可包括，但不限于，直接互连、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络(例如使用无线应用协议)、因特网等。通过网络接口616和通信网络614，计算机系统602可与设备618、620和622通信。这些设备可包括，但不限于，个人计算机、服务器、传真机、打印机、扫描仪以及各种移动设备，例如蜂窝电话、智能电话(例如苹果公司(Apple)的iPhone、黑莓手机(Blackberry)、基于安卓(Android)系统的电话等)、平板电脑、电子书阅读器(亚马逊(Amazon)Kindle，Nook等)、膝上型计算机、笔记本电脑、游戏机(微软(Microsoft)Xbox、任天堂(Nintendo)DS，索尼(Sony)PlayStation等)等。在一些实施方式中，计算机系统602可本身包含一个或多个上述设备。
在一些实施方式中，处理器604可配置为通过存储接口624与一个或多个存储设备(例如RAM 626、ROM 628等)通信。存储接口624可采用串行高级技术连接(SATA)、集成驱动电子设备(IDE)、IEEE 1394、通用串行总线(USB)、光纤通道、小型计算机系统接口(SCSI)等连接协议连接至存储设备630，该存储设备包括，但不限于，存储驱动器、可移除磁盘驱动器等。所述存储驱动器还可包括磁鼓、磁盘驱动器、磁光驱动器、光盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(RAID)、固态存储设备、固态驱动器等。
存储设备630可存储一系列程序或数据库组件，包括但不限于，操作系统632、用户界面应用程序634、网页浏览器636、邮件服务器638、邮件客户端640、用户/应用程序数据642(例如本发明中所述的任何数据变量或数据记录)等。操作系统632可促进计算机系统602的资源管理和运行。操作系统632例如包括，但不限于，苹果公司的麦金塔(Macintosh)OS X、Unix、类Unix系统套件(例如伯克利软件套件(BSD)、FreeBSD、NetBSD、OpenBSD等)、Linux套件(如红帽(Red Hat)、Ubuntu、Kubuntu等)、IBM OS/2、微软Windows(XP，Vista/7/8等)、苹果iOS、谷歌公司(Google)的安卓、黑莓操作系统等。用户界面634可利用文本或图形工具促进程序组件的显示、执行、互动、操控或操作。例如，用户界面可在以可操作方式连接至计算机系统602的显示系统上提供光标、图标、复选框、菜单、滚动条、窗口、窗口部件等计算机交互界面元件。其中，还可采用图形用户界面(GUI)，包括但不限于，苹果Macintosh操作系统的Aqua、IBM OS/2、微软Windows(例如Aero、Metro等)、Unix X-Windows、网页界面库(例如ActiveX、Java、Javascript、AJAX、HTML、Adobe Flash等)等。
在一些实施方式中，计算机系统602可执行网页浏览器636存储的程序组件。网页浏览器636可以为超文本浏览应用程序，如微软浏览器(Internet Explorer)、谷歌浏览器(Chrome)、谋智(Mozilla)火狐(Firefox)、苹果浏览器(Safari)等。其中，可通过安全超文本传输协议(HTTPS)、安全套接字层(SSL)、安全传输层(TLS)等实现安全网页浏览。网页浏览器可使用AJAX、DHTML、Adobe Flash、JavaScript、Java、应用程序编程接口(API)等工具。在一些实施方式中，计算机系统602可执行邮件服务器638存储的程序组件。邮件服务器638可以为微软Exchange等因特网邮件服务器。所述邮件服务器可使用ASP、ActiveX、ANSI C++/C#、微软.NET、CGI脚本、Java、JavaScript、PERL、PHP、Python、WebObjects等工具。所述邮件服务器还可使用因特网信息访问协议(IMAP)、邮件应用程序编程接口(MAPI)、微软Exchange、邮局协议(POP)、简单邮件传输协议(SMTP)等通信协议。在一些实施方式中，计算机系统602可执行邮件客户端640存储的程序组件。邮件客户端640可为苹果Mail、微软Entourage、微软Outlook、谋智Thunderbird等邮件查看程序。
在一些实施方式中，计算机系统602可存储用户/应用程序数据642，例如本发明中所述数据、变量、记录等。此类数据库可以为容错、关系、可扩展、安全数据库，例如甲骨文(Oracle)或赛贝斯(Sybase)。或者，上述数据库可通过数组、散列、链表、结构、结构化文本文件(例如XML)、表格等标准化数据结构实现，或者实施为面向对象的数据库(例如通过ObjectStore、Poet、Zope等)。上述数据库可以为合并或分布数据库，有时分布于本发明所讨论的上述各种计算机系统之间。应该理解的是，可以以任何可工作的组合形式对上述任何计算机或数据库组件的结构及操作进行组合、合并或分布。
