CN108964739B - 用于多信道交通工具通信的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
用于多信道交通工具通信的系统和方法。在一个实施例中，提供了一种方法。该方法包括：利用被配置为安装在交通工具上的通信管理系统选择在多信道收发机上的至少一个主信道；在该至少一个主信道上发射和/或接收数据；利用多信道收发机搜索其他可行的通信链路；以及选择新的至少一个主信道。
Description
背景技术
现代飞行器包括三个VHF数据无线电，其中每个能够在任何时间仅接收单个信道。无线电中的两个无线电专用于语音通信并且一个无线电专用于单个信道进行数据通信。许多这样的飞行器不具有添加附加数据无线电和（一个或多个）天线以支持第二数据信道的操作的能力。这可能由于费用、缺少用于无线电的空间、不希望在飞行器机身内具有太多的孔洞（例如，以安装（一个或多个）附加的天线）、由（一个或多个）附加的天线引起的阻力（drag）以及通过具有接近的天线的干扰而出现。作为结果，必须通过单个VHF数据信道传送所有的VHF数据流量，诸如来自空中交通管制员和航空公司运营中心的消息。这并不总是可行的或合期望的。因此，存在对于在飞行器上不增加无线电和天线的数量的情况下提供更鲁棒的数据通信的需求。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种方法。该方法包括：利用被配置为安装在交通工具上的通信管理系统选择在多信道收发机上的至少一个主信道；在该至少一个主信道上发射和/或接收数据；利用多信道收发机搜索其他可行的通信链路；并且选择新的至少一个主信道。
附图说明
应当理解，附图仅仅描绘示例性实施例，并且因此不被认为是在范围上进行限制，通过使用附图将利用附加的特性和细节描述示例性实施例，在附图中：
图1图示了多信道交通工具通信系统的一个实施例；
图2图示了用于在交通工具行驶期间分析交通工具系统的方法的一个实施例；
图3图示了多信道交通工具通信系统的另一个实施例；和
图4图示了用于利用多信道收发机来保持与交通工具运营中心和/或交通工具交通中心通信的方法的一个实施例。
依照通常实践，各种描述的特征并不是按比例绘制的，而是被绘制以强调与示例性实施例相关的特定的特征。贯穿各图和文本，参考符号标注相同的元素。
具体实施方式
以下的具体实施方式本质上仅仅是示例性的并且不旨在对本发明或本发明的应用和用途进行限制。如在此所使用的那样，词语“示例性”意思是“用作示例、实例或例证”。因此，在此被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为相对于其他实施例优选或有利。在此描述的所有实施例都是示例性实施例，其被提供以使本领域技术人员能够制造或使用本发明，并且并不对由权利要求书所限定的本发明的范围进行限制。更进一步地，并不存在受在前述背景技术和发明内容或者随后的具体实施方式中所提出的任何明示或暗示的理论约束的意图。
为了教学的目的，此后交通工具可以被描述为飞行器。然而，应当理解的是，在此的教导适用于其他类型的交通工具，包括并且不限于宇宙飞船、船舶、汽车、公共汽车、火车和任何其他交通工具。因此，飞行器的飞行员更一般地被称为交通工具101的操作员。航空公司更一般地被称为交通工具的所有者。飞行器的飞行计划更一般地被称为交通工具的行驶路径。
图1图示了多信道交通工具通信系统100的一个实施例。多信道交通工具通信系统100被配置为同时在两个或更多信道中接收通信，该两个或更多信道例如对应于两个或更多通信链路。在另一个实施例中，多信道交通工具通信系统100还被配置为在任何时间在例如一个通信链路的单个信道上发射，而同时接收一个或多个信道。通信信道或信道意思是频带，例如频率。
多信道交通工具通信系统100包括交通工具101、数据链路系统102、交通工具交通控制中心（VTC）104（例如，空中交通控制中心）和交通工具运营中心（VOC）106（例如，航空公司运营中心）。在一个实施例中，数据链路系统102是陆地系统。交通工具101包括耦合到多信道收发机110的通信管理系统108（CMS；还被称为通信管理单元）。多信道收发机110被配置为同时地（a）在至少两个信道上接收并且（b）在至少一个信道上发射。在另一个实施例中，多信道收发机110在第二信道上接收，而在第一信道上在同时地接收或发射之间交替。在进一步的实施例中，信道在VHF频带中；替代地，信道可以在其他频带中。在又一个实施例中，如将被进一步举例说明的那样，交通工具交通中心104和交通工具运营中心106通过相同的或不同的数据链路网络系统耦合到第一数据链路收发机站114A和第二数据链路收发机站114B两者，并且例如因此耦合到交通工具101。
