CN110999128A - 使用网状网络来共享关键飞行信息 - Google Patents

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Abstract

本文提供了用于建立自组织飞行器对飞行器网状网络以提供飞行器的关键飞行信息的冗余备份的技术。使用该飞行器对飞行器网状网络的定向通信链路,飞行器可以将其关键飞行信息的至少一部分传送给一个或多个接收方飞行器。该接收方飞行器可以将该传送方飞行器的该关键飞行信息存储在本地存储器设备上。至少可以从存储在该接收方飞行器上的数据重建该关键飞行信息的各部分。在一些示例中,该接收方飞行器可以将该关键飞行信息重传给其他飞行器。

Description

使用网状网络来共享关键飞行信息
交叉引用
本专利申请要求由Miller等人于2017年8月8日提交的题为“Sharing CriticalFlight Information Using Mesh Network(使用网状网络来共享关键飞行信息)”的美国临时专利申请No.62/542,719、以及由Li等人于2017年8月2日提交的题为“DirectionalBeam Mesh Network for Aircraft(用于飞行器的定向波束网状网络)”的美国临时专利申请No.62/540,495、以及由Miller等人于2018年6月8日提交的题为“Sharing CriticalFlight Information Using Mesh Network(使用网状网络来共享关键飞行信息)”的美国专利申请No.16/004,008的权益,其中的每一件申请均被转让给本申请受让人。
背景
以下一般涉及无线通信,并且尤其涉及使用网状网络来共享关键飞行信息。
无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容,诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等等。这些系统可以能够通过共享可用的系统资源(例如,时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信。此类多址系统的示例包括第四代(4G)系统(诸如长期演进(LTE)系统或高级LTE(LTE-A)系统、以及可被称为新无线电(NR)系统的第五代(5G)系统。这些系统可采用各种技术,诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、或离散傅立叶变换扩展正交频分复用(DFT-S-OFDM)。无线多址通信系统可包括数个基站或网络接入节点,每个基站或网络接入节点同时支持多个通信设备的通信,这些通信设备可另外被称为用户装备(UE)。
在飞行期间,许多商用飞行器会将关键飞行信息记录在飞行记录仪(有时被称为黑匣子)中。当飞行器坠毁或发生事故时,调查人员可以使用存储在飞行记录仪上的关键飞行信息来确定飞行器上发生了什么或飞行器遭遇了什么。在一些情境中,黑匣子可能是不可恢复的(由于位置不明或损坏),并且飞行器的关键飞行信息可能不可供调查人员使用。
概述
所描述的技术涉及支持使用网状网络来共享关键飞行信息的改进的方法、系统、设备或装置(装备)。一般地,所描述的技术提供了:提供飞行器的网状网络以确保关键飞行信息的近乎实时的冗余备份。使用飞行器对飞行器网状网络,传送方飞行器可以将其关键飞行信息传送给一个或多个接收方飞行器。接收方飞行器可存储关于传送方飞行器的关键飞行信息。接收方飞行器还可传送与自身、另一飞行器、或两者有关的关键飞行信息。如果传送方飞行器坠毁或发生事故且飞行记录仪数据不可用,则可以使用由一个或多个接收方飞行器存储的部分来重建关于该传送方飞行器的至少一些关键飞行信息。
描述了一种无线通信的方法。该方法可包括:由第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集,以及使用该无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器。
描述了一种用于无线通信的装备。该装备可包括:用于通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路的装置,用于标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集的装置,以及用于使用该无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器的装置。
描述了另一种用于无线通信的装置。该装置可包括处理器、与该处理器处于电子通信的存储器、以及存储在该存储器中的指令。这些指令可操作用于使该处理器:通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集,以及使用该无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器。
描述了一种用于无线通信的非瞬态计算机可读介质。该非瞬态计算机可读介质可包括可操作用于使处理器执行以下操作的指令:通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集,以及使用该无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器。
在上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,该无线通信链路可以是飞行器对飞行器网状网络的无线网状网络通信链路。
在上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,该无线网状网络通信链路包括至少一个定向传输波束,并且可以使用该无线网状网络通信链路的该至少一个定向传输波束来将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器包括在离散时间传送第一关键飞行记录仪信息集的离散子集。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:将第一关键飞行信息集存储在本地存储空间中,该本地存储空间包括飞行记录仪。上述方法、装备(装置)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:评估该无线通信链路的质量。上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:如果该质量未能满足阈值,则挂起第一关键飞行信息集的传输。上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:如果该质量随后满足该阈值,则从该本地存储空间检索第一关键飞行信息集以使用该无线通信链路来将其传送给第二飞行器。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:标识可能已经建立了与第一飞行器的无线通信链路的多个已连接的飞行器。上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:从该多个已连接的飞行器中选择要与之共享该关键飞行信息的飞行器集合。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:标识该多个已连接的飞行器的所建立的无线通信链路中的每一者的可用带宽,其中选择该飞行器集合可至少部分地基于每个所建立的无线通信链路的该可用带宽。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:标识该多个已连接的飞行器中的每一者对于地面服务器的可用带宽,其中选择该飞行器集合可至少部分地基于对于该地面服务器的该可用带宽。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:将第一关键飞行信息集划分成不同部分。上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:使用多个无线通信链路来将第一关键飞行信息集的每一部分传送给与第一飞行器通信地耦合的不同飞行器,其中第二飞行器可以是接收第一关键飞行信息集的一部分的这些不同飞行器之一。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:向该飞行器集合传送询问,该询问查询该飞行器集合中的每一飞行器是否可以能够存储第一飞行器的该关键飞行信息。
在上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,可至少部分地基于以下各项来选择该飞行器集合:连接到该多个已连接的飞行器中的每一飞行器的飞行器的数目,该多个已连接的飞行器中的每一飞行器的存储容量,该多个已连接的飞行器中的每一飞行器的目的地,该多个已连接的飞行器中的每一飞行器的飞行路线,该多个已连接的飞行器中的每一飞行器的相对于第一飞行器的行进方向,第一飞行器与该多个已连接的飞行器中的每一飞行器之间的预计联系时间,或其组合。
在上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,该关键飞行信息包括飞行记录仪数据、驾驶舱录音器数据、指示第一飞行器的运行的飞行器运行数据、或其组合。
上述方法、装备(装置)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:标识使用该无线通信链路的第一飞行器的遇险状况。上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:向具有与第一飞行器的所建立的无线通信链路的多个已连接的飞行器传送对该遇险状况的指示。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置或指令:至少部分地基于标识该遇险状况来标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的与第一关键飞行信息集不同的第二关键飞行信息集。上述方法、装备(装置)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:使用该无线通信链路来将第二关键飞行信息集传送给第二飞行器。
在上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,第二关键飞行信息集包括用于以下操作的指令:至少部分地基于标识该遇险状况来将第二关键飞行信息集传送给未通过该无线通信链路与第一飞行器连接的另一飞行器。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:至少部分地基于标识该遇险状况、使用该无线通信链路来向第二飞行器传送经缓冲的关键飞行信息。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:由第一飞行器至少部分地基于标识该遇险状况来直接与一个或多个附加飞行器建立一个或多个附加无线通信链路。
在上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,该指示可与该关键飞行信息的传输包括在一起。
在上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,第一关键飞行信息集包括用于以下操作的指令:存储第一关键飞行信息集,以及使用第二无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给未与第一飞行器连接的另一飞行器。
描述了一种无线通信的方法。该方法可包括:由第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,在第一飞行器的飞行期间使用该无线通信链路来从第二飞行器接收关键飞行信息,以及将该关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中。
描述了一种用于无线通信的装备。该装备可包括:用于通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路的装置,用于在第一飞行器的飞行期间使用该无线通信链路来从第二飞行器接收关键飞行信息的装置,以及用于将该关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中的装置。
描述了另一种用于无线通信的装置。该装置可包括处理器、与该处理器处于电子通信的存储器、以及存储在该存储器中的指令。这些指令可操作用于使该处理器:通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,在第一飞行器的飞行期间使用该无线通信链路来从第二飞行器接收关键飞行信息,以及将该关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中。
描述了一种用于无线通信的非瞬态计算机可读介质。该非瞬态计算机可读介质可包括可操作用于使处理器执行以下操作的指令:通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,在第一飞行器的飞行期间使用该无线通信链路来从第二飞行器接收关键飞行信息,以及将该关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:使用该无线通信链路来接收对第二飞行器的遇险状况的指示。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:至少部分地基于接收到该指示、使用第二无线通信链路来将该关键飞行信息传送给与第二飞行器不同的第三飞行器。
上述方法、装备(装置)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:在完成飞行之后,将第二飞行器的该关键飞行信息传送给地面服务器。
上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:标识第二飞行器在没有遇险状况的情况下完成了其飞行。上述方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:至少部分地基于标识第二飞行器在没有该遇险状况的情况下完成了其飞行来从第一飞行器的该存储器中清除该关键飞行信息。
描述了一种无线通信的方法。该方法可包括:使用无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输,该第一关键飞行信息传输包括关于始发飞行器集合的关键飞行信息;存储关于该始发飞行器集合的该关键飞行信息;以及将该关键飞行信息的至少一部分与该始发飞行器集合中的一个或多个始发飞行器进行关联。
描述了一种用于无线通信的装置。该装置可包括处理器、与该处理器处于电子通信的存储器、以及存储在该存储器中的指令。这些指令可被该处理器执行以使该装置:使用无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输,该第一关键飞行信息传输包括关于始发飞行器集合的关键飞行信息;存储关于该始发飞行器集合的该关键飞行信息;以及将该关键飞行信息的至少一部分与该始发飞行器集合中的一个或多个始发飞行器进行关联。
描述了另一种用于无线通信的装备。该装备可包括用于以下操作的装置:使用无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输,该第一关键飞行信息传输包括关于始发飞行器集合的关键飞行信息;存储关于该始发飞行器集合的该关键飞行信息;以及将该关键飞行信息的至少一部分与该始发飞行器集合中的一个或多个始发飞行器进行关联。
描述了一种存储用于无线通信的代码的非瞬态计算机可读介质。该代码可包括可由处理器执行以执行以下操作的指令:使用无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输,该第一关键飞行信息传输包括关于始发飞行器集合的关键飞行信息;存储关于该始发飞行器集合的该关键飞行信息;以及将该关键飞行信息的至少一部分与该始发飞行器集合中的一个或多个始发飞行器进行关联。
本文所描述的方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例可进一步包括用于以下操作的过程、特征、装置、或指令:使用第一无线网络从第二飞行器接收第二关键飞行信息传输,该第二关键飞行信息传输包括关于该始发飞行器集合的附加关键飞行信息;存储关于该始发飞行器集合的该附加关键飞行信息;将该附加关键飞行信息的至少一部分与该始发飞行器集合中的一个或多个始发飞行器进行关联;以及从第一关键飞行信息传输的该关键飞行信息和来自第二关键飞行信息传输的该附加关键飞行信息聚集关于该始发飞行器集合中的至少一个始发飞行器的关键飞行信息。
在本文所描述的方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,将该关键飞行信息的该部分与该始发飞行器集合中的该一个或多个始发飞行器进行关联可包括用于以下操作的操作、特征、装置或指令:用与该一个或多个始发飞行器相关联的至少一个标识符来对该关键飞行信息的该部分打标签。
在本文所描述的方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,第一关键飞行信息传输可基于第一飞机到达机场来接收。
在本文所描述的方法、装置(装备)和非瞬态计算机可读介质的一些示例中,第一关键飞行信息传输包括从第二飞行器始发的关键飞行信息,从第二飞行器始发的该关键飞行信息是使用第二无线网络来传送给第一飞行器的。
附图简述
图1解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线通信系统的示例;
图2解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线通信系统的示例;
图3解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的定向网状网络的示例;
图4解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的定向网状网络中的发现规程的示例;
图5解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的通信方案的示例;
图6解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的定向网状网络的网络拓扑的示例;
图7解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的通信方案的示例;
图8解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的定向网状网络的网络拓扑的示例;
图9和图10示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备的框图;
图11解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的发现方飞行器通信管理器的框图;
图12示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备的系统的框图;
图13和图14示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备的框图;
图15示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的目标飞行器通信管理器的框图;
图16示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备的系统的框图;
图17和图18示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备的框图;
图19示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的地面服务器通信管理器的框图;
图20示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备的系统的框图;
图21和图22示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备的框图;