可以理解的是，为了清楚起见，以上已参考不同功能单元和处理器对本发明实施方式进行了描述。然而，容易理解的是，在不影响本发明的前提下，还可将功能在不同功能单元、处理器或域之间进行任何合适的分布。例如，描述为由各不同处理器或控制器实现的功能也可由同一处理器或控制器实现。因此，所指的特定功能单元仅视为指代用于提供所描述功能的合适手段，而不严格表示逻辑上或物理上的结构或组织。
本发明的各种实施方式提供了在RA频带管理WAIC系统的方法和系统。所述系统架构并不针对任何具体应用，因此其可用于任何类型的机载无线通信系统。所计算的用于关闭WAIC系统发射器的“关闭时间”为整个RA信号扫过时间的一小部分，因此其可实现RA频带的有效和最佳利用。此外，所述系统的稳健性足以使其适应RA信号扫掠速度的任何变化。由于所述方法使用RA频带中的专用子频带进行频谱感测，因此其可保证最小的频谱感测开销。
本说明书已对在RA频带管理WAIC系统的方法和系统进行了描述。所示步骤用于说明所述例示实施方式，并且应当预想到的是，随着技术的不断发展，特定功能的执行方式也将发生改变。本文所呈现的上述实施例用于说明而非限制目的。此外，为了描述的方便性，本文对各功能构建模块边界的定义为任意性的，只要其上述功能及其关系能够获得适当执行，也可按其他方式定义边界。根据本申请的启示内容，替代方案(包括本申请所述方案的等同方案、扩展方案、变形方案、偏差方案等)对于相关领域技术人员是容易理解的。这些替代方案均落入所公开实施方式的范围和精神内。
此外，一个或多个计算机可读存储介质可用于实施本发明的实施方式。计算机可读存储介质是指可对处理器可读取的信息或数据进行存储的任何类型的物理存储器。因此，计算机可读存储介质可对由一个或多个处理器执行的指令进行存储，包括用于使处理器执行根据本申请实施方式的步骤或阶段的指令。“计算机可读介质”一词应理解为包括有形物件且不包括载波及瞬态信号，即为非临时性介质，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、易失性存储器、非易失性存储器、硬盘驱动器、只读光盘存储器(CD-ROM)、数字化视频光盘(DVD)、闪存驱动器、磁盘以及其他任何已知物理存储介质。
以上发明及实施例旨在于仅视为示例性内容及实施例，所公开实施方式的真正范围和精神由所附权利要求给出。

Claims (17)

1.一种在无线电高度计频带内管理无线航空电子机内通信系统的方法，其特征在于，所述方法包括：
由一通信管理装置将所述无线电高度计频带内的多个无线电高度计子频带分配至多个无线航空电子机内通信系统发射器，其中，所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的每一个分配有所述多个无线电高度计子频带中的至少一个；
由所述通信管理装置对无线电高度计信号与所述多个无线电高度计子频带中的至少一个无线电高度计子频带的叠加进行检测；以及
由所述通信管理装置逐次关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中所分配无线电高度计子频带与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加的至少一个无线航空电子机内通信系统发射器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从所述多个无线电高度计子频带中选择至少一个保护频带，所述至少一个保护频带中的每一个位于分配至无线航空电子机内通信系统发射器的相邻无线电高度计子频带之间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从所述多个无线电高度计子频带中分配一频谱感测无线电高度计子频带，以实现频谱感测，所述频谱感测无线电高度计子频带用于检测所述无线电高度计信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述频谱感测无线电高度计子频带的中心对所述无线电高度计信号进行检测。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括，从所述多个无线电高度计子频带中分配一控制无线电高度计子频带，以向所述多个无线航空电子机内通信系统发射器发送控制信号，所述控制信号包括与所述无线电高度计信号的检测相关的信息。