交通工具101，例如多信道收发机110，通过对应于两个不同的信道的至少两个通信链路耦合到数据链路系统102，该至少两个通信链路例如是第一通信链路112A和第二通信链路112B。虽然在图1中示出了并且在本文中的其他处描述了两个通信链路112A和112B，但是也可以使用多于两个通信链路。多信道收发机110和因此对应的通信链路112可以是HF、VHF、卫星、蜂窝网络、Wi-Fi、Wi-Max和/或AeroMACs收发机和对应的通信链路。
通过数据链路系统102在交通工具101与交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106之间传送数据。例如，对于飞行器而言，数据链路系统102包括数据链路收发机站和数据链路网络，例如Rockwell Collins的ARINC网络和/或SITA的网络的部分。在一个实施例中，数据链路系统102可以使用飞行器通信寻址与报告系统（ACARS）协议和/或航空电信网络（ATN）/开放式系统互联（OSI）和/或因特网协议（IP）协议进行通信。
在一个实施例中，交通工具101可以通过至少两个不同的网络服务提供者与交通工具交通控制中心104和/或交通工具运营中心106进行通信。例如，该至少一个数据链路网络系统116包括两个数据链路网络系统，其中的每个数据链路网络系统被不同的服务提供者运营。每个数据链路网络系统被耦合到唯一的数据链路收发机站，该唯一的数据链路收发机站也是由对应的服务提供者运营的。在另一个实施例中，每个数据链路网络系统被耦合到交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106两者。替代地，在进一步的实施例中，交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106中的每个都唯一地耦合到数据链路收发机站中的一个。
数据链路系统102包括耦合到至少一个数据链路网络系统116的至少一个数据链路收发机站（例如，形成与诸如飞行器之类的交通工具101的通信链路的地面数据链路收发机站或地面收发机站）。图1图示了包括第一数据链路收发机站114A和第二数据链路收发机站114B的数据链路系统102的一个实施例，第一数据链路收发机站114A和第二数据链路收发机站114B中的每个都被耦合到至少一个数据链路网络系统116。在另一个实施例中，每个数据链路收发机站包括被配置为分别向和从交通工具101发射和接收数据的无线电收发机。在进一步的实施例中，至少一个数据链路网络系统116是在交通工具101与交通工具交通控制系统104和/或交通工具运营中心106之间路由数据的地面网络。
在一个实施例中，第一数据链路收发机站114A和第二数据链路收发机站114B被相同的或不同的服务提供者来运营，相同的或不同的服务提供者例如是Rockwell Collins和/或SITA。在另一个实施例中，第一数据链路收发机站114A和第二数据链路收发机站114B即使被相同的服务提供者运营也在不同的例如频率的信道上操作。
在一个实施例中，每个数据链路网络系统包括一个或多个路由器以促进在交通工具与交通工具交通中心104和/或交通工具运营中心106之间的这样的数据的路由。在另一个实施例中，一个或多个路由器包括ACARS路由器、ATN/OSI路由器，和/或诸如ATN/IP路由器之类的IP路由器。在进一步的实施例中，每个数据链路网络系统包括一个或多个通信链路，该一个或多个通信链路将数据链路网络系统耦合到至少一个数据链路收发机站、交通工具交通中心104和/或交通工具运营中心106。
数据链路系统102包括第一数据链路收发机站114A、第二数据链路收发机站114B和至少一个数据链路网络系统116。因此，至少一个数据链路网络系统116可以是一个、两个、三个或更多数据链路网络。在一个实施例中，数据链路系统102包括三个或更多数据链路收发机站。
图2图示了包括多信道收发机210的交通工具201的一个实施例。交通工具201包括耦合到多信道收发机210的通信管理系统（CMS）208。在另一个实施例中，通信管理系统208通过至少一个总线209耦合到多信道收发机210，至少一个总线209例如是数据总线。在另一个实施例中，至少一个总线209是一个或多个ARINC 429总线。