图23示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的传送方飞行器通信管理器的框图;
图24示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备的系统的框图;
图25和图26示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备的框图;
图27示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的接收方飞行器通信管理器的框图;
图28示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备的系统的框图;以及
图29至图34示出解说根据本公开的各方面的用于使用网状网络来共享关键飞行信息的方法的流程图。
详细描述
在飞行期间,许多商用飞行器会将关键飞行信息记录在飞行记录仪中。当飞行器坠毁或发生事故时,调查人员可以使用存储在飞行记录仪上的关键飞行信息来确定飞行器上发生了什么或飞行器遭遇了什么。在一些情境中,由于飞行记录仪的位置不明或飞行记录仪的损坏,飞行记录仪上的数据可能是不可用的。为了确保飞行器的至少一些关键飞行信息对于调查人员可用,在一些情形中,可以在飞行期间使用飞行器对飞行器网状网络来将关键飞行信息的各部分分发给其他飞行器。
本文提供了用于建立飞行器对飞行器网状网络以提供用于传送飞行器的关键飞行信息的冗余备份源的技术。使用飞行器对飞行器网状网络的定向通信链路,飞行器可以将其关键飞行信息传送给一个或多个接收方飞行器。在一些示例中,这一传输可以是连续的、周期性的、或非周期性的。接收方飞行器可以将传送方飞行器的关键飞行信息存储在本地存储器设备上。至少可以从存储在接收方飞行器上的数据重建关键飞行信息的各部分。在一些示例中,接收方飞行器可以将关键飞行信息重传给其他飞行器或设备(例如,地面服务器、卫星等),从而为飞行器的关键飞行信息提供甚至更多的冗余备份。
本公开的各方面最初在无线通信系统的上下文中进行描述。本公开的各方面在网络、规程、和通信方案的上下文中进行描述。本公开的各方面通过并参照与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的装置图、系统图和流程图来进一步解说和描述。
图1解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线通信系统100的示例。无线通信系统100包括基站105、用户装备(UE)115和核心网130。在一些示例中,无线通信系统100可以是长期演进(LTE)网络、高级LTE(LTE-A)网络、或新无线电(NR)网络。在一些情形中,无线通信系统100可支持增强型宽带通信、超可靠(例如,关键任务)通信、低等待时间通信、或与低成本和低复杂度设备的通信。
基站105可经由一个或多个基站天线与UE 115进行无线通信。本文所描述的基站105可包括或可被本领域技术人员称为:基收发机站、无线电基站、接入点、无线电收发机、B节点、演进型B节点(eNB)、下一代B节点或千兆B节点(其中的任一者可被称为gNB)、家用B节点、家用演进型B节点、或某一其他合适术语。无线通信系统100可包括不同类型的基站105(例如,宏基站或小型蜂窝小区基站)。本文所描述的UE 115可以能够与各种类型的基站105和网络装备(包括宏eNB、小型蜂窝小区eNB、gNB、中继基站等)进行通信。
每个基站105可以与特定地理覆盖区域110相关联,在该特定地理覆盖区域110中支持与各种UE 115的通信。每个基站105可经由通信链路125为相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖,并且基站105与UE 115之间的通信链路125可利用一个或多个载波。无线通信系统100中示出的通信链路125可包括从UE 115到基站105的上行链路传输、或从基站105到UE 115的下行链路传输。下行链路传输也可被称为前向链路传输,而上行链路传输也可被称为反向链路传输。
基站105的地理覆盖区域110可被划分成仅构成该地理覆盖区域110的一部分的扇区,而每个扇区可与一蜂窝小区相关联。例如,每个基站105可提供对宏蜂窝小区、小型蜂窝小区、热点、或其他类型的蜂窝小区、或其各种组合的通信覆盖。在一些示例中,基站105可以是可移动的,并且因此提供对移动的地理覆盖区域110的通信覆盖。在一些示例中,与不同技术相关联的不同地理覆盖区域110可交叠,并且交叠与不同技术相关联的地理覆盖区域110可由相同基站105或不同基站105支持。无线通信系统100可包括例如异构LTE/LTE-A、或NR网络,其中不同类型的基站105提供对各种地理覆盖区域110的覆盖。
术语“蜂窝小区”指用于与基站105(例如,在载波上)进行通信的逻辑通信实体,并且可以与标识符相关联以区分经由相同或不同载波操作的相邻蜂窝小区(例如,物理蜂窝小区标识符(PCID)、虚拟蜂窝小区标识符(VCID))。在一些示例中,载波可支持多个蜂窝小区,并且可根据可为不同类型的设备提供接入的不同协议类型(例如,机器类型通信(MTC)、窄带物联网(NB-IoT)、增强型移动宽带(eMBB)或其他)来配置不同蜂窝小区。在一些情形中,术语“蜂窝小区”可指逻辑实体在其上操作的地理覆盖区域110的一部分(例如,扇区)。
各UE 115可分散遍及无线通信系统100,并且每个UE 115可以是驻定的或移动的。UE 115还可被称为移动设备、无线设备、远程设备、手持设备、或订户设备、或者某一其他合适术语,其中“设备”也可被称为单元、站、终端或客户端。UE 115还可以是个人电子设备,诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板计算机、膝上型计算机或个人计算机。在一些示例中,UE 115还可指无线本地环路(WLL)站、物联网(IoT)设备、万物联网(IoE)设备、或MTC设备等,其可以实现在诸如电器、交通工具、仪表等各种物品中。
一些UE 115(诸如MTC或IoT设备)可以是低成本或低复杂度设备,并且可提供机器之间的自动化通信(例如,经由机器到机器(M2M)通信)。M2M通信或MTC可指允许设备彼此通信或者设备与基站105进行通信而无需人类干预的数据通信技术。在一些示例中,M2M通信或MTC可包括来自集成有传感器或计量仪以测量或捕捉信息并且将该信息中继到中央服务器或应用程序的设备的通信,该中央服务器或应用程序可利用该信息或者将该信息呈现给与该程序或应用交互的人。一些UE 115可被设计成收集信息或实现机器的自动化行为。用于MTC设备的应用的示例包括:智能计量、库存监视、水位监视、装备监视、健康护理监视、野外生存监视、天气和地理事件监视、队列管理和跟踪、远程安全感测、物理接入控制、和基于交易的商业收费。
一些UE 115可被配置成采用降低功耗的操作模式,诸如半双工通信(例如,支持经由传输或接收的单向通信但不同时传输和接收的模式)。在一些示例中,可以用降低的峰值速率执行半双工通信。用于UE 115的其他功率节省技术包括在不参与活跃通信时进入省电“深休眠”模式,或者在有限带宽上操作(例如,根据窄带通信)。在一些情形中,UE 115可被设计成支持关键功能(例如,关键任务功能),并且无线通信系统100可被配置成为这些功能提供超可靠通信。
在一些情形中,UE 115还可以能够直接与其他UE 115通信(例如,使用对等(P2P)或设备到设备(D2D)协议)。利用D2D通信的一群UE 115中的一个或多个UE可在基站105的地理覆盖区域110内。此类群中的其他UE 115可在基站105的地理覆盖区域110之外,或者以其他方式不能够接收来自基站105的传输。在一些情形中,经由D2D通信进行通信的各群UE115可利用一对多(1:M)系统,其中每个UE 115向该群中的每个其他UE 115进行传送。在一些情形中,基站105促成对用于D2D通信的资源的调度。在其他情形中,D2D通信在UE 115之间执行而不涉及基站105。
各基站105可与核心网130进行通信并且彼此通信。例如,基站105可通过回程链路132(例如,经由S1或其他接口)与核心网130对接。基站105可直接(例如,直接在基站105之间)或间接地(例如,经由核心网130)在回程链路134(例如,经由X2或其他接口)上彼此通信。
核心网130可提供用户认证、接入授权、跟踪、网际协议(IP)连通性,以及其他接入、路由、或移动性功能。核心网130可以是演进型分组核心(EPC),EPC可包括至少一个移动性管理实体(MME)、至少一个服务网关(S-GW)、以及至少一个分组数据网络(PDN)网关(P-GW)。MME可管理非接入阶层(例如,控制面)功能,诸如由与EPC相关联的基站105服务的UE115的移动性、认证和承载管理。用户IP分组可通过S-GW来传递,S-GW自身可连接到P-GW。P-GW可提供IP地址分配以及其他功能。P-GW可连接到网络运营商IP服务。运营商IP服务可包括对因特网、(诸)内联网、IP多媒体子系统(IMS)、或分组交换(PS)流送服务的接入。
至少一些网络设备(诸如基站105)可包括子组件,诸如接入网实体,其可以是接入节点控制器(ANC)的示例。每个接入网实体可通过数个其他接入网传输实体与各UE 115进行通信,该其他接入网传输实体可被称为无线电头端、智能无线电头端、或传送/接收点(TRP)。在一些配置中,每个接入网实体或基站105的各种功能可跨各种网络设备(例如,无线电头端和接入网控制器)分布或者被合并到单个网络设备(例如,基站105)中。
无线通信系统100可使用一个或多个频带来操作,通常在300MHz到300GHz的范围内。一般而言,300MHz至3GHz的区划被称为超高频(UHF)区划或分米频带,这是因为波长在从约1分米到1米长的范围内。UHF波可被建筑物和环境特征阻挡或重定向。然而,该波对于宏蜂窝小区可充分穿透各种结构以向位于室内的UE 115提供服务。与使用频谱中低于300MHz的高频(HF)或甚高频(VHF)部分的较小频率和较长波的传输相比,UHF波的传输可与较小天线和较短射程(例如,小于100km)相关联。
无线通信系统100还可使用从3GHz至30GHz的频带(也被称为厘米频带)在特高频(SHF)区划中操作。SHF区域包括可由能够容忍来自其他用户的干扰的设备伺机使用的频带(诸如,5GHz工业、科学和医学(ISM)频带)。
无线通信系统100还可在频谱的极高频(EHF)区划(例如,从30GHz到300GHz)中操作,该区划也被称为毫米频带。在一些示例中,无线通信系统100可支持UE 115与基站105之间的毫米波(mmW)通信,并且相应设备的EHF天线可甚至比UHF天线更小并且间隔得更紧密。在一些情形中,这可促成在UE 115内使用天线阵列。然而,EHF传输的传播可能经受比SHF或UHF传输甚至更大的大气衰减和更短的射程。本文所公开的技术可跨使用一个或多个不同频率区域的传输来采用,并且跨这些频率区域所指定的频带使用可因国家或管理机构而不同。
在一些情形中,无线通信系统100可利用有执照和无执照射频谱带两者。例如,无线通信系统100可在无执照频带(诸如,5GHz ISM频带)中采用执照辅助接入(LAA)、LTE无执照(LTE-U)无线电接入技术、或NR技术。当在无执照射频谱带中操作时,无线设备(诸如基站105和UE 115)可采用先听后讲(LBT)规程以在传送数据之前确保频率信道是畅通的。在一些情形中,无执照频带中的操作可与在有执照频带中操作的CC相协同地基于CA配置(例如,LAA)。无执照频谱中的操作可包括下行链路传输、上行链路传输、对等传输、或这些的组合。无执照频谱中的双工可基于频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、或这两者的组合。
在一些示例中,基站105或UE 115可装备有多个天线,其可用于采用诸如发射分集、接收分集、多输入多输出(MIMO)通信、或波束成形等技术。例如,无线通信系统可在传送方设备(例如,基站105)与接收方设备(例如,UE 115)之间使用传输方案,其中传送方设备被装备有多个天线,并且接收方设备被装备有一个或多个天线。MIMO通信可采用多径信号传播以通过经由不同空间层传送或接收多个信号来增加频谱效率,这可被称为空间复用。例如,传送方设备可经由不同的天线或不同的天线组合来传送多个信号。同样,接收方设备可经由不同的天线或不同的天线组合来接收多个信号。这多个信号中的每一个信号可被称为单独空间流,并且可携带与相同数据流(例如,相同码字)或不同数据流相关联的比特。不同空间层可与用于信道测量和报告的不同天线端口相关联。MIMO技术包括单用户MIMO(SU-MIMO),其中多个空间层被传送至相同的接收方设备;以及多用户MIMO(MU-MIMO),其中多个空间层被传送至多个设备。
波束成形(也可被称为空间滤波、定向传输或定向接收)是可在传送方设备或接收方设备(例如,基站105或UE 115)处使用的信号处理技术,以沿着传送方设备与接收方设备之间的空间路径对天线波束(例如,发射波束或接收波束)进行成形或引导。可通过组合经由天线阵列的天线阵子传达的信号来实现波束成形,使得在相对于天线阵列的特定取向上传播的信号经历相长干涉,而其他信号经历相消干涉。对经由天线阵子传达的信号的调整可包括传送方设备或接收方设备向经由与该设备相关联的每个天线阵子所携带的信号应用特定振幅和相移。与每个天线阵子相关联的调整可由与特定取向(例如,相对于传送方设备或接收方设备的天线阵列、或者相对于某个其他取向)相关联的波束成形权重集来定义。
在一个示例中,基站105可使用多个天线或天线阵列来进行波束成形操作,以用于与UE 115进行定向通信。例如,一些信号(例如,同步信号、参考信号、波束选择信号、或其他控制信号)可由基站105在不同方向上传送多次,这些信号可包括根据与不同传输方向相关联的不同波束成形权重集传送的信号。在不同波束方向上的传输可用于(例如,由基站105或接收方设备,诸如UE 115)标识由基站105用于后续传输和/或接收的波束方向。一些信号(诸如与特定接收方设备相关联的数据信号)可由基站105在单个波束方向(例如,与接收方设备(诸如UE 115)相关联的方向)上传送。在一些示例中,可基于在不同波束方向上传送的信号来确定与沿单个波束方向的传输相关联的波束方向。例如,UE 115可接收由基站105在不同方向上传送的一个或多个信号,并且UE 115可向基站105报告对其以最高信号质量或其他可接受的信号质量接收的信号的指示。尽管参照由基站105在一个或多个方向上传送的信号来描述这些技术,但是UE 115可将类似的技术用于在不同方向上多次传送信号(例如,用于标识由UE 115用于后续传输或接收的波束方向)或用于在单个方向上传送信号(例如,用于向接收方设备传送数据)。
接收方设备(例如UE 115,其可以是mmW接收方设备的示例)可在从基站105接收各种信号(诸如,同步信号、参考信号、波束选择信号、或其他控制信号)时尝试多个接收波束。例如,接收方设备可通过以下操作来尝试多个接收方向:经由不同天线子阵列进行接收,根据不同天线子阵列来处理所接收的信号,根据应用于在天线阵列的多个天线阵子处接收的信号的不同接收波束成形权重集进行接收,或根据应用于在天线阵列的多个天线阵子处接收的信号的不同接收波束成形权重集来处理所接收的信号,其中任一者可被称为根据不同接收波束或接收方向进行“监听”。在一些示例中,接收方设备可使用单个接收波束来沿单个波束方向进行接收(例如,当接收到数据信号时)。单个接收波束可在基于根据不同接收波束方向进行监听而确定的波束方向(例如,基于根据多个波束方向进行监听而被确定为具有最高信号强度、最高信噪比、或其他可接受信号质量的波束方向)上对准。
在一些情形中,基站105或UE 115的天线可位于可支持MIMO操作或者发射或接收波束成形的一个或多个天线阵列内。例如,一个或多个基站天线或天线阵列可共处于天线组装件(诸如天线塔)处。在一些情形中,与基站105相关联的天线或天线阵列可位于不同的地理位置。基站105可具有天线阵列,该天线阵列具有基站105可用于支持与UE 115的通信的波束成形的数个行和列的天线端口。同样,UE 115可具有可支持各种MIMO或波束成形操作的一个或多个天线阵列。
在一些情形中,无线通信系统100可以是根据分层协议栈来操作的基于分组的网络。在用户面,承载或分组数据汇聚协议(PDCP)层的通信可以是基于IP的。在一些情形中,无线电链路控制(RLC)层可执行分组分段和重组以在逻辑信道上通信。媒体接入控制(MAC)层可执行优先级处置以及将逻辑信道复用到传输信道中。MAC层还可使用混合自动重复请求(HARQ)以提供MAC层的重传,从而提高链路效率。在控制面,无线电资源控制(RRC)协议层可以提供UE 115与基站105或核心网130之间支持用户面数据的无线电承载的RRC连接的建立、配置和维护。在物理(PHY)层,传输信道可被映射到物理信道。
在一些情形中,UE 115和基站105可支持数据的重传以增加数据被成功接收的可能性。HARQ反馈是一种增大在通信链路125上正确地接收数据的可能性的技术。HARQ可包括检错(例如,使用循环冗余校验(CRC))、前向纠错(FEC)、以及重传(例如,自动重复请求(ARQ))的组合。HARQ可在不良无线电状况(例如,信噪比状况)中改善MAC层的吞吐量。在一些情形中,无线设备可支持同时隙HARQ反馈,其中设备可在特定时隙中为先前码元中在该时隙中接收的数据提供HARQ反馈。在其他情形中,设备可在后续时隙中或根据某个其他时间间隔提供HARQ反馈。
LTE或NR中的时间区间可用基本时间单位(其可例如指采样周期Ts=1/30,720,000秒)的倍数来表达。通信资源的时间区间可根据各自具有10毫秒(ms)历时的无线电帧来组织,其中帧周期可被表达为Tf=307,200Ts。无线电帧可由范围从0到1023的系统帧号(SFN)来标识。每个帧可包括编号从0到9的10个子帧,并且每个子帧可具有1ms的历时。子帧可进一步被划分成两个各自具有0.5ms历时的时隙,其中每个时隙可包含6或7个调制码元周期(例如,取决于每个码元周期前添加的循环前缀的长度)。排除循环前缀,每个码元周期可包含2048个采样周期。在一些情形中,子帧可以是无线通信系统100的最小调度单位,并且可被称为传输时间区间(TTI)。在其他情形中,无线通信系统100的最小调度单位可短于子帧或者可被动态地选择(例如,在经缩短TTI(sTTI)的突发中或者在使用sTTI的所选分量载波中)。
在一些无线通信系统中,时隙可被进一步划分成包含一个或多个码元的多个迷你时隙。在一些实例中,迷你时隙的码元或迷你时隙可以是最小调度单元。例如,每个码元在历时上可取决于副载波间隔或操作频带而变化。进一步地,一些无线通信系统可实现时隙聚集,其中多个时隙或迷你时隙被聚集在一起并用于UE 115和基站105之间的通信。
术语“载波”是指射频频谱资源集,其具有用于支持通信链路125上的通信的所定义物理层结构。例如,通信链路125的载波可包括根据用于给定无线电接入技术的物理层信道来操作的射频谱带的一部分。每个物理层信道可携带用户数据、控制信息、或其他信令。载波可以与预定义的频率信道(例如,演进型通用地面无线电接入(E-UTRA)绝对射频信道号(EARFCN))相关联,并且可根据信道栅格来定位以供UE 115发现。载波可以是下行链路或上行链路(例如,在FDD模式中),或者可被配置成携带下行链路通信和上行链路通信(例如,在TDD模式中)。在一些示例中,在载波上传送的信号波形可包括多个副载波(例如,使用多载波调制(MCM)技术,诸如正交频分复用(OFDM)或离散傅立叶变换扩展OFDM(DFT-s-OFDM))。
对于不同的无线电接入技术(例如,LTE、LTE-A、NR等),载波的组织结构可以是不同的。例如,载波上的通信可根据TTI或时隙来组织,该TTI或时隙中的每一者可包括用户数据以及支持解码用户数据的控制信息或信令。载波还可包括专用捕获信令(例如,同步信号或系统信息等)和协调载波操作的控制信令。在一些示例中(例如,在载波聚集配置中),载波还可具有协调其他载波的操作的捕获信令或控制信令。
可根据各种技术在载波上复用物理信道。物理控制信道和物理数据信道可例如使用时分复用(TDM)技术、频分复用(FDM)技术、或者混合TDM-FDM技术在下行链路载波上被复用。在一些示例中,在物理控制信道中传送的控制信息可按级联方式分布在不同控制区域之间(例如,在共用控制区域或共用搜索空间与一个或多个因UE而异的控制区域或因UE而异的搜索空间之间)。