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括根据所述无线电高度计信号的检出时间点，确定所述无线电高度计信号的扫掠时间长度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括根据所述无线电高度计信号的测出时间点和所述无线电高度计信号的扫掠时间长度，确定关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的一个无线航空电子机内通信系统发射器的时间长度。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括当所述无线电高度计信号的每一部分已掠过分配至因与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加而被关闭的无线航空电子机内通信系统发射器的无线电高度计子频带时，打开该被关闭的无线航空电子机内通信系统发射器。
9.一种在无线电高度计频带内管理无线航空电子机内通信系统的通信管理装置，其特征在于，所述通信管理装置包括：
至少一个处理器；以及
一存储器，以可通信方式连接至所述处理器，其中，所述存储器存有处理器指令，所述处理器指令在执行时使得所述处理器：
将所述无线电高度计频带内的多个无线电高度计子频带分配至多个无线航空电子机内通信系统发射器，其中，所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的每一个分配有所述多个无线电高度计子频带中的至少一个；
对无线电高度计信号与所述多个无线电高度计子频带中的至少一个无线电高度计子频带的叠加进行检测；以及
逐次关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中所分配无线电高度计子频带与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加的至少一个无线航空电子机内通信系统发射器。
10.如权利要求9所述的通信管理装置，其特征在于，所述处理器还配置为从所述多个无线电高度计子频带中选择至少一个保护频带，所述至少一个保护频带中的每一个位于分配至无线航空电子机内通信系统发射器的相邻无线电高度计子频带之间。
11.如权利要求9所述的通信管理装置，其特征在于，所述处理器还配置为，从所述多个无线电高度计子频带中分配一频谱感测无线电高度计子频带，以实现频谱感测，所述频谱感测无线电高度计子频带用于检测所述无线电高度计信号。
12.如权利要求11所述的通信管理装置，其特征在于，在所述频谱感测无线电高度计子频带的中心对所述无线电高度计信号进行检测。
13.如权利要求11所述的通信管理装置，其特征在于，所述处理器还配置为，从所述多个无线电高度计子频带中分配一控制无线电高度计子频带，以向所述多个无线航空电子机内通信系统发射器发送控制信号，所述控制信号包括与所述无线电高度计信号的检测相关的信息。
14.如权利要求11所述的通信管理装置，其特征在于，所述处理器还配置为根据所述无线电高度计信号的检出时间点，确定所述无线电高度计信号的扫掠时间长度。
15.如权利要求14所述的通信管理装置，其特征在于，所述处理器还配置为根据所述无线电高度计信号的测出时间点和所述无线电高度计信号的扫掠时间长度，确定关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的一个无线航空电子机内通信系统发射器的时间长度。
16.如权利要求9所述的通信管理装置，其特征在于，所述处理器还配置为，当所述无线电高度计信号的每一部分已掠过分配至因与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加而被关闭的无线航空电子机内通信系统发射器的无线电高度计子频带时，打开该被关闭的无线航空电子机内通信系统发射器。
17.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述介质存有一组在无线电高度计频带内管理无线航空电子机内通信系统的计算机可执行指令，该组指令使得包含一个或多个处理器的计算机执行步骤，其特征在于，所述步骤包括：
将所述无线电高度计频带内的多个无线电高度计子频带分配至多个无线航空电子机内通信系统发射器，其中，所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中的每一个分配有所述多个无线电高度计子频带中的至少一个；
对无线电高度计信号与所述多个无线电高度计子频带中的至少一个无线电高度计子频带的叠加进行检测；以及
逐次关闭所述多个无线航空电子机内通信系统发射器中所分配无线电高度计子频带与所述无线电高度计信号的至少一部分叠加的至少一个无线航空电子机内通信系统发射器。
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