在一个实施例中，交通工具201包括至少一个传感器207，该至少一个传感器207可以是惯性管理单元和/或全球卫星导航系统，例如GPS接收机。在另一个实施例中，至少一个传感器207例如通过至少一个总线209被耦合到通信管理系统208。
在一个实施例中，多信道收发机210包括耦合到天线210C的接收机210A和发射机210B。接收机210A和发射机210B可以以不同方式耦合到天线210C，例如以减少在发射机210B中的来自发射机210B的同时发射的干扰。在另一个实施例中，天线210C可以包括分别地耦合到发射机210B和接收机210A的发射天线和接收天线。替代地或附加地，由发射机210B生成的发射信号和/或宽带噪声的一部分可以被反馈到在接收机210A中的干扰消除器，以抑制从发射信号和/或宽带噪声出现的干扰。
在一个实施例中，接收机210A，或接收机210A和发射机210B是软件定义的无线电。在另一个实施例中，软件定义的无线电接收机包括耦合到模数转换器（ADC）的低噪声放大器；ADC耦合到数字信号处理器（DSP）。在进一步的实施例中，软件定义的无线电发射机包括耦合到数模转换器（DAC）的DSP；DAC被耦合到功率放大器。在又一个实施例中，软件定义的无线电接收机和发射机共享共同的DSP。
多信道收发机210被配置为同时在两个或更多信道中接收通信，两个或更多信道例如对应于两个或更多通信链路。在一个实施例中，多信道收发机210还被配置为在任何时间在例如一个通信链路的单个信道上进行发射，而同时接收一个或多个通信信道。在另一个实施例中，如果功率放大器足够线性以避免产生干扰，例如互调失真产物，则多信道收发机210还被配置为即使当接收机210A正在其他信道上接收时也同时发射两个或更多信道。在进一步的实施例中，可以通过使用预失真将功率放大器线性化。
在一个实施例中，通信管理系统208包括处理系统208A。在另一个实施例中，处理系统208A包括耦合到处理器208C的存储器208B。在进一步的实施例中，存储器208B包括数据链路管理系统208D。在又一个实施例中，数据链路管理系统208D包括模式控制系统208D-1、频率管理系统208D-2和数据管理系统208D-3。
在一个实施例中，处理器208C和存储器208B整体地或部分地包括状态机或现场可编程门阵列。在另一个实施例中，数据链路管理系统208D，包括其构成部分，是由处理器208C执行的存储在存储器208B中的软件。
在一个实施例中，通信管理系统208通过至少一个数据链路系统102在交通工具101的部件与VTC 104和VOC 106之间路由消息。交通工具部件包括通信管理系统208本身以及诸如行驶管理系统（或用于飞行器的飞行管理系统）和中央维护计算机的其他部件。
在又进一步的实施例中，通信管理系统208包括在通信管理系统208中执行路由功能的至少一个路由器208E。在一个实施例中，至少一个路由器208E包括ACARS路由器、ATN/OSI路由器，和/或诸如ATN/IP路由器之类的IP路由器。在另一个实施例中，通信管理系统208控制和设置例如信道的频率以促进多信道收发机210的接收和发射；换句话说，通信管理系统208控制由多信道收发机210使用的信道。
在一个实施例中，如将进一步描述的那样，数据链路管理系统208D提供模式控制、频率管理和数据管理服务。在另一个实施例中，数据链路管理系统208D选择至少一个数据链路网络系统和至少一个数据收发机站，以通过其来分别地向和从交通工具交通控制中心104和/或交通工具运营中心106发送和接收数据，例如消息。在进一步的实施例中，数据链路管理系统208D基于费用（例如不同的服务提供者的费用）、通信链路可用性、通信链路性能、数据链路安全性、传送交通工具交通控制安全服务消息的能力、来自服务提供者的指令、和/或例如在本文中其他处所描述的其他因素来选择至少一个数据链路网络系统和至少一个数据链路收发机站。
模式控制系统208D-1确定多信道收发机210的操作的模式，例如语音或数据，和/或对应的调制格式。在另一个实施例中，模式控制系统208D-1还确定由多信道收发机210发送和接收数据的速率。在进一步的实施例中，对于VHF无线电而言，数据模式包括模式A和以32 kbps的更高的数据速率操作的模式2。