载波可与射频频谱的特定带宽相关联,并且在一些示例中,该载波带宽可被称为载波或无线通信系统100的“系统带宽”。例如,载波带宽可以是特定无线电接入技术的载波的数个预定带宽之一(例如,1.4、3、5、10、15、20、40或80MHz)。在一些示例中,每个被服务的UE 115可被配置成用于在部分或全部载波带宽上进行操作。在其他示例中,一些UE 115可被配置成用于使用与载波内的预定义部分或范围(例如,副载波或RB的集合)相关联的窄带协议类型的操作(例如,窄带协议类型的“带内”部署)。
在采用MCM技术的系统中,资源元素可包括一个码元周期(例如,一个调制码元的历时)和一个副载波,其中码元周期和副载波间隔是逆相关的。由每个资源元素携带的比特数目可取决于调制方案(例如,调制方案的阶数)。由此,UE 115接收的资源元素越多并且调制方案的阶数越高,则UE 115的数据率就可以越高。在MIMO系统中,无线通信资源可以是指射频频谱资源、时间资源和空间资源(例如,空间层)的组合,并且使用多个空间层可进一步提高与UE 115的通信的数据率。
无线通信系统100的设备(例如,基站105或UE 115)可具有支持特定载波带宽上的通信的硬件配置,或者可以是可配置的以支持在载波带宽集中的一个载波带宽上的通信。在一些示例中,无线通信系统100可包括可支持经由与不止一个不同载波带宽相关联的载波的同时通信的基站105和/或UE。
无线通信系统100可支持在多个蜂窝小区或载波上与UE 115的通信,这是可被称为载波聚集(CA)或多载波操作的特征。UE 115可根据载波聚集配置而配置有多个下行链路CC以及一个或多个上行链路CC。载波聚集可与FDD和TDD分量载波两者联用。
在一些情形中,无线通信系统100可利用增强型分量载波(eCC)。eCC可由包括较宽的载波或频率信道带宽、较短的码元历时、较短的TTI历时、或经修改的控制信道配置等的一个或多个特征来表征。在一些情形中,eCC可以与载波聚集配置或双连通性配置相关联(例如,在多个服务蜂窝小区具有次优或非理想回程链路时)。eCC还可被配置成在无执照频谱或共享频谱(例如,其中不止一个运营商被允许使用该频谱)中使用。由宽载波带宽表征的eCC可包括一个或多个区段,其可由不能够监视整个载波带宽或者以其他方式被配置成使用有限载波带宽(例如,以节省功率)的UE 115利用。
在一些情形中,eCC可利用不同于其他CC的码元历时,这可包括使用与其他CC的码元历时相比减小的码元历时。较短的码元历时可与毗邻副载波之间增加的间隔相关联。利用eCC的设备(诸如UE 115或基站105)可以用减小的码元历时(例如,16.67微秒)来传送宽带信号(例如,根据20、40、60、80MHz的频率信道或载波带宽等)。eCC中的TTI可包括一个或多个码元周期。在一些情形中,TTI历时(即,TTI中的码元周期数目)可以是可变的。
无线通信系统(诸如,NR系统)可利用有执照、共享、以及无执照频带等的任何组合。eCC码元历时和副载波间隔的灵活性可允许跨多个频谱使用eCC。在一些示例中,NR共享频谱可增加频谱利用率和频谱效率,特别是通过对资源的动态垂直(例如,跨频率)和水平(例如,跨时间)共享。
本文提供了用于建立飞行器对飞行器网状网络(例如,自组织网状网络)以允许飞行器与一个或多个接收方飞行器共享至少一些其关键飞行信息(例如,飞行记录仪数据、驾驶舱录音器数据等)的技术。这样的动作可以在飞行器的飞行期间近乎实时地进行。该一个或多个接收方飞行器可以用作飞行器的关键飞行信息的冗余备份。使用飞行器对飞行器网状网络的定向通信链路,飞行器可以将其关键飞行信息的至少一部分传送给一个或多个接收方飞行器。接收方飞行器可以将传送方飞行器的关键飞行信息存储在本地存储器设备上。至少可以从存储在接收方飞行器上的数据重建关键飞行信息的各部分。在一些示例中,接收方飞行器可以将关键飞行信息重传给其他飞行器,从而为飞行器的关键飞行信息提供甚至更多的冗余备份。
图2解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线通信系统200的示例。在一些示例中,无线通信系统200可以实现无线通信系统100的各方面。
无线通信系统200可被配置成:使用托管网络215和飞行器对飞行器毫米波(mmW)网状网络245两者来将飞行器205连接到一个或多个地面服务器210和/或其他飞行器。网状网络245可包括直接在不同飞行器205之间的高带宽定向通信链路250。此类通信链路250可被用于在飞行器205之间交换大量信息,包括关键飞行信息(诸如飞行记录仪数据、驾驶舱语音数据、飞行器诊断数据和/或因特网话务)。
飞行器205可包括被设计成用于在空中飞行的任何交通工具。飞行器205的示例可包括:载人交通工具,无人空中交通工具(UAV),无人机,单引擎活塞飞行器,喷气机,商用班机,水上飞行器,直升机,倾翼机,超轻型机,多引擎活塞飞行器,涡轮螺旋桨机,双翼机,滑翔机,旋翼机,飞艇,飞船,热气球,个人喷气包,滑翔机,动力降落伞,或其他类型的飞行器。在一些情形中,飞行器205可被称为UE 115,并且可包括UE 115的许多相同特征。无线设备可被直接集成到飞行器205中,或者可被飞行器205用于与一个或多个网络进行通信。
飞行器205可以收集和存储关于飞行器205进行的任何给定飞行的数据。在一些示例中,所收集的数据被存储在飞行记录仪(例如,黑匣子设备)中。所收集和存储的数据的类型可包括:飞行数据,语音数据,或飞行器运行数据等。飞行数据可包括:飞行器205相对于飞行器205的飞行的位置、航向、空速、海拔和/或其他信息。语音数据可包括以下各项的录音:飞行员,驾驶舱内的人员,其他机组成员,飞行器205上的乘客,飞行器205的其他操作(例如,机械系统)。飞行器运行数据可包括:关于飞行器205在如何运行的信息,关于飞行器的各种功能的传感器数据,飞行器诊断数据,燃料读数,和/或其他信息。因特网话务可包括由飞行器205或该飞行器里的人员与外部网络(诸如因特网)传达的数据。这样的因特网话务可包括:浏览网页,流送多媒体内容,发送/接收电子邮件,和/或其他活动。
在一些示例中,地面服务器210可以是较大的空中话务控制系统的一部分。地面服务器210可以跟踪各种飞行器205在空中的飞行,并存储与那些各种飞行器205有关的数据。在大多数示例中,地面服务器210可以是陆基的,但是在一些示例中,该服务器可以是空载空中话务控制系统的一部分。
地面服务器210可被配置成:辅助飞行器205建立网状网络245的飞行器对飞行器定向通信链路250。mmW网络的挑战之一是定向信号服务相对有限的地理区域。此类特性可能使得发现定向网状网络中的其他设备更加困难。另外,当网状网络245中的UE移动(例如,飞行器205绕飞)时,定向波束可能变得失准,并且可能发生无线电链路故障或其他问题。
为了解决这些问题中的一些问题,地面服务器210可被配置成将关于其他飞行器的飞行数据传达给发现方飞行器205。例如,发现方飞行器205可尝试建立与其他飞行器205的定向通信链路250。地面服务器210可以向该发现方飞行器205提供关于其他飞行器205的位置信息和/或矢量信息。使用这一信息和/或关于其自己的位置和矢量的信息,该发现方飞行器205可以生成为找到特定飞行器205所定制的一个或多个定向波束的发现模式,而不是在所有方向上查找其他飞行器。
地面服务器210和飞行器205可以使用托管网络215来传达此类飞行数据和其他数据。托管网络215可以是现有的空中话务控制网络或数据网络的示例。例如,托管网络215可以是使用航空波段或为民航中的无线电通信所分配的射频谱带的无线网络。托管网络215也可以是其他类型的网络,诸如LTE、3G或Wi-Fi。托管网络215还可包括卫星通信的各方面,并且可使用与卫星通信相关联的射频谱带。托管网络215可以使用基于争用的无线电接入技术(RAT)或无争用RAT来与飞行器和其他设备进行通信。
托管网络215可包括无线通信链路和/或有线通信链路。无线通信链路220可被用于在与地面服务器210相关联的基站230与飞行器205之间传达信息(例如,地面-飞行器通信链路)。无线通信链路220可被用于在与地面服务器210相关联的卫星235与飞行器之间传达信息(例如,卫星-飞行器通信链路)。在卫星通信的一些示例中,地面服务器210可以使用陆基碟形卫星天线240或其他天线来建立至卫星235的无线回程链路。这样的回程链路可以是高容量链路。地面服务器210可以使用回程链路225来与基站230或碟型卫星天线240进行通信。回程链路225可以是有线的或无线的。基站230可以是参照图1所描述的基站105的示例。回程链路225可以是参照图1所描述的回程链路134的示例。
网状网络245可包括多个飞行器对飞行器定向通信链路250。定向通信链路250可以在飞行器205之间提供高带宽或高容量的连接。定向波束可以使对地理区域中的其他信号的干扰最小化,由此允许更多设备使用相同的频谱带。如此,每一射频谱带的容量会增大,因为减少了竞争相同资源的设备的数目。在一些情形中,网状网络245可以使用与托管网络215所使用的射频谱带不同的射频谱带。
网状网络245可被用于在飞行期间向其他飞行器205或地面服务器210(例如,在机场着陆之际)传达飞行器205的关键飞行信息。其他飞行器205和/或地面服务器210可以存储该关键飞行信息。在紧急情况或其他场景下,数据的共享提供了附加冗余。当飞行器坠毁时,调查人员并不总能立即定位飞行记录仪并恢复关键信息以调查坠机事故。如果关键飞行信息的各部分被存储在其他飞行器205上,则可以收集并聚集那些分布式关键飞行信息段,以辅助对坠机事故或其他问题的调查。在一些情形中,地面服务器210可以接收和聚集来自数个不同飞行器205的关键飞行信息。地面服务器210可以用与对应的始发飞行器205相关联的标识符来对关键飞行信息打标签。以此方式,可以在集中式存储位置处将来自数个不同飞行器205的数次不同飞行的相异的关键飞行信息编译成单条记录。
在一些示例中,飞行器与地面服务器之间的通信链路(例如,直接通信链路,通过卫星或其他居间点的通信链路)可以使用与飞行器之间(或者飞行器与一个或多个其他设备之间)的网状通信链路不同的频带。在一些情形中,飞行器与地面服务器之间的通信链路可能比网状通信链路的容量低。因此,与地面服务器的通信链路可被用于第一类型的传输(例如,控制消息),而网状通信链路可被用于第二类型的传输(例如,数据话务)。
在一些示例中,需要数个不同操作来建立和维护网状网络245。例如,波束发现规程可被配置成使得第一飞行器可以发现第二飞行器,并且可以建立定向通信链路。路由规程可被配置成向飞行器通知至其他飞行器和未与该第一飞行器直接链接的网关飞行器(例如,具有至有时使用回程链路的外部网络的可靠连接的飞行器)的通信路径。波束改善规程可被配置成调整波束参数以避免无线电链路故障事件。另外,数据共享规程可被配置成在遇险情境和正常情境两者期间都共享和分发关键飞行信息。
图3解说根据本公开的各个方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的定向网状网络300的示例。在一些示例中,定向网状网络300可以实现无线通信系统100或200的各方面。
定向网状网络300解说在传送方飞行器305-a与接收方飞行器305-b之间建立的定向通信链路310的示例。飞行器305可以是参照图2所描述的飞行器205的示例。定向通信链路310可以是参照图2所描述的通信链路250的示例。
定向通信链路310可包括定向传输波束315和定向接收波束320。在网状网络245中,传送方飞行器305-a可以使用波束成形技术来形成定向传输波束。类似地,接收方飞行器305-b可以使用波束成形技术来形成定向接收波束。在一些示例中,定向监听可包括激活相控阵天线的一些振子并且不激活其他振子。在一些示例中,接收方飞行器305-b可以使用全向监听或广域监听,并且仍然接收定向传输波束315。
定向传输波束315和定向接收波束320两者都可包括数个波束特性。此类波束特性可包括波束目标、波束宽度、波束功率、或其组合。波束目标可指代定向光束指向的方向。在飞行器对飞行器网状网络245中,波束目标将包括定向参数(罗盘方向)和海拔参数。波束宽度可指代在水平面上具有有用传输特性的距离。在一些示例中,当参照主瓣的峰值有效辐射功率时,波束宽度可以是主瓣的半功率(-3dB)点之间的角度。波束宽度可以用相对于水平面的度数来表达。
图4解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的定向网状网络中的发现规程400的示例。在一些示例中,发现规程400可以实现无线通信系统100或200的各方面。
发现规程400解说可由网状网络245的节点或设备(例如,飞行器405)用来建立与其他飞行器405的定向通信链路的数个不同因素。此类因素可包括:发现规程中所涉及的飞行器405的飞行数据,发现规程中所涉及的飞行器405的环境数据,和/或发现规程中所涉及的飞行器405的预测性数据。飞行器405可以是参照图2和图3所描述的飞行器205、305的示例。
在发现规程400期间,发现方飞行器405-a可以基于从地面服务器410获得的信息来缩窄其对目标飞行器405-b的搜索模式。当飞行时,飞行器对飞行器网状网络245具有胜过其他网状网络的数种优势。地面网状网络必须应对大量变化的干扰源。例如,建筑物被建造和拆除,树木生长,实体干扰地面单元,网状网络的节点可移动,节点之间的视线因移动或变化而变得扰乱,等等。作为对比,在飞行中时,飞行器405具有至网状网络245中的其他节点(例如,目标飞行器405-b)的无阻挡视线。此外,飞行器405的行进与在导致更加偶发性的移动模式的车联网网状网络中相比更加有条理和可预测。在飞行器对飞行器网状网络245中,发现规程400可被配置成利用视线通信和可预测的移动模式来减少网状网络245的规程的补充(与其他网状网络相比)。
地面服务器410可以从飞行器405接收空中话务数据。空中话务数据可包括飞行数据,但是还可包括被空中话务控制系统使用的其他数据。地面服务器410可以标识要执行波束发现规程的发现方飞行器405-a。地面服务器410可以标识发现方飞行器405-a尝试与之建立通信的其他飞行器(例如,目标飞行器405-b)。地面服务器410可以使用无线通信链路425将关于目标飞行器405-b的飞行数据传送给发现方飞行器405-a。地面服务器410可以是参照图2所描述的地面服务器210的示例。无线通信链路425可以是参照图2所描述的无线通信链路220或回程链路225的示例。
发现方飞行器405-a可以使用目标飞行器405-b的飞行数据和它自己的飞行数据(这对于发现方飞行器405-a是已知的)来确定发现模式415。发现模式415可包括以特定方式布置的多个波束方向420。波束方向420被配置以增加目标飞行器405-b接收到来自发现方飞行器405-a的至少一个定向传输波束的可能性。为了达成这些结果中的一些结果,发现方飞行器405-a可将关于发现方飞行器405-a和目标飞行器405-b的位置和速度信息纳入考虑,以确定目标飞行器405-b的一个或多个预测位置。波束方向420可以基于目标飞行器405-b的一个或多个预测位置和/或当前位置。
发现模式415可包括其他模式特性,诸如特定方向上的波束传输的次序、波束将在特定波束方向上被传送多少次、发现方飞行器405-a在发现模式415的每一波束方向420上传送单个波束的情况下的波束扫掠、可以执行波束扫掠的次数、或其他因素。
发现方飞行器405-a可以使用各种各样的不同因素来确定发现模式415的模式特征。发现方飞行器405-a可以使用飞行器405之一或两者的位置信息(例如,纬度、经度、海拔)。发现方飞行器405-a可以使用飞行器405之一或两者的矢量信息(例如,航向、速度、空速、地速)。发现方飞行器405-a可以使用与飞行器405之一或两者相关联的环境信息(例如,风速430、风暴、降水量、云量)。发现方飞行器405-a可以使用与飞行器405之一或两者相关联的离港435信息和/或目的地机场440。发现方飞行器405-a可以使用飞行路线信息。飞行路线可包括一个或多个航段。发现方飞行器405-a可以使用关于飞行器405之一或两者的飞行路线的当前航段445的信息。发现方飞行器405-a可以使用关于飞行器405之一或两者的飞行路线的将来航段450的信息。
类似地,发现方飞行器405-a可以使用这些相同因素来确定发现方飞行器405-a是否甚至想要尝试与目标飞行器405-b通信。在一些示例中,两个飞行器405的不同飞行路线可能使得建立通信链路不切实际。例如,发现方飞行器405-a可以基于这些因素来确定预计联系时间。预计联系时间可指代期间可以维持两个飞行器405之间的可靠通信(例如,无线电链路故障事件不大可能发生)的历时。如果预计联系时间不满足阈值,则发现方飞行器405-a可确定不建立联系。然而,如果预计联系确实满足阈值,则发现方飞行器405-a可发起针对目标飞行器405-b的波束发现规程。
在发现规程期间,发现方飞行器405-a可以在由发现模式415指示的每一波束方向420上传送至少一个定向传输波束。在一些示例中,发现方飞行器405-a可以传送定向传输波束的突发。定向传输波束的突发可包括:在有限的通信资源时段期间传送一组数个定向传输波束。发现规程可包括定向传输波束的多个突发。在一些情形中,定向传输波束的突发可包括:在每一方向上传送单个波束。在其他情形中,定向传输波束的突发可包括:在所指定的时间段内传送波束。在一些情形中,发现方飞行器405-a可以传送定向传输波束的突发,直至从目标飞行器405-b接收到确认或者定时器期满。
定向传输波束可以是包括与波束发现规程有关的信息的发现波束。例如,定向传输可包括:发现方飞行器405-a的飞行数据,要建立通信链路的请求,与该通信链路有关的其他数据,或其组合。
在发现规程400的一些示例中,目标飞行器405-b可以从地面服务器410接收与波束发现规程有关的信息。例如,目标飞行器405-b可以接收发现方飞行器405-a的飞行数据。使用这一飞行数据和/或它自己的飞行数据,目标飞行器405-b可以按与如何形成发现模式的方式相似的方式来确定具有多个模式特性(包括监听方向)的监听模式。另外,目标飞行器405-b可以基于预计联系时间参数来决定要避免(例如,不尝试)与发现方飞行器405-a通信。
在一些示例中,为了建立双向通信链路,每个飞行器405可能都需要发现其他飞行器。如此,发现规程400可包括:将一些通信资源分配用于对发现飞行器405-a和目标飞行器405-b两者进行传送和监听。在这样的发现规程400中,每一飞行器在不同时间可以是发现方飞行器或目标飞行器。通信资源的布置可被配置成使得将至少有一个其中飞行器405-a是传送方且飞行器405-b是接收方的时间段,并且至少有一个其中飞行器405-a是接收方且飞行器405-b是传送方的时间段。
在一些示例中,可以基于两个飞行器之间的单个成功传输来建立双向通信链路。在此类示例中,在接收到定向传输波束之际,目标飞行器405-b可以能够建立与发现方飞行器405-a的定向通信链路。在一些示例中,在接收到定向传输波束之际,目标飞行器405-b可发起它自己的波束发现规程,并且这两个飞行器的角色可被颠倒。在这样的示例中,网状网络245的通信资源可能未针对监听和接收进行协调。确切而言,一旦一个发现规程成功,另一波束发现规程就可开始。在一些示例中,这两个飞行器405之间的通信链路可以是单向的,其中飞行器405之一要么未能发现另一飞行器、要么决定不与另一飞行器进行通信。
在一些示例中,地面服务器410可以与飞行器405协调对网状网络245的通信资源的使用。地面服务器410可以向飞行器405之一或两者指示:发现规程的开始时间,飞行器在发现规程中的角色(例如,发现方或目标飞行器),将要在发现规程中使用的通信资源(例如,频率资源和/或时间资源),用于由这两个飞行器405进行监听和/或发现的模式,监听模式,发现模式,或其组合。在一些情形中,地面服务器410可以确定哪些飞行器405要参与发现规程。在一些情形中,飞行器405可以传达波束发现规程的期望目标,并且地面服务器410可以基于那些消息来发起波束发现规程。地面服务器410可以向飞行器405传送带有与发现规程有关的任何信息的一个或多个消息。
图5解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的通信方案500的示例。在一些示例中,通信方案500可以实现无线通信系统100或200的各方面。
通信方案500可解说与波束发现规程有关的示例。通信方案500可以是参照图4所描述的发现规程400的示例。如此,通信方案500可包括参照图4所描述的特征和功能。通信方案500解说发现方飞行器505、目标飞行器510和地面服务器515的功能和通信。发现方飞行器505可以是参照图2-4所解说的飞行器205、305、405的示例。目标飞行器510可以是参照图2-4所解说的飞行器205、305、405的示例。地面服务器515可以是参照图2和图4所描述的地面服务器210和410的示例。