在一个实施例中，频率管理系统208D-2确定频率或信道，多信道收发机通过该频率或信道进行接收和/或例如通过至少一个数据链路系统102向交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106发射。在另一个实施例中，频率管理系统208D-2存储针对不同的地理区域的、被用来与耦合到交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106的地面数据链路站进行通信的频率的不同集合。
在一个实施例中，数据管理系统208D-3确定将使用哪个通信链路112和（一个或多个）数据链路网络系统116来发射和接收来自交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106的消息。数据管理系统208D-3还基于例如ARINC 618的工业标准来组装和分解（dissemble）消息，包括将消息组装和分解成块或因特网协议分组。
在一个实施例中，数据管理系统208D-3从至少一个传感器207确定交通工具201的地理位置。在另一个实施例中，数据管理系统208D-3基于例如以上关于对至少一个数据链路网络系统和至少一个数据链路收发机站的选择所描述的因素来选择在地理区域中的至少一个数据链路网络系统和至少一个数据链路收发机站。在进一步的实施例中，数据管理系统208D-3向频率管理系统208D-2提供地理区域、所选择的至少一个数据链路网络系统和/或所选择的至少一个数据链路收发机站。在又一个实施例中，频率管理系统208D-2基于地理区域、所选择的至少一个数据链路网络系统和/或所选择的至少一个数据链路收发机站来选择用于所选择的至少一个数据链路网络系统和至少一个数据链路收发机站的频率相应集合。在另一个实施例中，频率管理系统208D-2然后命令多信道收发机210调谐至频率的所选择的集合以与所选择的至少一个数据链路网络系统和至少一个数据链路收发机站进行通信。例如，频率管理系统208D-2命令接收机210A在分别对应于交通工具交通控制中心104（和第一数据链路收发机站114A）和交通工具运营中心106（和第二数据链路收发机站114B）的两个信道（或频率）上接收信号；频率管理系统208D-2根据多信道收发机210正在向哪个端点发射来将发射机210B调谐至对应于交通工具交通控制中心104或者交通工具运营中心106的频率。
在一个实施例中，多信道收发机210被用于通过至少两个通信链路、至少两个数据链路收发机站和至少一个数据链路网络系统116与交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106建立至少两个信道。在该实施例中，在第一信道和第一通信链路112A上向交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106两者发射数据，例如消息，并且从交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106两者接收数据，例如消息。直到被另行命令为止，发射机210B通过第一通信信道112A向第一数据链路收发机站114A发射。第二信道和第二通信链路112B还允许向交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106两者发射并且从交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106两者接收，但是第二信道和第二通信链路112B仅仅是在第一信道和第一通信链路112A上中断通信的情况下才使用的备份。这样的中断可能在交通工具101离开第一数据链路收发机站114A的操作范围时发生，因为第一数据链路收发机站114A变成被禁用，或者因为干扰信号使向第一数据链路收发机站114A的发射或者从第一数据链路收发机站114A的接收不可靠。
在一个实施例中，如果通信管理系统208，例如数据链路管理器208D，检测到这样的中断的通信，例如由于没有针对接收到消息的确认，那么通信管理系统208就命令发射机210B将其发射频率从第一通信链路114A的频率更改到第二通信链路114B的频率。进一步地，接收机210A和通信管理系统208将开始利用通过第二通信信道和第二通信链路114B接收到的数据，例如消息。在另一个实施例中，通信管理系统208然后选择新的第一信道和第一通信链路114A以用作针对已经变成主信道和主通信链路的第二信道和第二通信链路114A的备份。
在一个实施例中，多信道收发机210被用于与至少两个数据链路收发机站、至少一个数据链路系统116以及交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106建立至少两个通信链路112。在该实施例中，分别在第一通信信道和第一通信链路112A以及第二信道和第二通信链路112B上将消息向交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106两者发射并从交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106两者接收消息。因此，第一数据链路收发机站114A在第一信道和第一通信链路112A上向和从交通工具交通控制中心104发射以及接收消息；第二数据链路收发机站114B在第二信道和第二通信链路112B上向和从VOC106发射以及接收消息。在该实施例中，接收机210A同时接收和处理在第一通信链路112A和第二通信链路122B上接收到的消息。发射机210B通过第一通信链路112A和第二通信链路122B，每次一个通信链路，来发射消息。该方法具有减少在每个通信链路上的消息拥塞以及有效地增加通信带宽的益处。
在一个实施例中，多信道收发机210在第一通信链路112A和第一信道以及第二通信链路112B和第二信道两者上同时从交通工具交通控制中心104和交通工具运营中心106之一或两者接收信息。该方法还具有减少消息拥塞以及有效地增加通信带宽的益处。
图3图示了多信道交通工具通信系统300的另一个实施例。多信道交通工具通信系统300被配置为能够同时在两个或更多通信链路上接收通信。在一个实施例中，多信道交通工具通信系统300还被配置为在通信链路上进行发射而在一个或多个其他通信链路上进行接收。
多信道交通工具通信系统300包括交通工具301、数据链路系统302、交通工具交通控制中心（VTC）304（例如空中交通控制中心）和交通工具运营中心（VOC）306（例如航空公司运营中心）。交通工具301包括耦合到多信道收发机310的通信管理系统308。交通工具301通过至少两个通信链路耦合数据链路系统302，该至少两个通信链路是例如第一通信链路312A和第二通信链路312B。虽然在图3中示出了并且在本文中的其他处描述了两个通信链路312A和312B，但是也可以使用多于两个通信链路。每个通信链路可以是HF、VHF、卫星、蜂窝网络、Wi-Fi、Wi-Max、AeroMAC和/或任何其他的通信链路。
数据链路系统302包括至少两个数据链路收发机站（例如，地面数据链路收发机站或地面收发机站，其每个都形成在交通工具301和数据链路网络系统之间的通信链路）。图3图示了包括第一数据链路收发机站314A和第二数据链路收发机站314B的数据链路系统302的一个实施例，第一数据链路收发机站314A和第二数据链路收发机站314B中的每个被分别地耦合到第一数据链路网络系统316A和第二数据链路网络系统316B。然而，数据链路系统302可以包括多于两对的数据链路收发机站和数据链路网络系统。在另一个实施例中，每个数据链路收发机站包括被配置为向和从交通工具301发射和接收数据的无线电收发机。在进一步的实施例中，每个数据链路网络都是地面网络，该地面网络将数据路由到交通工具301并且从交通工具301路由到交通工具交通控制中心304和/或交通工具运营中心306。每个数据链路网络包括一个或多个路由器以促对进这样的数据的路由。
在该实施例中，接收机210A同时地（a）通过第一通信链路312A耦合到第一数据链路收发机站314A、第一数据链路网络系统316A和交通工具交通控制中心304，并且（b）通过第二通信链路312B耦合到第二数据链路收发机站314B、第二数据链路网络系统316B和交通工具运营中心306。在另一个实施例中，发射机210B在第一信道的（一个或多个）频率上发射。当第一通信链路312A变成中断时，通信管理系统308命令多信道收发机310经由用于第一信道的（一个或多个）不同频率重新建立另一个通信链路而在第二信道的（一个或多个）频率上连续地发射和接收。
图4图示了用于利用多信道收发机来维持与交通工具交通中心和/或交通工具运营中心的通信的方法400的一个实施例。就图4中所示出的方法400的实施例在本文中被描述为实现在图1-3中示出的系统中而言，应当理解的是，可以按照其他方式来实现其他的实施例。为了便于解释，流程图的框通常已经按顺序的方式布置；然而，应当理解的是，该布置仅仅是示例性的，并且应当认识到的是，与方法（和在各图中所示出的框）关联的处理可以按照不同的次序（例如，其中与框关联的处理中的至少一些是并行地执行和/或以事件驱动的方式执行的）发生。