地面服务器515可以从飞行器505、510中的一者或两者接收空中话务信息520。空中话务信息520可包括飞行数据,诸如位置信息、矢量信息、环境信息、飞行路线信息、或其组合。空中话务信息520还可包括与空中话务控制系统有关的其他类型的数据。例如,空中话务信息还可包括:飞行员与调度员之间的语音通信交流,飞行器运行数据,或其他类型的数据。
在框525,地面服务器515可从多个飞行器中标识要使用飞行器对飞行器网状网络(例如,网状网络245)来执行发现规程并与其他飞行器中的一些飞行器建立定向通信链路的飞行器。在一些情形中,地面服务器515基于接收自发现方飞行器505的请求(其有时被包括在空中话务信息520中)来标识飞行器。在一些情形中,地面服务器515可以基于预定的发现规程调度来标识飞行器,其中飞行器周期性地执行发现规程,因为网状网络的拓扑总是在变化。
在框530,地面服务器515可标识可能会尝试与发现方飞行器505进行通信的目标飞行器510。地面服务器515可以基于该目标飞行器与发现方飞行器505的邻近度、针对发现方飞行器505来标识目标飞行器集合。地面服务器515可以比较飞行器505、510中的每一者的位置。地面服务器515可以将飞行器505、510中的每一者的位置之间的距离与阈值作比较。如果满足该阈值,则地面服务器515可以将该飞行器标识为目标飞行器510。
在一些情形中,地面服务器515可以确定将要由飞行器505、510执行的发现规程或任何其他规程的一个或多个参数。例如,地面服务器515可以确定:一个或多个发现模式,一个或多个监听模式,要在该规程期间使用的一个或多个通信资源,飞行器的传送/监听调度,本文所描述的其他信息,或其组合。
地面服务器515可以将飞行数据535传送给第一飞行器,该飞行数据535与其他飞行器相关联。例如,地面服务器515可以将与目标飞行器510相关联的飞行数据535-a传送给发现方飞行器505。地面服务器515可以将与发现方飞行器505相关联的飞行数据535-b传送给目标飞行器510。地面服务器515还可以将与网状网络规程的该一个或多个参数相关联的数据传送给飞行器505、510。飞行数据535可以是参照图2-4所描述的其他飞行数据的示例。
在框540,发现方飞行器505可基于接收自地面服务器515的飞行数据535-a来确定发现模式(例如,发现模式415)。作为确定发现模式的一部分,发现方飞行器505可执行以下操作:确定目标飞行器510的预计位置,确定与目标飞行器510的预计联系时间,确定与目标飞行器510相关联的环境状况,确定该发现方飞行器的当前飞行数据,确定关于目标飞行器510的飞行路线信息,或其组合。发现模式可以基于这些确定的任何组合。发现方飞行器505可以确定发现模式的一个或多个模式特性。这些模式特性之一可包括:发现方飞行器505可在波束发现规程期间针对其传送定向传输波束的多个波束方向。在一些情形中,发现方飞行器505可以标识飞行器对飞行器网状网络的要用于在发现规程期间传送定向传输波束的通信资源。
在框545,目标飞行器510可基于接收自地面服务器515的飞行数据535-b来确定监听模式。作为确定监听模式的一部分,目标飞行器510可执行以下操作:确定发现方飞行器505的预计位置,确定与发现飞行器505的预计联系时间,确定与发现方飞行器505相关联的环境状况,确定该发现方飞行器的当前飞行数据,确定关于发现方飞行器505的飞行路线信息,或其组合。监听模式可以基于这些确定的任何组合。目标飞行器510可以确定监听模式的一个或多个模式特性。这些模式特性之一可包括:目标飞行器510可在波束发现规程期间针对其形成定向接收波束的多个波束方向。在一些情形中,目标飞行器510可以标识飞行器对飞行器网状网络的要用于在发现规程期间形成定向接收波束的通信资源。
在框550,发现方飞行器505可确定将要在波束发现规程期间传送的定向传输波束的传输波束特性。这些波束特性可包括:波束方向、波束宽度、和/或波束功率。
在框555,目标飞行器510可确定将要在波束发现规程期间形成的定向接收波束的接收波束特性。这些波束特性可包括:波束方向、波束宽度、和/或波束功率等。
发现方飞行器505可以在发现规程期间在发现模式的每一波束方向上传送一个或多个定向传输波束560。在一些情形中,发现方飞行器505可以传送定向传输波束560的突发或定向传输波束560的扫掠。在一些情形中,发现方飞行器505可以传送定向传输波束560的多个突发或扫掠。
目标飞行器510可以在发现规程期间在监听模式的每一波束方向上形成一个或多个定向接收波束。在一些情形中,目标飞行器510可以形成定向接收波束的突发或定向接收波束的扫掠。在一些情形中,目标飞行器510可以传送定向接收波束的多个突发或扫掠。
在框565,在至少在来自发现方飞行器505的定向传输波束560上成功地解码之际,目标飞行器510可标识发现方飞行器505。定向传输波束560可包括标识传送方节点或设备的信息。定向传输波束560还可包括与发现方飞行器505相关联的飞行数据。
在框570、575,发现方飞行器505和目标飞行器510可建立飞行器对飞行器网状网络(例如,网状网络245)的定向通信链路。建立通信链路可包括:将各设备的定时同步,交换因设备而异的信息和控制信息,周期性地执行用于避免因这两个飞行器的相对移动而导致的无线电链路故障事件的波束改善规程,与建立通信链路相关联的其他功能,或其组合。在一些情形中,目标飞行器510可以不建立通信链路,并且该链路可以是单向的。在一些情形中,目标飞行器510可以在成功地解码定向传输波束560之际执行它自己的波束发现规程。在此类情形中,目标飞行器510可以改变角色以成为发现方飞行器,而发现方飞行器505可以改变角色以成为目标飞行器。在此类规程中,目标飞行器510可以使用在定向传输波束560中找到的飞行数据来确定发现模式。
一旦建立了定向通信链路,发现方飞行器505和/或目标飞行器510就可以相互传达信息。可传达的信息中的一些信息是关键飞行信息。例如,目标飞行器510可以存储由发现方飞行器505共享的关键飞行信息,作为被存储在发现方飞行器505的飞行记录仪中的该关键飞行信息的冗余备份。以此方式,恢复飞行记录仪对于空难或其他事故的调查可能不那么关键。
在一些情形中,一旦建立了通信链路,飞行器505、510就可以周期性地发起波束改善规程。当飞行器在空间中移动时,飞行器对飞行器网状网络的定向波束可能会变得失准。波束改善规程可被配置以调整通信链路的定向波束的一个或多个特性,以防止无线电链路故障事件。在一些情形中,飞行器505、510可以使用定向通信链路来交换经更新的飞行数据以调整波束。在一些情形中,波束改善规程可包括:传送一个或多个定向传输波束以基于收到功率来凭经验确定应当使用哪一个新波束方向。
图6解说根据本公开的各方面的支持用于飞行器的定向波束网状网络的定向网状网络的网络拓扑600的示例。在一些示例中,网络拓扑600可以实现无线通信系统100或200的各方面。
网络拓扑600可解说已经使用多个定向通信链路所建立的飞行器对飞行器网状网络(例如,网状网络245)的特性。在一些示例中,网络拓扑600可以将传送方飞行器605用作从其定义其他节点、实体、设备和飞行器的参考点。例如,已连接的飞行器610是具有与传送方飞行器605的直接通信链路的飞行器,而其他通信方飞行器630是具有至传送方飞行器605的间接通信路径(例如,通过多个网状网络通信链路)的飞行器。网络拓扑600还示出分离度615、635、640,其可解说飞行器与传送方飞行器605进行通信所需的定向通信链路的数目。例如,在第一分离度615下,每个已连接的飞行器610使用单个网状网络通信链路(例如,通信链路620)来与传送方飞行器605通信。在第N分离度(例如,第二分离度635、第三分离度640等)下,每个其他通信方飞行器630使用两个或更多个网状网络通信链路(例如,通信链路620)来与传送方飞行器605通信。在一些示例中,分离度615、635、640可以与网络动态(而不是物理位置)有关。在其他示例中,网络拓扑600可以比这里所解说的更加复杂或较不复杂。
传送方飞行器605、已连接的飞行器610和其他通信方飞行器630可以是参照图2-5所描述的飞行器205、305、405、505、510的示例。通信链路620可以是参照图1-5所描述的通信链路125、250、310的示例。
网络拓扑600示出了传送方飞行器605可以与已连接的飞行器610的子集进行通信。例如,传送方飞行器605可以正在与一组已连接的飞行器610-a交换消息。如此,传送方飞行器605和该组已连接的飞行器610-a可以使用一个或多个定向通信链路620(例如,传输波束或接收波束)来交换信息(例如,信息580)。传送方飞行器605可以选择要与已连接的飞行器610中的哪些飞行器进行通信。在一些示例中,传送方飞行器605可以正在将其关键飞行信息的各部分传送给该组已连接的飞行器610-a。传送方飞行器605还可以正在接收飞行器610-a的关键飞行信息的各部分,以存储在其存储器或飞行记录仪中。
传送方飞行器605还可以使用包括多个通信链路620并且将飞行器610、630用作居间节点的通信路径来与其他通信方飞行器630中的一些飞行器进行通信。在一些示例中,传送方飞行器605的关键飞行信息可包括关于接收方飞行器(例如,已连接的飞行器610-a)要将该关键飞行信息重传给其他通信方飞行器630中的一个或多个飞行器的指令。以此方式,关键飞行信息可通过被存储在附加的飞行器上而具有附加冗余。
网络拓扑600还可指示哪些飞行器可以充当网关节点飞行器645。一些飞行器具有至外部网络(例如,因特网)的稳健的通信链路(有时被称为回程链路)。例如,其他通信方飞行器之一630-a可以具有至地面服务器650或某一其他服务器的高带宽通信链路。网络拓扑600可指示哪些飞行器正在充当网关节点飞行器645以及哪些外部网络能被特定网关节点飞行器645访问。
传送方飞行器605可以执行路由信息规程,以确定具有与传送方飞行器605的直接和间接通信链路的飞行器。在一些示例中,传送方飞行器605可以维护:该传送方飞行器已知的飞行器表(已连接的飞行器610和其他通信方飞行器630两者),作为通信路径的一部分的跳跃,以及作为通信的一部分的居间节点(其他飞行器)。在一些情形中,路径消息通过飞行器对飞行器网状网络进行渗透,从而跟踪其通过网络的路径。接收到这些路径消息的任何飞行器都可以标识可能有用的各种通信路径,并且可以重传这些路径消息。
使用路由信息,传送方飞行器605可以能够与其他通信方飞行器630之一(诸如网关节点飞行器645)进行通信。存在传送方飞行器605可通过其来与网关节点飞行器645进行通信的两条独立的通信路径。这两条路径都使用单个已连接的飞行器610作为居间节点。由传送方设备传送的消息可包括:指示接收到该消息的已连接的飞行器610不是预期接收方并且该已连接的飞行器610要将该消息重传给(就网络拓扑而言)接近预期接收方的节点的信息。在一些情形中,居间节点(例如,针对关键飞行信息)可以在重传所传送的消息之前存储该消息。在一些情形中,飞行器(例如,飞行器630-a)可以将所接收到的消息(例如,关键飞行信息)重传给地面服务器(例如,650),从而为该消息提供进一步的冗余。
尽管该网络拓扑将传送方飞行器605示出为网络的中心,但是在其他情形中,传送方飞行器605可以用作居间节点。飞行器对飞行器网状网络可被配置成提供关键飞行信息的冗余。这样,通常只存储在传送方飞行器605的飞行记录仪上的信息可以存储在其他飞行器610、630和/或地面服务器650的存储器设备上。
图7解说根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的通信方案700的示例。在一些示例中,通信方案700可以实现无线通信系统100或200的各方面。
通信方案700解说与由传送方飞行器605跨飞行器对飞行器网状网络来向一个或多个接收方飞行器710或地面服务器715传达关键飞行信息有关的特征和功能。传送方飞行器705和接收方飞行器710可以是参照图2-6所描述的飞行器205、305、405、505、510、605、610、630的示例。地面服务器715可以是参照图2和图4-6所描述的地面服务器210、410、515、650的示例。
关键飞行信息可指代任何可以指示飞行器出现问题的原因的信息。关键飞行信息可包括:飞行记录仪数据,录音器数据,飞行器运行数据,飞行数据,语音数据,位置数据,航向数据,空速数据,海拔数据,地速数据,飞行员的录音,驾驶舱内的人员的录音,传送方飞行器705上的乘客、其他机组成员的录音,传送方飞行器705的其他操作(例如,机械系统)的声音记录,驾驶舱、乘客舱或货舱的声音记录,关于传送方飞行器705在如何运转的信息,关于传送方飞行器705的各种功能的传感器数据,飞行器诊断数据,燃料读数,其他信息,或其组合。
在框720和725,传送方飞行器705和接收方飞行器710可建立飞行器对飞行器网状网络(例如,网状网络245)的定向通信链路。建立通信链路可包括:将各设备的定时同步,交换因设备而异的信息和控制信息,周期性地执行用于避免因这两个飞行器的相对移动而导致的无线电链路故障事件的波束改善规程,与建立通信链路相关联的其他功能,或其组合。可以使用本文所讨论的波束发现规程来建立单向或双向通信链路。
在框730,传送方飞行器705可从多个已连接的飞行器中选择要与之通信的飞行器集合。如图6所示,传送方飞行器705可以经由飞行器对飞行器网状网络的定向通信链路来与少于其连接的所有飞行器进行通信。传送方飞行器705可以在选择将接收其关键飞行信息的飞行器之前分析数种因素。
传送方飞行器705可以标识该多个已连接的飞行器的所建立的无线通信链路中的每一者的可用带宽,以及基于每个所建立的无线通信链路的可用带宽来选择接收方飞行器710。例如,传送方飞行器705可以应用相对准则,并且可以选择这些飞行器中的具有最佳带宽连接的数个飞行器。在另一示例中,传送方飞行器705可以确定可用带宽是否满足阈值,并且向满足阈值的所有飞行器传达关键飞行信息。
传送方飞行器705可以标识该多个已连接的飞行器中的每一者对于地面服务器715的可用带宽,以及基于接收方飞行器710具有的对于地面服务器715的可用带宽来选择接收方飞行器710。传送方飞行器705可以应用相对准则,并且可以选择这些飞行器中的具有对于地面服务器715的最佳带宽连接的数个飞行器。在一些示例中,传送方飞行器705可以确定对于地面服务器715的可用带宽是否满足阈值,并且向满足阈值的所有飞行器传达关键飞行信息。
传送方飞行器705可以向该已连接的飞行器集合传送询问,以查询每一飞行器是否能够存储传送方飞行器705的关键飞行信息。传送方飞行器705可以基于接收自已连接的飞行器的响应来选择接收方飞行器710。
传送方飞行器705可以基于以下各项来选择接收方飞行器:连接到该多个已连接的飞行器中的每个飞行器的飞行器的数目,该多个已连接的飞行器中的每个飞行器的存储容量,该多个已连接的飞行器中的每个飞行器的目的地,该多个已连接的飞行器中的每个飞行器的飞行路线,该多个已连接的飞行器中的每个飞行器的相对于第一飞行器的行进方向,第一飞行器与该多个已连接的飞行器中的每个飞行器之间的预计联系时间,或其组合。
在框735,传送方飞行器705可使用一个或多个传感器来收集关键飞行信息。关键飞行信息可被存储在飞行记录仪中。在一些示例中,关键飞行信息可被存储在比飞行记录仪更容易访问的不同存储器中。在一些情形中,关键飞行信息被存储在飞行记录仪和/或另一存储器中。在一些情形中,接收方飞行器710可能在不定量的时间内不可用(例如,通信链路被破坏)。在此类时间期间,传送方飞行器705可以缓冲关键飞行信息,并在至接收方飞行器710的通信链路已经恢复之后传送经缓冲的数据。在一些示例中,传送方飞行器705可以评估无线通信链路的质量参数。如果该质量参数未能满足质量阈值,则传送方飞行器705可挂起使用该无线通信链路的任何传输。在确定该无线通信链路的该质量参数满足该质量阈值之际,传送方飞行器705可再次发起传输,包括传送经缓冲的数据。相对于网络功能,可以在之前、在期间、在之后、持续地、或在离散时间进行关键飞行信息的收集。在一些情形中,传送方飞行器705在飞行中之时总是在收集关键飞行信息。
在一些示例中,传送方飞行器705可以维持飞行期间回溯某个时间量的关键飞行信息的缓冲。经缓冲的关键飞行信息可在传送方飞行器705标识遇险状况之际被传送。这样,如果传送方飞行器705坠毁或经历事故,则一个或多个接收方飞行器710可能已经存储了事故发生之前的关键飞行信息。
在框740,传送方飞行器705可标识要传送给一个或多个接收方飞行器710的第一关键飞行信息集。如果传送由传送方飞行器705所收集的所有关键飞行信息,则这可能会使要求携带这些关键飞行信息的任何无线通信系统的数据传输能力不堪重负。传送方飞行器705可被配置成基于情境来将不同级别的关键飞行信息或不同的关键飞行信息集传送给接收方飞行器710。例如,如果飞行是正常的,则传送方飞行器705可传送第一级别的关键飞行信息,或者如果飞行经受风暴,则可传送第二级别的关键飞行信息,其中第二级别可包括比第一级别更多的信息。可以基于情境来传送不同级别或不同量的关键信息。此类情境可以基于:天气(晴天或暴风雨),飞行器运行(正常,关于潜在状况的警告,关于现有状况的警报),燃料水平,遇险状况,紧急状态的手动致动,其他因素,或其组合。应当领会,可以在情境因素的任何组合期间使用任何级别的关键飞行信息量。
传送方飞行器705可以基于情境因素来标识第一关键飞行信息集。当情境为“正常”(即,没有飞行问题、环境问题、飞行器运行问题等的指示)时,第一关键飞行信息集可包括相对较少的信息。当情境为“危急”(即,有问题指示)时,第一关键飞行信息集可包括更多信息。在一些示例中,问题最小的级别可以指示不传送关键飞行信息(即,第一集合包括零信息)。在一些示例中,问题极大的级别可以指示要传送所有关键飞行信息(即,第一集合包括所有关键飞行信息)。
在一些示例中,不同级别的关键飞行信息共享还可以指示接收方飞行器710应当重传关键飞行信息的次数。以此方式,关键飞行信息被存储在更多飞行器以及离得更远(例如,在网络拓扑中,三个分离度而不是两个分离度)的飞行器上。
在框745,传送方飞行器705可将第一关键飞行信息集划分成将要传送给多个接收方飞行器710的各部分。在一些情形中,传送方飞行器705可以向多个接收方飞行器710传达关键飞行信息。在此类情形中,传送方飞行器705可以将第一关键飞行信息集的第一部分传送给第一接收方飞行器,并且将第一关键飞行信息集的第二部分传送给第二接收方飞行器。该信息可被划分成任何数目个部分,并且可被传送给任何数目的接收方飞行器。这些部分可以是互斥的,或者这些部分可以具有与其他部分交叠的信息。可以使用任何可用的方法来划分第一关键飞行信息集。
传送方飞行器705可以将第一关键飞行信息集传送给一个或多个接收方飞行器710。在一些示例中,传送方飞行器705可以将第一关键飞行信息集传送给地面服务器715。
在框755,接收方飞行器710可以将该关键飞行信息存储在其飞行记录仪和/或该接收方飞行器的分开的存储器设备(即,本地存储空间)中。在一些情形中,接收方飞行器710还可以经由关键飞行信息传输来将关键飞行信息760重传给地面服务器715或其他接收方飞行器。
在一些情形中,接收方飞行器710可以在机场着陆之后将关键飞行信息传送给地面服务器715。在到达机场之际,接收方飞行器710可将其关于其他飞行器(例如,传送方飞行器705)的所有数据传递给地面服务器715。
在框765,地面服务器715可存储和聚集来自数个不同源的关于每个飞行器的关键飞行信息。地面服务器715可以将关键飞行信息与对应的始发飞行器进行关联。在一些情形中,地面服务器715可以用关于始发飞行器的信息(包括例如与始发飞行器相关联的标识符)来对关键飞行信息打标签。地面服务器715可以使用该标签信息来将相异的信息编译成单个记录。
在框770,接收方飞行器710可从其存储器设备中清除关于传送方飞行器705的该关键飞行信息。接收方飞行器710可以基于来自地面服务器715的关于数据被成功接收的消息来清除该数据。
在一些情形中,接收方飞行器710可以查询传送方飞行器705的飞行是否存在任何事故。如果不存在事故,则接收方飞行器710可清除该关键飞行信息而不将其传送给任何服务器。在一些情形中,可在某个时间量已经流逝之后清除关键信息。
图8解说根据本公开的各个方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的定向网状网络的网络拓扑800的示例。在一些示例中,网络拓扑800可以实现无线通信系统100或200的各方面。
网络拓扑800解说当关键飞行信息的等级大于问题最小的等级时可能会发生什么。例如,网络拓扑800可解说当传送方飞行器805检测到遇险状况时发生了什么。网络拓扑800可以是参照图6所描述的网络拓扑600的示例。如此,网络拓扑800的许多特征的描述不在此重复。可以通过将网络拓扑800与网络拓扑600作比较来识别关键飞行信息的共享之间的差异。