在框430中，例如利用在对应于主通信链路的交通工具101中的多信道收发机110的通信管理系统108，选择主接收信道和主发射信道，所述主通信链路通过至少一个数据链路系统102的第一数据链路收发机站114A将交通工具101与交通工具交通控制中心104和/或交通工具运营中心106耦合。在一个实施例中，主接收信道和主发射信道可以是相同的信道并且因此在（一个或多个）相同的频率上。在另一个实施例中，主接收信道和主发射信道是不同的信道并且在不同的频率上。在进一步的实施例中，基于以下内容选择主接收信道和主发射信道：交通工具101的地理位置；在由交通工具101从至少一个数据链路网络102接收的和/或由至少一个数据链路网络102从交通工具101接收的信道上的信号的信号强度；中继网络系统的运营费用；从服务提供者接收到的指令；和/或任何其他的因素，例如以上关于至少一个数据链路网络系统和至少一个数据链路收发机站的选择所描述的因素。在方432中，在（一个或多个）主信道上在交通工具101与交通工具交通控制中心104和/或交通工具运营中心106之间发射和接收数据，例如消息。在一个实施例中，使用多信道收发机110发射和接收数据。在另一个实施例中，以ACARS、ATN/OSI和/或ATN/IP格式发送消息。
在框434中，例如利用多信道收发机110，对其他接收信道进行扫描，从具有比主通信链路更好的信号特性的、耦合到交通工具交通控制中心104和/或交通工具运营中心106的其他可行的通信链路搜索。可行的通信链路是可以用于促进与交通工具交通中心104和/或交通工具运营中心106通信的通信链路。在一个实施例中，信号特性是信噪比（SNR）和/或接收到的信号强度指标（RSSI）。
在框436中，例如利用通信管理系统108，选择用于多信道收发机110的（一个或多个）新的主信道。在一个实施例中，基于对应于具有比主通信链路更好的信号特性的新的通信链路的（一个或多个）新的信道，新的通信链路具有比第一阈值水平更好的信号特性，和/或主通信链路具有低于第二阈值水平的信号特性，选择（一个或多个）新的信道。在另一个实施例中，阈值水平可以是SNR和/或RSSI水平。在进一步的实施例中，在（一个或多个）原始主信道和（一个或多个）新的主信道上进行通信。然后，返回到框434。
示例实施例
示例1包括一种系统，该系统包括：被配置为安装在交通工具中并且同时在至少两个信道上进行接收的多信道收发机；其中多信道收发机被配置为通过数据链路系统与交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个进行通信；耦合到多信道收发机的通信管理系统；其中通信管理系统被配置为安装在交通工具中；并且其中通信管理系统被配置为控制多信道收发机的信道，并且在交通工具部件与交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个之间中继数据。
示例2包括示例1的系统，其中多信道收发机被配置为通过第一通信链路在第一信道上并且通过第二通信链路在第二信道上被耦合到数据链路系统，其中数据链路系统包括：至少一个数据链路网络系统；耦合到第一通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个的第一数据链路收发机站；耦合到第二通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个的第二数据链路收发机站；其中通信管理系统被配置为选择第一通信链路以促进在多信道收发机与交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个之间的通信；并且其中通信管理系统被配置为当在第一通信链路上的通信变成中断时选择第二通信链路。
示例3包括示例1-2中的任何示例的系统，其中多信道收发机被配置为通过第一通信链路在第一信道上并且通过第二通信链路在第二信道上耦合到数据链路系统，其中数据链路系统包括：至少一个数据链路网络系统；耦合到第一通信链路并且通过该至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心的第一数据链路收发机站；和耦合到第二通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具运营中心的第二数据链路收发机站。
示例4包括示例1-3中的任何示例的系统，其中多信道收发机被配置为通过第一通信链路在第一信道上并且通过第二通信链路在第二信道上耦合到数据链路系统，其中数据链路系统包括：至少一个数据链路网络系统；耦合到第一通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心的第一数据链路收发机站；和耦合到第二通信链路并且通过该至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心的第二数据链路收发机站。
示例5包括示例4的系统，其中如果第一通信链路或者第二通信链路变成中断的，则多信道收发机被配置为保持与交通工具交通中心和交通工具运营中心通信。
示例6包括示例1-5中的任何示例的系统，其中多信道收发机包括软件限定的无线电。
示例7包括示例1-6中的任何示例的系统，该系统进一步包括将通信管理系统耦合到多信道收发机的至少一个总线。
示例8包括示例1-7中的任何示例的系统，其中通信管理系统被配置为耦合到惯性管理系统和全球导航卫星系统接收机中的至少一个。
示例9包括一种通信管理系统，其包括：处理系统；耦合到处理系统的路由器；其中通信管理系统被配置为安装在交通工具中并且被耦合到在交通工具中的多信道收发机，该多信道收发机被配置为同时在至少两个信道上同时接收；并且其中处理系统被配置为控制多信道收发机的信道，并且在交通工具中的部件与交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个之间中继数据。
示例10包括示例9的通信管理系统，其中路由器包括飞行器通信寻址和报告系统（ACARS）路由器、航空电信网络（ATN）/开放式系统互联（OSI）路由器和诸如ATN/IP路由器之类的因特网协议（IP）路由器中的至少一个。
示例11包括示例9-10中的任何示例的通信管理系统，其中处理单元包括：处理器；耦合到处理器的存储器；并且其中存储器包括：模式控制系统；频率管理系统；和数据管理系统。
示例12包括示例9-11中的任何示例的通信管理系统，其中操作的初始频率是基于以下中的至少一个确定的：（a）地理位置；（b）接收到的信号强度；（c）费用；（d）来自服务提供者的指令；（e）通信链路可用性；（f）通信链路性能；（g）数据链路安全性；和（h）传送交通工具交通控制安全服务消息的能力。
示例13包括示例9-12中的任何示例的通信管理系统，其中通信管理单元被配置为控制多信道收发机以通过第一通信链路在第一信道上并且通过第二通信链路在第二信道上耦合到数据链路系统，其中数据链路系统包括：耦合到第一通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个的第一数据链路收发机站；耦合到第二通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个的第二数据链路收发机站；和至少一个数据链路网路系统；其中通信管理系统被配置为选择第一通信链路以促进在多信道收发机与交通工具交通中心和交通工具运营中心中的至少一个之间的通信；并且其中通信管理系统被配置为当在第一通信链路上的通信变成中断时选择第二通信链路。
示例14包括示例9-13中的任何示例的通信管理系统，其中通信管理单元被配置为控制多信道收发机以被耦合到第一通信链路和第二通信链路；其中第一通信链路被耦合到第一数据链路收发机站；其中第二通信链路被耦合到第二数据链路收发机站；其中第一数据链路收发机站和第二数据链路收发机站中的每个都被耦合到至少一个数据链路网络系统；其中至少一个数据链路网络系统被耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心；其中交通工具交通中心通过第一数据链路收发机站耦合到多信道收发机；并且其中交通工具运营中心通过第二数据链路收发机站耦合到多信道收发机。
示例15包括示例9-14中的任何示例的通信管理系统，其中通信管理单元被配置为控制多信道收发机以通过第一通信链路在第一信道上并且通过第二通信链路在第二信道上耦合到数据链路系统，其中数据链路系统包括：耦合到第一通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心的第一数据链路收发机站；耦合到第二通信链路并且通过至少一个数据链路网络系统耦合到交通工具交通中心和交通工具运营中心的第二数据链路收发机站。