传送方飞行器805可以检测遇险状况。遇险状况可以基于:天气(晴天或暴风雨),飞行器运行(正常,关于潜在状况的警告,关于现有状况的警报),燃料水平,遇险状况,紧急状态的手动致动,其他因素,或其组合。当检测到遇险状况时,传送方飞行器805可以:增加正在传送的关键飞行信息量,增加接收方飞行器的数目,尝试增加已连接的飞行器的数目,增加共享关键信息的重传次数,或其组合。通过共享附加的关键飞行信息,传送方飞行器805制作该信息的附加冗余副本,以防万一确实发生了事故。
在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可使用飞行器对飞行器网状网络的通信链路820的定向传输825来向一个或多个飞行器传送对遇险状况的指示。该指示可以是遇险消息或遇险信号的示例。该指示可被嵌入在其他信息的传输(例如,关键飞行信息的传输)中。
在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可标识第二关键信息集,该第二关键信息集包括比第一关键飞行信息集更多的信息。所选择的要传送的关键飞行信息集可以基于事故发生的预计可能性。当飞行器事故或故障不大可能发生时,可共享较少信息。当飞行器事故或故障较可能发生时,可共享更多信息。
在检测到遇险状况时,传送方飞行器805还可以传送一些经缓冲数据。经缓冲数据的传输可以提供关于遇险状况如何发生的更多上下文。
在一些情形中,在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可尝试增加其与其他飞行器830之间的直接通信链路的数目。由此将其他通信方飞行器830改变为已连接的飞行器810。在一些情形中,在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可尝试选择附加飞行器作为接收方飞行器。在一些情形中,在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可尝试使用通信链路855或网关节点845来与地面服务器850通信。在一些情形中,在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可尝试发现传送方飞行器805当前未知的至附加的其他飞行器830的通信路径。在一些情形中,在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可指示第N分离度815、835、840应当接收关键飞行信息。在一些情形中,在检测到遇险状况之际,传送方飞行器805可将对于接收方飞行器810-a重传第二关键飞行信息集的指令包括在第二关键飞行信息集中。在一些情形中,这些指令包括要被重传的第二集合的最大跳数。
图9示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备905的框图900。无线设备905可以是如本文所描述的UE 115的各方面的示例。无线设备905可以是如本文所描述的发现方飞行器405、505的各方面的示例。在一些情形中,无线设备905可以与飞行器205集成在一起。无线设备905可包括接收机910、发现方飞行器通信管理器915和发射机920。无线设备905还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机910可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机910可以是参照图12所描述的收发机1235的各方面的示例。接收机910可利用单个天线或天线集合。
发现方飞行器通信管理器915可以是参照图12所描述的发现方飞行器通信管理器1215的各方面的示例。发现方飞行器通信管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现,则发现方飞行器通信管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件的功能可以由设计成执行本公开中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来执行。发现方飞行器通信管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可物理地位于各个位置处,包括被分布成使得功能的各部分由一个或多个物理设备在不同物理位置处实现。在一些示例中,根据本公开的各个方面,发现方飞行器通信管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以是分开且相异的组件。在其他示例中,根据本公开的各方面,发现方飞行器通信管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以与一个或多个其他硬件组件(包括但不限于I/O组件、收发机、网络服务器、另一计算设备、本公开中所描述的一个或多个其他组件或其组合)相组合。
发现方飞行器通信管理器915可以:在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据,基于该飞行数据来确定将要用于对第二飞行器的发现的具有至少一个波束方向的发现模式,以及基于至少一个所传送的定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路。
发射机920可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机920可与接收机910共处于收发机模块中。例如,发射机920可以是参照图12所描述的收发机1235的各方面的示例。发射机920可利用单个天线或天线集合。发射机920可在该发现模式的至少一个波束方向上传送至少一个定向传输波束。
图10示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备1005的框图1000。无线设备1005可以是如参照图9所描述的无线设备905,发现方飞行器405、505,飞行器205,或UE 115的各方面的示例。无线设备1005可包括接收机1010、发现方飞行器通信管理器1015和发射机1020。无线设备1005还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机1010可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机1010可以是参照图12所描述的收发机1235的各方面的示例。接收机1010可利用单个天线或天线集合。
发现方飞行器通信管理器1015可以是参照图12所描述的发现方飞行器通信管理器1215的各方面的示例。发现方飞行器通信管理器1015还可包括飞行数据管理器1025、模式管理器1030和网状链路管理器1035。
飞行数据管理器1025可以在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据,或者第一飞行器的第一通信链路是与卫星的卫星-飞行器通信链路。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的位置信息和矢量信息,其中基于该位置信息和该矢量信息来确定发现模式。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的将来飞行路线信息,其中基于该将来飞行路线信息来确定发现模式。在一些情形中,第一飞行器的第一通信链路是与地面单元的地面-飞行器通信链路。
模式管理器1030可以:基于飞行数据来确定将要用于对第二飞行器的发现的具有至少一个波束方向的发现模式;以及基于关于第二飞行器的飞行数据来确定监听模式,其中接收来自第二飞行器的定向传输波束基于该监听模式。
网状链路管理器1035可以:基于至少一个所传送的定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路;以及标识第二无线网络的要在发现规程期间使用的通信资源集,其中第一通信资源集被用于传送定向传输波束且第二通信资源集被用于监听传输波束,并且其中传送该至少一个定向传输波束是在第一通信资源集期间进行的。网状链路管理器1035可以:使用第一通信链路来从地面服务器接收对该通信资源集的指示,其中标识该通信资源集基于接收到该指示。在一些情形中,第二无线网络是无线网状网络。在一些情形中,第一无线网络中所使用的第一射频谱带不同于第二无线网络中所使用的第二射频谱带。
发射机1020可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机1020可与接收机1010共处于收发机模块中。例如,发射机1020可以是参照图12所描述的收发机1235的各方面的示例。发射机1020可利用单个天线或天线集合。
图11示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的发现方飞行器通信管理器1115的框图1100。发现方飞行器通信管理器1115可以是参照图9、10和12所描述的发现方飞行器通信管理器915、发现方飞行器通信管理器1015、或发现方飞行器通信管理器1215的各方面的示例。发现方飞行器通信管理器1115可包括飞行数据管理器1120、模式管理器1125、网状链路管理器1130、位置管理器1135、环境管理器1140、重传管理器1145、路由管理器1150、改善管理器1155、监听管理器1160、突发管理器1165、遇险管理器1170、配对管理器1175和飞行管理器1180。这些模块中的每一者可彼此直接或间接通信(例如,经由一条或多条总线)。
飞行数据管理器1120可以在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据,或者第一飞行器的第一通信链路是与卫星的卫星-飞行器通信链路。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的位置信息和矢量信息,其中基于该位置信息和该矢量信息来确定发现模式。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的将来飞行路线信息,其中基于该将来飞行路线信息来确定发现模式。在一些情形中,第一飞行器的第一通信链路是与地面单元的地面-飞行器通信链路。
模式管理器1125可以:基于飞行数据来确定将要用于对第二飞行器的发现的具有至少一个波束方向的发现模式;以及基于关于第二飞行器的飞行数据来确定监听模式,其中接收来自第二飞行器的定向传输波束基于该监听模式。
网状链路管理器1130可以:基于至少一个所传送的定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路;以及标识第二无线网络的要在发现规程期间使用的通信资源集,其中第一通信资源集被用于传送定向传输波束且第二通信资源集被用于监听传输波束,并且其中传送该至少一个定向传输波束是在第一通信资源集期间进行的。网状链路管理器1130可以:使用第一通信链路来从地面服务器接收对该通信资源集的指示,其中标识该通信资源集基于接收到该指示。在一些情形中,第二无线网络是无线网状网络。在一些情形中,第一无线网络中所使用的第一射频谱带不同于第二无线网络中所使用的第二射频谱带。
位置管理器1135可以:基于第二飞行器的飞行数据来确定第二飞行器的预计位置集,其中确定发现模式基于确定该预计位置集;以及确定第一飞行器的当前位置和当前矢量,其中确定发现模式基于第一飞行器的该当前位置和该当前矢量。
环境管理器1140可以:接收与第二飞行器相关联的环境状况信息,其中确定发现模式基于该环境状况信息。
重传管理器1145可以:使用第三通信链路来从第三飞行器接收数据,第三通信链路是无线网状网络的一部分;将第二飞行器标识为该数据的预期接收方;以及基于将第二飞行器标识为该数据的预期接收方来使用第二通信链路将该数据传送给第二飞行器。
路由管理器1150可以:向第二飞行器传送指示第一飞行器是第二无线网络的通信路径中的节点的消息;使用第一无线网络的第一无线链路来从地面服务器接收路由信息,该路由信息指示在第一飞行器与位于第一飞行器的覆盖区域之外的其他飞行器之间的使用第二无线网络的一个或多个通信路径;以及基于该路由信息来向这些其他飞行器之一传送数据。
改善管理器1155可以:使用第二通信链路来从第二飞行器接收关于第二飞行器的经更新的飞行数据,以及基于接收自第二飞行器的经更新的飞行数据来发起波束改善规程。
监听管理器1160可以:使用指向具有至少一个波束方向的监听模式的至少一个波束方向的至少一个定向接收波束来接收由第二飞行器传送的定向传输波束,其中在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二通信链路基于接收到来自第二飞行器的定向传输波束。
突发管理器1165可以:作为发现规程的一部分来朝第二飞行器传送定向传输波束的突发,定向传输波束的该突发中的至少一个定向传输波束与该发现模式中的波束方向集合中的一个波束方向相关联;以及作为该发现规程的一部分来传送定向传输波束的各突发,其中直接建立第二通信链路基于定向传输波束的这些突发。
遇险管理器1170可以:使用第二通信链路来从第二飞行器接收遇险信号,以及基于接收到该遇险信号来使对来自第二飞行器的关键飞行信息的接收的优先级高于通过第二无线网络与其他飞行器的通信。
配对管理器1175可以:使用第一通信链路来接收关于飞行器集合的飞行数据,以及基于第一飞行器与该飞行器集合中的每一飞行器的邻近度来选择该飞行器集合的要尝试使用第二通信链路与之通信的子集。
飞行管理器1180可以使用第一通信链路来向地面服务器传送关于第一飞行器的当前位置和当前矢量。
图12示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备1205的系统1200的框图。设备1205可以是如以上(例如参照图9和图10)所描述的无线设备905、无线设备1005、发现方飞行器405、505或UE 115的组件的示例或者包括这些组件。设备1205可以包括用于双向语音和数据通信的组件,其包括用于传送和接收通信的组件,包括发现方飞行器通信管理器1215、处理器1220、存储器1225、软件1230、收发机1235、天线1240、以及I/O控制器1245。这些组件可经由一条或多条总线(例如,总线1210)处于电子通信。设备1205可以与一个或多个飞行器205、一个或多个地面服务器210、一个或多个基站230和/或一个或多个卫星235进行无线通信。
处理器1220可包括智能硬件设备(例如,通用处理器、DSP、中央处理单元(CPU)、微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑组件、分立的硬件组件、或者其任何组合)。在一些情形中,处理器1220可被配置成使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其他情形中,存储器控制器可被集成到处理器1220中。处理器1220可被配置成执行存储器中所储存的计算机可读指令以执行各种功能(例如,支持使用网状网络来共享关键飞行信息的各功能或任务)。
存储器1225可包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。存储器1225可存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件1230,这些指令在被执行时使得处理器执行本文所描述的各种功能。在一些情形中,存储器1225可尤其包含基本输入/输出系统(BIOS),该BIOS可控制基本硬件或软件操作,诸如与外围组件或设备的交互。
软件1230可包括用于实现本公开的各方面的代码,包括用于支持使用网状网络来共享关键飞行信息的代码。软件1230可被存储在非瞬态计算机可读介质(诸如系统存储器或其他存储器)中。在一些情形中,软件1230可以不由处理器直接执行,而是可使得计算机(例如,在被编译和执行时)执行本文中所描述的各功能。
收发机1235可经由一个或多个天线、有线或无线链路进行双向通信,如上所述。例如,收发机1235可表示无线收发机并且可与另一无线收发机进行双向通信。收发机1235还可包括调制解调器以调制分组并将经调制的分组提供给天线以供传输、以及解调从天线接收到的分组。
在一些情形中,无线设备可包括单个天线1240。然而,在一些情形中,该设备可具有不止一个天线1240,这些天线可以能够并发地传送或接收多个无线传输。
I/O控制器1245可管理设备1205的输入和输出信号。I/O控制器1245还可管理未被集成到设备1205中的外围设备。在一些情形中,I/O控制器1245可代表至外部外围设备的物理连接或端口。在一些情形中,I/O控制器1245可以利用操作系统,诸如
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Figure BDA0002378979340000442
或另一已知操作系统。在其他情形中,I/O控制器1245可表示调制解调器、键盘、鼠标、触摸屏或类似设备或者与其交互。在一些情形中,I/O控制器1245可被实现为处理器的一部分。在一些情形中,用户可经由I/O控制器1245或者经由I/O控制器1245所控制的硬件组件来与设备1205交互。
图13示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备1305的框图1300。无线设备1305可以是如本文所描述的UE 115的各方面的示例。无线设备1305可以是如本文所描述的目标飞行器405、510的各方面的示例。在一些情形中,无线设备1305可以与飞行器205集成在一起。无线设备1305可包括接收机1310、目标飞行器通信管理器1315和发射机1320。无线设备1305还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机1310可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机1310可以是参照图16所描述的收发机1635的各方面的示例。接收机1310可利用单个天线或天线集合。
接收机1310可以使用指向监听模式的至少一个波束方向的至少一个定向接收波束来接收由第二飞行器传送的定向传输波束。
目标飞行器通信管理器1315可以是参照图16所描述的目标飞行器通信管理器1615的各方面的示例。目标飞行器通信管理器1315和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现,则目标飞行器通信管理器1315和/或其各个子组件中的至少一些子组件的功能可以由设计成执行本公开中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来执行。目标飞行器通信管理器1315和/或其各个子组件中的至少一些子组件可物理地位于各个位置处,包括被分布成使得功能的各部分由一个或多个物理设备在不同物理位置处实现。在一些示例中,根据本公开的各个方面,目标飞行器通信管理器1315和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以是分开且相异的组件。在其他示例中,根据本公开的各方面,目标飞行器通信管理器1315和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以与一个或多个其他硬件组件(包括但不限于I/O组件、收发机、网络服务器、另一计算设备、本公开中所描述的一个或多个其他组件或其组合)相组合。
目标飞行器通信管理器1315可以:在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据,基于关于第二飞行器的该飞行数据来确定具有至少一个波束方向的监听模式,以及基于接收到来自第二飞行器的定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路。
发射机1320可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机1320可与接收机1310共处于收发机模块中。例如,发射机1320可以是参照图16所描述的收发机1635的各方面的示例。发射机1320可利用单个天线或天线集合。发射机1320可以使用第一通信链路来向地面服务器传送关于第一飞行器的当前位置和当前矢量。
图14示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备1405的框图1400。无线设备1405可以是如参照图13所描述的无线设备1305,目标飞行器405、510,飞行器205,或UE 115的各方面的示例。无线设备1405可包括接收机1410、目标飞行器通信管理器1415和发射机1420。无线设备1405还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机1410可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机1410可以是参照图16所描述的收发机1635的各方面的示例。接收机1410可利用单个天线或天线集合。
目标飞行器通信管理器1415可以是参照图16所描述的目标飞行器通信管理器1615的各方面的示例。目标飞行器通信管理器1415还可包括飞行数据管理器1425、模式管理器1430和网状链路管理器1435。
飞行数据管理器1425可以在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据,或者第一飞行器的第一通信链路是与卫星的卫星-飞行器通信链路。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的位置信息和矢量信息,其中基于该位置信息和该矢量信息来确定监听模式。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的将来飞行路线信息,其中基于该将来飞行路线信息来确定监听模式。在一些情形中,第一飞行器的第一通信链路是与地面单元的地面-飞行器通信链路。
模式管理器1430可以基于关于第二飞行器的飞行数据来确定具有至少一个波束方向的监听模式。
网状链路管理器1435可以基于接收到来自第二飞行器的定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路。在一些情形中,第二无线网络是无线网状网络。在一些情形中,第一无线网络中所使用的第一射频谱带不同于第二无线网络中所使用的第二射频谱带。
发射机1420可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机1420可与接收机1410共处于收发机模块中。例如,发射机1420可以是参照图16所描述的收发机1635的各方面的示例。发射机1420可利用单个天线或天线集合。
图15示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的目标飞行器通信管理器1515的框图1500。目标飞行器通信管理器1515可以是参照图13、14和16所描述的目标飞行器通信管理器1615的各方面的示例。目标飞行器通信管理器1515可包括飞行数据管理器1520、模式管理器1525、网状链路管理器1530、定向波束管理器1535、位置管理器1540和环境管理器1545。这些模块中的每一者可彼此直接或间接通信(例如,经由一条或多条总线)。
飞行数据管理器1520可以在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据,或者第一飞行器的第一通信链路是与卫星的卫星-飞行器通信链路。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的位置信息和矢量信息,其中基于该位置信息和该矢量信息来确定监听模式。在一些情形中,该飞行数据包括关于第二飞行器的将来飞行路线信息,其中基于该将来飞行路线信息来确定监听模式。在一些情形中,第一飞行器的第一通信链路是与地面单元的地面-飞行器通信链路。
模式管理器1525可以基于关于第二飞行器的飞行数据来确定具有至少一个波束方向的监听模式。
网状链路管理器1530可以基于接收到来自第二飞行器的定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路。在一些情形中,第二无线网络是无线网状网络。在一些情形中,第一无线网络中所使用的第一射频谱带不同于第二无线网络中所使用的第二射频谱带。
定向波束管理器1535可以基于监听模式来确定该至少一个定向接收波束的波束特性。
位置管理器1540可以:基于第二飞行器的飞行数据来确定第二飞行器的预计位置集,其中确定监听模式基于确定该预计位置集;以及确定第一飞行器的当前位置和当前矢量,其中确定监听模式基于第一飞行器的该当前位置和该当前矢量。
环境管理器1545可以:接收与第二飞行器相关联的环境状况信息,其中确定监听模式基于该环境状况信息。
图16示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备1605的系统1600的框图。设备1605可以是如以上(例如参照图1)所描述的目标飞行器405、510或UE 115的组件的示例或者包括这些组件。设备1605可包括用于双向语音和数据通信的组件,包括用于传送和接收通信的组件,包括目标飞行器通信管理器1615、处理器1620、存储器1625、软件1630、收发机1635、以及I/O控制器1645。这些组件可经由一条或多条总线(例如,总线1610)处于电子通信。设备1605可以与一个或多个飞行器205、一个或多个地面服务器210、一个或多个基站230和/或一个或多个卫星235进行无线通信。
处理器1620可包括智能硬件设备(例如,通用处理器、DSP、CPU、微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑组件、分立的硬件组件、或者其任何组合)。在一些情形中,处理器1620可被配置成使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其他情形中,存储器控制器可被集成到处理器1620中。处理器1620可被配置成执行存储器中所储存的计算机可读指令以执行各种功能(例如,支持使用网状网络来共享关键飞行信息的各功能或任务)。
存储器1625可包括RAM和ROM。存储器1625可存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件1630,这些指令在被执行时使得处理器执行本文所描述的各种功能。在一些情形中,存储器1625可尤其包含BIOS,该BIOS可控制基本硬件或软件操作,诸如与外围组件或设备的交互。
软件1630可包括用于实现本公开的各方面的代码,包括用于支持使用网状网络来共享关键飞行信息的代码。软件1630可被存储在非瞬态计算机可读介质(诸如系统存储器或其他存储器)中。在一些情形中,软件1630可以不由处理器直接执行,而是可使得计算机(例如,在被编译和执行时)执行本文所描述的各功能。
收发机1635可经由一个或多个天线、有线或无线链路进行双向通信,如上所述。例如,收发机1635可表示无线收发机并且可与另一无线收发机进行双向通信。收发机1635还可包括调制解调器以调制分组并将经调制的分组提供给天线以供传输、以及解调从天线接收到的分组。
在一些情形中,无线设备可包括单个天线1640。然而,在一些情形中,该设备可具有不止一个天线1640,这些天线可以能够并发地传送或接收多个无线传输。
I/O控制器1645可管理设备1605的输入和输出信号。I/O控制器1645还可管理未被集成到设备1605中的外围设备。在一些情形中,I/O控制器1645可代表至外部外围设备的物理连接或端口。在一些情形中,I/O控制器1645可以利用操作系统,诸如
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或另一已知操作系统。在其他情形中,I/O控制器1645可表示调制解调器、键盘、鼠标、触摸屏或类似设备或者与其交互。在一些情形中,I/O控制器1645可被实现为处理器的一部分。在一些情形中,用户可经由I/O控制器1645或者经由I/O控制器1645所控制的硬件组件来与设备1605交互。
图17示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备1705的框图1700。无线设备1705可以是如本文所描述的基站105或UE 115的各方面的示例。无线设备1705可以是如本文所描述的地面服务器210的各方面的示例。无线设备1705可包括接收机1710、地面服务器通信管理器1715和发射机1720。无线设备1705还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机1710可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机1710可以是参照图20所描述的收发机2035的各方面的示例。接收机1710可利用单个天线或天线集合。
地面服务器通信管理器1715可以是参照图20所描述的地面服务器通信管理器2015的各方面的示例。地面服务器通信管理器1715和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现,则地面服务器通信管理器1715和/或其各个子组件中的至少一些子组件的功能可以由设计成执行本公开中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来执行。地面服务器通信管理器1715和/或其各个子组件中的至少一些子组件可物理地位于各个位置处,包括被分布成使得功能的各部分在不同物理位置处由一个或多个物理设备实现。在一些示例中,根据本公开的各个方面,地面服务器通信管理器1715和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以是分开且相异的组件。在其他示例中,根据本公开的各个方面,地面服务器通信管理器1715和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以与一个或多个其他硬件组件(包括但不限于I/O组件、收发机、网络服务器、另一计算设备、本公开中所描述的一个或多个其他组件或其组合)相组合。
地面服务器通信管理器1715可以:使用无线网络来从飞行器集合接收空中话务信息,将该飞行器集合中的第一飞行器标识为用于与该飞行器集合中的至少一个飞行器直接建立第二无线网络的一个或多个第二通信链路的节点,以及基于第一飞行器和第二飞行器的位置来从该飞行器集合中标识第一飞行器要尝试与之通信的第二飞行器。
发射机1720可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机1720可以与接收机1710共处于收发机模块中。例如,发射机1720可以是参照图20所描述的收发机2035的各方面的示例。发射机1720可利用单个天线或天线集合。发射机1720可以使用第一无线网络的第一通信链路来向第一飞行器传送第二飞行器的飞行数据。
图18示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备1805的框图1800。无线设备1805可以是如参照图17所描述的无线设备1705、基站105、UE 115或地面服务器210的各方面的示例。无线设备1805可包括接收机1810、地面服务器通信管理器1815和发射机1820。无线设备1805还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机1810可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机1810可以是参照图20所以描述的收发机2035的各方面的示例。接收机1810可利用单个天线或天线集合。
地面服务器通信管理器1815可以是参照图20所描述的地面服务器通信管理器2015的各方面的示例。地面服务器通信管理器1815还可包括空中话务管理器1825和发现模式管理器1830。
空中话务管理器1825可以使用无线网络来从飞行器集合接收空中话务信息。
发现模式管理器1830可以:将飞行器集合中的第一飞行器标识为用于与该飞行器集合中的至少一个飞行器直接建立第二无线网络的一个或多个第二通信链路的节点,以及基于第一飞行器和第二飞行器的位置来从该飞行器集合中标识第一飞行器尝试与之通信的第二飞行器。发现模式管理器1830可以:标识第二无线网络的供第一飞行器和第二飞行器用于执行波束发现规程的通信资源,以及使用第一无线网络的第一和第二通信链路来向第一飞行器和第二飞行器传送指示所标识的通信资源的消息。在一些情形中,第二无线网络是无线网状网络。在一些情形中,第一无线网络中所使用的第一射频谱带不同于第二无线网络中所使用的第二射频谱带。
发射机1820可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机1820可以与接收机1810共处于收发机模块中。例如,发射机1820可以是参照图20所描述的收发机2035的各方面的示例。发射机1820可利用单个天线或天线集合。
图19示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的地面服务器通信管理器1915的框图1900。地面服务器通信管理器1915可以是参照图17、18和20所描述的地面服务器通信管理器2015的各方面的示例。地面服务器通信管理器1915可包括空中话务管理器1920、发现模式管理器1925、重传管理器1930、路由管理器19335和模式管理器1940。这些模块中的每一者可彼此直接或间接通信(例如,经由一条或多条总线)。
空中话务管理器1920可以使用无线网络来从飞行器集合接收空中话务信息。在一些情形中,空中话务管理器1920可以:使用第一无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输,第一关键飞行信息传输包括关于多个始发飞行器的关键飞行信息;存储关于该多个始发飞行器的该关键飞行信息;以及将该关键飞行信息的至少一部分与该多个始发飞行器中的一个或多个始发飞行器进行关联。在一些情形中,空中话务管理器1920可以:使用第一无线网络来从第二飞行器接收第二关键飞行信息传输,第二关键飞行信息传输包括关于该多个始发飞行器的附加关键飞行信息;存储关于该多个始发飞行器的该附加关键飞行信息;将该附加关键飞行信息的至少一部分与该多个始发飞行器中的一个或多个始发飞行器进行关联,以及从第一关键飞行信息传输的该关键飞行信息和来自第二关键飞行信息传输的该附加关键飞行信息聚集关于该多个始发飞行器中的至少一个始发飞行器的关键飞行信息。在一些情形中,将该关键飞行信息的该部分与该多个始发飞行器中的该一个或多个始发飞行器进行关联可包括:用与该一个或多个始发飞行器相关联的至少一个标识符来对该关键飞行信息的该部分打标签。在一些情形中,第一关键飞行信息传输是至少部分地基于第一飞机到达机场来接收的。在一些情形中,第一关键飞行信息传输可包括从第二飞行器始发的关键飞行信息,其中从第二飞行器始发的关键飞行信息可使用第二无线网络来传送给第一飞行器。
发现模式管理器1925可以:将飞行器集合中的第一飞行器标识为用于与该飞行器集合中的至少一个飞行器直接建立第二无线网络的一个或多个第二通信链路的节点,基于第一飞行器和第二飞行器的位置来从该飞行器集合中标识第一飞行器要尝试与之通信的第二飞行器,标识第二无线网络的供第一飞行器和第二飞行器用于执行波束发现规程的通信资源,以及使用第一无线网络的第一和第二通信链路来向第一飞行器和第二飞行器传送指示所标识的通信资源的消息。在一些情形中,第二无线网络是无线网状网络。在一些情形中,第一无线网络中所使用的第一射频谱带不同于第二无线网络中所使用的第二射频谱带。
重传管理器1930可以:从第一飞行器接收包括从第二飞行器始发的数据的消息,其中从第二飞行器始发的数据是使用第二通信链路来传送给第一飞行器的。
路由管理器1935可以:使用第一无线网络的第一通信链路来向第一飞行器传送路由信息,该路由信息被配置成由第一飞行器用于与在第一飞行器的第二无线网络的覆盖区域之外的其他飞行器进行通信。
模式管理器1940可以:基于关于第一飞行器和第二飞行器的飞行数据来确定针对第一飞行器的具有第一波束方向集的发现模式,使用第一无线网络的第一通信链路来向第一飞行器传送指示该发现模式的消息,以及基于关于第一飞行器和第二飞行器的飞行数据来确定针对第一飞行器的具有第二波束方向集的监听模式,其中该消息使用第一无线网络的第一通信链路来向第一飞行器指示该监听模式。模式管理器1940可以:基于关于第一飞行器和第二飞行器的飞行数据来确定具有第一波束方向集的监听模式,使用第一无线网络的第二通信链路来向第二飞行器传送指示该监听模式的消息,以及基于关于第一飞行器和第二飞行器的飞行数据来确定针对第二飞行器的具有第二波束方向集的发现模式,其中该消息使用第一无线网络的第二通信链路来向第二飞行器指示该发现模式。
图20示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备2005的系统2000的框图。设备2005可以是如上所描述的地面服务器210的组件的示例或者包括这些组件。设备2005可以是如上(例如参照图1)所描述的基站105或UE 115的组件的示例或者包括这些组件。设备2005可包括用于双向语音和数据通信的组件,其包括用于传送和接收通信的组件,包括地面服务器通信管理器2015、处理器2020、存储器2025、软件2030、收发机2035、天线2040、以及I/O控制器2045。这些组件可经由一条或多条总线(例如,总线2010)处于电子通信。设备2005可以与一个或多个飞行器205、一个或多个基站230和/或一个或多个卫星235进行无线通信。
处理器2020可包括智能硬件设备(例如,通用处理器、DSP、CPU、微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑组件、分立的硬件组件、或者其任何组合)。在一些情形中,处理器2020可被配置成使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其他情形中,存储器控制器可被集成到处理器2020中。处理器2020可被配置成执行存储器中所储存的计算机可读指令以执行各种功能(例如,支持使用网状网络来共享关键飞行信息的各功能或任务)。
存储器2025可包括RAM和ROM。存储器2025可存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件2030,这些指令在被执行时使得处理器执行本文所描述的各种功能。在一些情形中,存储器2025可尤其包含BIOS,该BIOS可控制基本硬件或软件操作,诸如与外围组件或设备的交互。
软件2030可包括用于实现本公开的各方面的代码,包括用于支持使用网状网络来共享关键飞行信息的代码。软件2030可被存储在非瞬态计算机可读介质(诸如系统存储器或其他存储器)中。在一些情形中,软件2030可以不由处理器直接执行,而是可使得计算机(例如,在被编译和执行时)执行本文中所描述的各功能。
收发机2035可经由一个或多个天线、有线或无线链路进行双向通信,如上所述。例如,收发机2035可表示无线收发机并且可与另一无线收发机进行双向通信。收发机2035还可包括调制解调器以调制分组并将经调制的分组提供给天线以供传输、以及解调从天线接收到的分组。
在一些情形中,无线设备可包括单个天线2040。然而,在一些情形中,该设备可具有不止一个天线2040,这些天线可以能够并发地传送或接收多个无线传输。
I/O控制器2045可管理设备2005的输入和输出信号。I/O控制器2045还可管理未被集成到设备2005中的外围设备。在一些情形中,I/O控制器2045可代表至外部外围设备的物理连接或端口。在一些情形中,I/O控制器2045可以利用操作系统,诸如
Figure BDA0002378979340000541
Figure BDA0002378979340000542
或另一已知操作系统。在其他情形中,I/O控制器2045可表示调制解调器、键盘、鼠标、触摸屏或类似设备或者与其交互。在一些情形中,I/O控制器2045可被实现为处理器的一部分。在一些情形中,用户可经由I/O控制器2045或者经由I/O控制器2045所控制的硬件组件来与设备2005交互。
图21示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备2105的框图2100。无线设备2105可以是如本文所描述的UE 115的各方面的示例。无线设备2105可以是如本文所描述的传送方飞行器705的各方面的示例。在一些情形中,无线设备2105可以与飞行器205集成在一起。无线设备2105可包括接收机2110、传送方飞行器通信管理器2115和发射机2120。无线设备2105还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机2110可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机2110可以是参照图24所描述的收发机2435的各方面的示例。接收机2110可利用单个天线或天线集合。