示例16包括示例9-15中的任何示例的系统，其中如果第一通信链路或者第二通信链路变成中断，则多信道收发机被配置为保持与交通工具交通中心和交通工具运营中心通信。
示例17包括示例9-16中的任何示例的系统，其中通信管理系统被配置为耦合到惯性管理系统和全球导航卫星系统接收机中的至少一个。
示例18包括一种方法，其包括：利用被配置为安装在交通工具上的通信管理系统，选择在多信道收发机上的至少一个主信道；在该至少一个主信道上进行发射和接收数据中的至少一个；利用多信道收发机搜索其他可行的通信链路；和选择新的至少一个主信道。
示例19包括示例18的方法，其中选择至少一个主信道包括基于以下中的至少一个选择新的主信道：接收到的信号的信号强度、地理位置；费用、来自服务提供者的指令、通信链路可用性、数据链路安全性和传送交通工具交通控制安全服务消息的能力。
示例20包括示例18-19中的任何示例的方法，其中选择新的至少一个主信道包括基于以下中的至少一个选择新的主信道：对应于具有比主信道的通信链路更好的信号特性的新的主信道的通信链路、对应于具有比第一阈值水平更好的信号特性的新的主信道的通信链路、对应于具有低于第二阈值水平的信号特性的主信道的通信链路、地理位置；费用、来自服务提供者的指令、通信链路可用性、数据链路安全性和传送交通工具交通控制安全服务消息的能力。
虽然在此已经说明和描述了特定的实施例，但是将被本领域普通技术人员将领会到的是，被筹划以实现相同目的的任何布置都可以替换所示出的特定的实施例。因此，明显的意图是，仅仅由权利要求书和其等同来物限制本发明。
Claims (5)
1.一种系统，其包括：
包括仅一个发射机的多信道无线收发机（110），被配置为安装在交通工具（101）中并且在至少两个信道上同时进行接收；
耦合到多信道无线收发机（110）的通信管理系统（108）；并且
其中通信管理系统（108）被配置为安装在交通工具（101）中；
其中通信管理系统（108）被配置为选择多信道无线收发机上的主信道；
其中多信道无线收发机被配置为利用主信道通过第一无线通信链路来发射和/或接收数据，并利用其它信道来搜索其它可行的无线通信链路；
其中通信管理系统（108）还被配置为利用具有至少一个信号特性的新的主信道基于新的无线通信链路来为多信道无线收发机选择新的主信道，至少一个信号特性中的每一个定量上比第一无线通信链路的对应信号特性更好。
2.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个信号特性包括以下至少一个：信噪比SNR的指示和接收到的信号强度指标RSSI的指示；并且
其中定量上更好意味着以下至少一个：SNR低于SNR阈值水平的指示和RSSI低于RSSI阈值水平的指示。
3.一种通信管理系统，其包括：
处理系统；
路由器，耦合到处理系统；
其中通信管理系统被配置为安装在交通工具中并且耦合到多信道无线收发机，所述多信道无线收发机包括仅一个发射机，被配置为安装在交通工具中以在至少两个信道上同时进行接收，并且利用主信道通过第一无线通信链路来发射和/或接收数据，并利用其它信道来搜索其它可行的无线通信链路；以及
其中通信管理系统被配置为选择多信道无线收发机上的主信道；
其中通信管理系统（108）还被配置为利用具有至少一个信号特性的新的主信道基于新的无线通信链路来为多信道无线收发机选择新的主信道，至少一个信号特性中的每一个定量上比第一无线通信链路的对应信号特性更好。
4.根据权利要求3所述的通信管理系统，其中至少一个信号特性包括以下至少一个：信噪比SNR的指示和接收到的信号强度指标RSSI的指示；并且
其中定量上更好意味着以下至少一个：SNR低于SNR阈值水平的指示和RSSI低于RSSI阈值水平的指示。
5.根据权利要求3所述的通信管理系统，其中操作的初始频率是基于以下中的至少一个确定的：（a）地理位置；（b）接收到的信号强度；（c）费用；（d）来自服务提供者的指令；（e）通信链路可用性；（f）通信链路性能；（g）数据链路安全性；和（h）传送交通工具交通控制安全服务消息的能力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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