传送方飞行器通信管理器2115可以是参照图24所描述的传送方飞行器通信管理器2415的各方面的示例。
传送方飞行器通信管理器2115和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现,则传送方飞行器通信管理器2115和/或其各个子组件中的至少一些子组件的功能可以由设计成执行本公开中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来执行。传送方飞行器通信管理器2115和/或其各个子组件中的至少一些子组件可物理地位于各个位置处,包括被分布成使得功能的各部分由一个或多个物理设备在不同物理位置处实现。在一些示例中,根据本公开的各个方面,传送方飞行器通信管理器2115和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以是分开且相异的组件。在其他示例中,根据本公开的各方面,传送方飞行器通信管理器2115和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以与一个或多个其他硬件组件(包括但不限于I/O组件、收发机、网络服务器、另一计算设备、本公开中所描述的一个或多个其他组件或其组合)相组合。
传送方飞行器通信管理器2115可以:通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,以及标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集。
发射机2120可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机2120可与接收机2110共处于收发机模块中。例如,发射机2120可以是参照图24所描述的收发机2435的各方面的示例。发射机2120可利用单个天线或天线集合。发射机2120可以使用该无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器。
图22示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备2205的框图2200。无线设备2205可以是如参照图21所描述的无线设备2105、传送方飞行器705、飞行器205或UE 115的各方面的示例。无线设备2205可包括接收机2210、传送方飞行器通信管理器2215和发射机2220。无线设备2205还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机2210可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机2210可以是参照图24所描述的收发机2435的各方面的示例。接收机2210可利用单个天线或天线集合。
传送方飞行器通信管理器2215可以是参照图24所描述的传送方飞行器通信管理器2415的各方面的示例。传送方飞行器通信管理器2215还可包括网状链路管理器2225和飞行信息管理器2230。
网状链路管理器2225可以通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路。在一些情形中,该无线通信链路是飞行器对飞行器网状网络的无线网状网络通信链路。在一些情形中,无线网状网络通信链路包括至少一个定向传输波束,并且第一关键飞行信息集是使用该无线网状网络通信链路的该至少一个定向传输波束来传送给第二飞行器的。
飞行信息管理器2230可以标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集。在一些情形中,关键飞行信息包括:飞行记录仪数据,驾驶舱录音器数据,指示第一飞行器的运行的飞行器运行数据,或其组合。
发射机2220可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机2220可与接收机2210共处于收发机模块中。例如,发射机2220可以是参照图24所描述的收发机2435的各方面的示例。发射机2220可利用单个天线或天线集合。
图23示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的传送方飞行器通信管理器2315的框图2300。传送方飞行器通信管理器2315可以是参照图21、22和24所描述的传送方飞行器通信管理器2415的各方面的示例。传送方飞行器通信管理器2315可包括网状链路管理器2320、飞行信息管理器2325、离散传输管理器2330、数据管理器2335、重传管理器2340、配对管理器2345、带宽管理器2350、数据划分管理器2355、遇险管理器2360、缓冲器管理器2365和通信路径管理器2370。这些模块中的每一者可彼此直接或间接通信(例如,经由一条或多条总线)。
网状链路管理器2320可以通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路。在一些情形中,该无线通信链路是飞行器对飞行器网状网络的无线网状网络通信链路。在一些情形中,无线网状网络通信链路包括至少一个定向传输波束,并且第一关键飞行信息集是使用该无线网状网络通信链路的该至少一个定向传输波束来传送给第二飞行器的。
飞行信息管理器2325可以标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集。在一些情形中,关键飞行信息包括:飞行记录仪数据,驾驶舱录音器数据,指示第一飞行器的运行的飞行器运行数据,或其组合。
离散传输管理器2330可以将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器,包括在离散时间传送第一关键飞行记录仪信息集的诸离散子集。
数据管理器2335可以将第一关键飞行信息集存储在本地存储空间中,该本地存储空间包括飞行记录仪。
重传管理器2340可以:评估无线通信链路的质量;如果该质量未能满足阈值,则挂起第一关键飞行信息集的传输;以及如果该质量随后满足该阈值,则从本地存储空间检索第一关键飞行信息集以使用该无线通信链路来将其传送给第二飞行器。
配对管理器2345可以:标识已经建立了与第一飞行器的无线通信链路的已连接的飞行器集合,从该已连接的飞行器集合中选择要与之共享关键飞行信息的飞行器集合,以及向该飞行器集合传送询问以查询该飞行器集合中的每一飞行器是否能够存储第一飞行器的关键飞行信息。在一些情形中,基于以下各项来选择该飞行器集合:连接到该已连接的飞行器集合中的每一飞行器的飞行器的数目,该已连接的飞行器集合中的每一飞行器的存储容量,该已连接的飞行器集合中的每一飞行器的目的地,该已连接的飞行器集合中的每一飞行器的飞行路线,该已连接的飞行器集合中的每一飞行器的相对于第一飞行器的行进方向,第一飞行器与该已连接的飞行器集合中的每一飞行器之间的预计联系时间,或其组合。
带宽管理器2350可以:标识该已连接的飞行器集合的所建立的无线通信链路中的每一者的可用带宽,其中选择该飞行器集合基于每个所建立的无线通信链路的该可用带宽;以及标识该已连接的飞行器集合中的每一飞行器对于地面服务器的可用带宽,其中选择该飞行器集合基于对于该地面服务器的该可用带宽。
数据划分管理器2355可以:将第一关键飞行信息集划分成不同部分;以及使用一组无线通信链路来将第一关键飞行信息集的每一部分传送给与第一飞行器通信地耦合的不同飞行器,其中第二飞行器是接收到第一关键飞行信息集的一部分的这些不同飞行器之一。
遇险管理器2360可以:标识使用该无线通信链路的第一飞行器的遇险状况,向具有与第一飞行器的所建立的无线通信链路的已连接飞行器集合传送对该遇险状况的指示,以及基于标识该遇险状况来标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的与第一关键飞行信息集不同的第二关键飞行信息集。遇险管理器2360可以:使用该无线通信链路来将第二关键飞行信息集传送给第二飞行器,以及基于标识该遇险状况、通过第一飞行器来直接与一个或多个附加飞行器建立一个或多个附加无线通信链路。在一些情形中,第二关键飞行信息集包括用于以下操作的指令:基于标识该遇险状况来将第二关键飞行信息集传送给未通过该无线通信链路与第一飞行器连接的另一飞行器。在一些情形中,该指示与关键飞行信息的传输包括在一起。
缓冲器管理器2365可以基于标识该遇险状况、使用该无线通信链路来向第二飞行器传送经缓冲的关键飞行信息。
通信路径管理器2370可包括关于网状网络的未与传送方飞行器直接连接的其他节点的信息。在一些情形中,第一关键飞行信息集包括用于以下操作的指令:存储第一关键飞行信息集,并且使用第二无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给未与第一飞行器连接的另一飞行器。
图24示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备2405的系统2400的框图。设备2405可以是如上(例如参照图1)所描述的传送方飞行器705或UE 115的组件的示例或者包括这些组件。设备2405可包括用于双向语音和数据通信的组件,包括用于传送和接收通信的组件,包括传送方飞行器通信管理器2415、处理器2420、存储器2425、软件2430、收发机2435、以及I/O控制器2445。这些组件可经由一条或多条总线(例如,总线2410)处于电子通信。设备2405可以与一个或多个飞行器205、一个或多个地面服务器210、一个或多个基站230和/或一个或多个卫星235进行无线通信。
处理器2420可包括智能硬件设备(例如,通用处理器、DSP、CPU、微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑组件、分立的硬件组件、或者其任何组合)。在一些情形中,处理器2420可被配置成使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其他情形中,存储器控制器可被集成到处理器2420中。处理器2420可被配置成执行存储器中所储存的计算机可读指令以执行各种功能(例如,支持使用网状网络来共享关键飞行信息的各功能或任务)。
存储器2425可包括RAM和ROM。存储器2425可存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件2430,这些指令在被执行时使得处理器执行本文所描述的各种功能。在一些情形中,存储器2425可尤其包含BIOS,该BIOS可控制基本硬件或软件操作,诸如与外围组件或设备的交互。
软件2430可包括用于实现本公开的各方面的代码,包括用于支持使用网状网络来共享关键飞行信息的代码。软件2430可被存储在非瞬态计算机可读介质(诸如系统存储器或其他存储器)中。在一些情形中,软件2430可以不由处理器直接执行,而是可使得计算机(例如,在被编译和执行时)执行本文中所描述的各功能。
收发机2435可经由一个或多个天线、有线或无线链路进行双向通信,如上所述。例如,收发机2435可表示无线收发机并且可与另一无线收发机进行双向通信。收发机2435还可包括调制解调器以调制分组并将经调制的分组提供给天线以供传输、以及解调从天线接收到的分组。
在一些情形中,无线设备可包括单个天线2440。然而,在一些情形中,该设备可具有不止一个天线2440,这些天线可以能够并发地传送或接收多个无线传输。
I/O控制器2445可管理设备2405的输入和输出信号。I/O控制器2445还可管理未被集成到设备2405中的外围设备。在一些情形中,I/O控制器2445可代表至外部外围设备的物理连接或端口。在一些情形中,I/O控制器2445可以利用操作系统,诸如
Figure BDA0002378979340000601
Figure BDA0002378979340000602
或另一已知操作系统。在其他情形中,I/O控制器2445可表示调制解调器、键盘、鼠标、触摸屏或类似设备或者与其交互。在一些情形中,I/O控制器2445可被实现为处理器的一部分。在一些情形中,用户可经由I/O控制器2445或者经由I/O控制器2445所控制的硬件组件来与设备2405交互。
图25示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备2505的框图2500。无线设备2505可以是如本文所描述的UE 115的各方面的示例。无线设备2505可以是如本文所描述的接收方飞行器710的各方面的示例。在一些情形中,无线设备2505可以与飞行器205集成在一起。无线设备2505可包括接收机2510、接收方飞行器通信管理器2515和发射机2520。无线设备2505还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机2510可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机2510可以是参照图28所描述的收发机2835的各方面的示例。接收机2510可利用单个天线或天线集合。接收机2510可以在第一飞行器的飞行期间使用无线通信链路来从第二飞行器接收关键飞行信息。
接收方飞行器通信管理器2515可以是参照图28所描述的接收方飞行器通信管理器2815的各方面的示例。接收方飞行器通信管理器2515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现,则接收方飞行器通信管理器2515和/或其各个子组件中的至少一些子组件的功能可以由设计成执行本公开中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来执行。接收方飞行器通信管理器2515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可物理地位于各个位置处,包括被分布成使得功能的各部分由一个或多个物理设备在不同物理位置处实现。在一些示例中,根据本公开的各个方面,接收方飞行器通信管理器2515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以是分开且相异的组件。在其他示例中,根据本公开的各方面,接收方飞行器通信管理器2515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以与一个或多个其他硬件组件(包括但不限于I/O组件、收发机、网络服务器、另一计算设备、本公开中所描述的一个或多个其他组件或其组合)相组合。
接收方飞行器通信管理器2515可以:通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路,以及将关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中。
发射机2520可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机2520可与接收机2510共处于收发机模块中。例如,发射机2520可以是参照图28所描述的收发机2835的各方面的示例。发射机2520可利用单个天线或天线集合。
图26示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的无线设备2605的框图2600。无线设备2605可以是如参照图25所描述的无线设备2505、接收方飞行器710、飞行器205或UE 115的各方面的示例。无线设备2605可包括接收机2610、接收方飞行器通信管理器2615和发射机2620。无线设备2605还可包括处理器。这些组件中的每一者可彼此处于通信(例如,经由一条或多条总线)。
接收机2610可接收信息,诸如分组、用户数据或与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道以及与使用网状网络来共享关键飞行信息相关的信息等)相关联的控制信息。信息可被传递到该设备的其他组件。接收机2610可以是参照图28所描述的收发机2835的各方面的示例。接收机2610可利用单个天线或天线集合。
接收方飞行器通信管理器2615可以是参照图28所描述的接收飞行器通信管理器2815的各方面的示例。接收方飞行器通信管理器2615还可包括网状链路管理器2625和数据管理器2630。
网状链路管理器2625可以通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路。
数据管理器2630可以将关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中。
发射机2620可传送由该设备的其他组件生成的信号。在一些示例中,发射机2620可与接收机2610共处于收发机模块中。例如,发射机2620可以是参照图28所描述的收发机2835的各方面的示例。发射机2620可利用单个天线或天线集合。
图27示出根据本公开的各方面的支持使用网状网络来共享关键飞行信息的接收方飞行器通信管理器2715的框图2700。接收方飞行器通信管理器2715可以是参照图25、26和28所描述的接收方飞行器通信管理器2815的各方面的示例。接收方飞行器通信管理器2715可包括网状链路管理器2720、数据管理器2725、遇险管理器2730、重传管理器2735、服务器管理器2740和清除管理器2745。这些模块中的每一者可彼此直接或间接通信(例如,经由一条或多条总线)。
网状链路管理器2720可以通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路。数据管理器2725可以将关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中。遇险管理器2730可以使用该无线通信链路来接收对第二飞行器的遇险状况的指示。
重传管理器2730可以基于接收到该指示、使用第二无线通信链路来将关键飞行信息传送给与第二飞行器不同的第三飞行器。服务器管理器2740可以:在完成飞行之后,将第二飞行器的关键飞行信息传送给地面服务器。
清除管理器2745可以:标识第二飞行器在没有遇险状况的情况下完成了其飞行,以及基于标识第二飞行器在没有遇险状况的情况下完成了其飞行来从第一飞行器的存储器中清除该关键飞行信息。
图28示出根据本公开的各方面的包括支持使用网状网络来共享关键飞行信息的设备2805的系统2800的框图。设备2805可以是如上(例如参照图1)所描述的接收方飞行器710或UE 115的组件的示例或者包括这些组件。设备2805可包括用于双向语音和数据通信的组件,包括用于传送和接收通信的组件,包括接收方飞行器通信管理器2815、处理器2820、存储器2825、软件2830、收发机2835、以及I/O控制器2845。这些组件可经由一条或多条总线(例如,总线2810)处于电子通信。设备2805可以与一个或多个飞行器205、一个或多个地面服务器210、一个或多个基站230和/或一个或多个卫星235进行无线通信。
处理器2820可包括智能硬件设备(例如,通用处理器、DSP、CPU、微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑组件、分立的硬件组件、或者其任何组合)。在一些情形中,处理器2820可被配置成使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其他情形中,存储器控制器可被集成到处理器2820中。处理器2820可被配置成执行存储器中所储存的计算机可读指令以执行各种功能(例如,支持使用网状网络来共享关键飞行信息的各功能或任务)。
存储器2825可包括RAM和ROM。存储器2825可存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件2830,这些指令在被执行时使得处理器执行本文所描述的各种功能。在一些情形中,存储器2825可尤其包含BIOS,该BIOS可控制基本硬件或软件操作,诸如与外围组件或设备的交互。
软件2830可包括用于实现本公开的各方面的代码,包括用于支持使用网状网络来共享关键飞行信息的代码。软件2830可被存储在非瞬态计算机可读介质(诸如系统存储器或其他存储器)中。在一些情形中,软件2830可以不由处理器直接执行,而是可使得计算机(例如,在被编译和执行时)执行本文中所描述的各功能。
收发机2835可经由一个或多个天线、有线或无线链路进行双向通信,如上所述。例如,收发机2835可表示无线收发机并且可与另一无线收发机进行双向通信。收发机2835还可包括调制解调器以调制分组并将经调制的分组提供给天线以供传输、以及解调从天线接收到的分组。
在一些情形中,无线设备可包括单个天线2840。然而,在一些情形中,该设备可具有不止一个天线2840,这些天线可以能够并发地传送或接收多个无线传输。
I/O控制器2845可管理设备2805的输入和输出信号。I/O控制器2845还可管理未被集成到设备2805中的外围设备。在一些情形中,I/O控制器2845可代表至外部外围设备的物理连接或端口。在一些情形中,I/O控制器2845可以利用操作系统,诸如
Figure BDA0002378979340000631
Figure BDA0002378979340000641
或另一已知操作系统。在其他情形中,I/O控制器2845可表示调制解调器、键盘、鼠标、触摸屏或类似设备或者与其交互。在一些情形中,I/O控制器2845可被实现为处理器的一部分。在一些情形中,用户可经由I/O控制器2845或者经由I/O控制器2845所控制的硬件组件来与设备2805交互。
图29示出解说根据本公开的各方面的用于使用网状网络来共享关键飞行信息的方法2900的流程图。方法2900的操作可由如本文所描述的发现方飞行器405、505或其组件来实现。例如,方法2900的操作可由如参照图9到图12所描述的发现方飞行器通信管理器来执行。在一些示例中,发现方飞行器405、505可以执行代码集来控制该设备的功能元件执行下文描述的功能。附加地或替换地,发现方飞行器405、505可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框2905,发现方飞行器405、505可在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据。框2905的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框2905的操作的各方面可由如参照图9到图12所描述的飞行数据管理器来执行。
在框2910,发现方飞行器405、505可基于该飞行数据来确定将要用于对第二飞行器的发现的具有至少一个波束方向的发现模式。框2910的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框2910的操作的各方面可由如参照图9到图12所描述的模式管理器来执行。
在框2915,发现方飞行器405、505可在该发现模式的至少一个波束方向上传送至少一个定向传输波束。框2915的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框2915的操作的各方面可由如参照图9到12所描述的发射机来执行。
在框2920,发现方飞行器405、505可基于该至少一个所传送的定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路。框2920的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框2920的操作的各方面可由如参照图9到图12所描述的网状链路管理器来执行。
图30示出解说根据本公开的各方面的用于使用网状网络来共享关键飞行信息的方法3000的流程图。方法3000的操作可由如本文所描述的目标飞行器405、510或其组件来实现。例如,方法3000的操作可由如参照图13到图16所描述的目标飞行器通信管理器来执行。在一些示例中,目标飞行器405、510可以执行代码集来控制该设备的功能元件执行下文描述的功能。附加地或替换地,目标飞行器405、510可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框3005,目标飞行器405、510可在使用第一无线网络的第一通信链路的第一飞行器处接收关于第二飞行器的飞行数据。框3005的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3005的操作的各方面可由如参照图13到图16所描述的飞行数据管理器来执行。
在框3010,目标飞行器405、510可基于关于第二飞行器的该飞行数据来确定具有至少一个波束方向的监听模式。框3010的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3010的操作的各方面可由如参照图13到图16所描述的模式管理器来执行。
在框3015,目标飞行器405、510可使用指向该监听模式的至少一个波束方向的至少一个定向接收波束来接收由第二飞行器所传送的定向传输波束。框3015的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3015的操作的各方面可由如参考图13到图16所描述的接收机来执行。
在框3020,目标飞行器405、510可基于接收到来自第二飞行器的该定向传输波束来在第一飞行器与第二飞行器之间直接建立第二无线网络的第二通信链路。框3020的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3020的操作的各方面可由如参照图13到图16所描述的网状链路管理器来执行。
图31示出解说根据本公开的各方面的用于使用网状网络来共享关键飞行信息的方法3100的流程图。方法3100的操作可由如本文所描述的地面服务器210或其组件来实现。例如,方法3100的操作可由如参照图17到图20所描述的地面服务器通信管理器来执行。在一些示例中,地面服务器210可以执行代码集以控制设备的功能元件来执行以下所描述的功能。附加地或替换地,地面服务器210可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框3105,地面服务器210可使用无线网络来从多个飞行器接收空中话务信息。框3105的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3105的操作的各方面可由如参照图17到图20所描述的空中话务管理器来执行。
在框3110,地面服务器210可将来自该多个飞行器的第一飞行器标识为用于与该多个飞行器中的至少一者直接建立第二无线网络的一个或多个第二通信链路的节点。框3110的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3110的操作的各方面可由如参照图17到图20所描述的发现模式管理器来执行。
在框3115,地面服务器210可基于第一飞行器和第二飞行器的位置来从该多个飞行器中标识第一飞行器尝试与之通信的第二飞行器。框3115的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3115的操作的各方面可由如参照图17到图20所描述的发现模式管理器来执行。
在框3120,地面服务器3120可使用第一无线网络的第一通信链路来向第一飞行器传送第二飞行器的飞行数据。框3120的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3120的操作的各方面可由如参照图17到20所描述的发射机来执行。
图32示出解说根据本公开的各方面的用于使用网状网络来共享关键飞行信息的方法3200的流程图。方法3200的操作可由本文所描述的传送方飞行器705或其组件来实现。例如,方法3200的操作可由如参照图21到图24所描述的传送方飞行器通信管理器来执行。在一些示例中,传送方飞行器705可以执行代码集以控制该设备的功能元件来执行以下描述的功能。附加地或替换地,传送方飞行器705可以使用专用硬件来执行下述功能的各方面。
在框3205,传送方飞行器705可通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路。框3205的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3205的操作的各方面可由如参照图21到图24所描述的网状链路管理器来执行。
在框3210,传送方飞行器705可标识要在第一飞行器的飞行期间传送给第二飞行器的第一关键飞行信息集。框3210的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3210的操作的各方面可由如参照图21到图24所描述的飞行信息管理器来执行。
在框3215,传送方飞行器3215可使用该无线通信链路来将第一关键飞行信息集传送给第二飞行器。框3215的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3215的操作的各方面可由如参照图21到24所描述的发射机来执行。
图33示出解说根据本公开的各方面的用于使用网状网络来共享关键飞行信息的方法3300的流程图。方法3300的操作可由如本文所描述的接收方飞行器710或其组件来实现。例如,方法3300的操作可由如参照图25到图28所描述的接收方飞行器通信管理器来执行。在一些示例中,接收方飞行器710可以执行代码集以控制该设备的功能元件来执行以下描述的功能。附加地或替换地,接收方飞行器710可以使用专用硬件来执行下述功能的各方面。
在框3305,接收方飞行器710可通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路。框3305的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3305的操作的各方面可由如参照图25到图28所描述的网状链路管理器来执行。
在框3310,接收方飞行器710可在第一飞行器的飞行期间使用该无线通信链路来从第二飞行器接收关键飞行信息。框3310的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3310的操作的各方面可由如参考图25到图28所描述的接收机来执行。
在框3315,接收方飞行器710可将该关键飞行信息存储到第一飞行器的存储器中。框3315的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3315的操作的各方面可由如参照图25到28所描述的数据管理器来执行。
图34示出解说根据本公开的各方面的用于使用网状网络来共享关键飞行信息的方法3400的流程图。方法3400的操作可由如本文所描述的地面服务器210或其组件来实现。例如,方法3400的操作可由如参照图17到图20所描述的地面服务器通信管理器来执行。在一些示例中,地面服务器210可以执行代码集以控制设备的功能元件来执行以下所描述的功能。附加地或替换地,地面服务器210可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框3405,地面服务器210可使用第一无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输,该第一关键飞行信息传输包括关于多个始发飞行器的关键飞行信息。框3105的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3405的操作的各方面可由如参照图17到图20所描述的空中话务管理器来执行。
在框3410,地面服务器210可存储关于该多个始发飞行器的该关键飞行信息。框3410的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3410的操作的各方面可由如参照图17到图20所描述的空中话务管理器来执行。
在框3415,地面服务器210可将该关键飞行信息的至少一部分与该多个始发飞行器中的一个或多个始发飞行器进行关联。框3415的操作可根据本文所描述的方法来执行。在某些示例中,框3415的操作的各方面可由如参照图17到图20所描述的空中话务管理器来执行。
在一些示例中,来自所描述的两种或更多种方法的各方面可被组合。应注意,所描述的方法仅仅是示例实现,并且各方法的操作可被重新排列或以其他方式修改以使得其它实现是可能的。
本文中所描述的技术可被用于各种无线通信系统,诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)以及其他系统。CDMA系统可实现诸如CDMA2000、通用地面无线电接入(UTRA)等无线电技术。CDMA2000涵盖IS2000、IS-95和IS-856标准。IS-2000版本常可被称为CDMA2000 1X、1X等。IS-856(TIA-856)常被称为CDMA2000 1xEV-DO、高速率分组数据(HRPD)等。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和其他CDMA变体。TDMA系统可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。
OFDMA系统可实现诸如超移动宽带(UMB)、E-UTRA、电气电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。LTE和LTE-A是使用E-UTRA的UMTS版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A、NR以及GSM在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。CDMA2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。本文中所描述的技术既可被用于以上提及的系统和无线电技术,也可被用于其他系统和无线电技术。尽管LTE或NR系统的各方面可被描述以用于示例目的,并且在以上大部分描述中可使用LTE或NR术语,但本文中所描述的技术也可应用于LTE或NR应用以外的应用。
宏蜂窝小区一般覆盖相对较大的地理区域(例如,半径为数千米的区域),并且可允许无约束地由与网络提供方具有服务订阅的UE 115接入。小型蜂窝小区可与较低功率基站105相关联(与宏蜂窝小区相比而言),且小型蜂窝小区可在与宏蜂窝小区相同或不同的(例如,有执照、无执照等)频带中操作。根据各个示例,小型蜂窝小区可包括微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、以及微蜂窝小区。微微蜂窝小区例如可覆盖较小地理区域并且可允许无约束地由与网络供应商具有服务订阅的UE 115接入。毫微微蜂窝小区也可覆盖较小地理区域(例如,住宅)并且可提供有约束地由与该毫微微蜂窝小区有关联的UE 115(例如,封闭订户群(CSG)中的UE 115、住宅中的用户的UE 115等)接入。用于宏蜂窝小区的eNB可被称为宏eNB。用于小型蜂窝小区的eNB可被称为小型蜂窝小区eNB、微微eNB、毫微微eNB、或家用eNB。eNB可支持一个或多个(例如,两个、三个、四个,等等)蜂窝小区,并且还可支持使用一个或多个分量载波的通信。
本文中所描述的一个或多个无线通信系统100可支持同步或异步操作。对于同步操作,基站105可以具有类似的帧定时,并且来自不同基站105的传输可以在时间上大致对准。对于异步操作,基站105可以具有不同的帧定时,并且来自不同基站105的传输可以不在时间上对准。本文中所描述的技术可用于同步或异步操作。
本文中所描述的信息和信号可使用各种各样的不同技艺和技术中的任一种来表示。例如,贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
结合本文中的公开描述的各种解说性框以及模块可以用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合(例如,DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器,或者任何其他此类配置)。
计算机可读介质包括非瞬态计算机存储介质和通信介质两者,其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。非瞬态存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,非瞬态计算机可读介质可包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、压缩盘(CD)ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他非瞬态介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从网站、服务器、或其他远程源传送的,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括CD、激光碟、光碟、数字通用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘常常磁性地再现数据而碟用激光来光学地再现数据。以上介质的组合也被包括在计算机可读介质的范围内。
本文中所描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。其他示例和实现落在本公开及所附权利要求的范围和精神内。例如,由于软件的本质,上述功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或其任何组合来实现。实现功能的特征可物理地位于各种位置,包括被分布以使得功能的各部分在不同的物理位置处实现。如本文中(包括权利要求中)所使用的,在两个或更多个项目的列举中使用的术语“和/或”意指所列出的项目中的任一者可单独被采用,或者两个或更多个所列出的项目的任何组合可被采用。例如,如果组成被描述为包含组成部分A、B和/或C,则该组成可包含仅A;仅B;仅C;A和B的组合;A和C的组合;B和C的组合;或者A、B和C的组合。同样,如本文中(包括权利要求中)所使用的,在项目列举(例如,以附有诸如“中的至少一者”或“中的一者或多者”之类的措辞的项目列举)中使用的“或”指示包含性列举,使得例如引述项目列举“中的至少一者”的短语是指这些项目的任何组合,包括单个成员。作为示例,“A、B或C中的至少一者”旨在涵盖:A、B、C、A-B、A-C、B-C、和A-B-C,以及具有多重相同元素的任何组合(例如,A-A、A-A-A、A-A-B、A-A-C、A-B-B、A-C-C、B-B、B-B-B、B-B-C、C-C和C-C-C,或者A、B和C的任何其他排序)。
如本文所使用的,短语“基于”不应被解读为引述封闭条件集。例如,被描述为“基于条件A”的示例性特征可基于条件A和条件B两者而不脱离本公开的范围。换言之,如本文所使用的,短语“基于”应当以与短语“至少部分地基于”相同的方式来解读。
在附图中,类似组件或特征可具有相同的附图标记。此外,相同类型的各个组件可通过在附图标记后跟随短划线以及在类似组件之间进行区分的第二标记来加以区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记,则该描述可应用于具有相同的第一附图标记的类似组件中的任何一个组件而不论第二附图标记、或其他后续附图标记如何。
本文结合附图阐述的说明描述了示例配置而不代表可被实现或者落在权利要求的范围内的所有示例。本文所使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”,而并不意指“优于”或“胜过其他示例”。本详细描述包括具体细节以提供对所描述的技术的理解。然而,可在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些实例中,众所周知的结构和设备以框图形式示出以避免模糊所描述的示例的概念。
提供本文中的描述是为了使得本领域技术人员能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的,并且本文中所定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的范围。由此,本公开并非被限定于本文所描述的示例和设计,而是应被授予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最广范围。

Claims (32)

1.一种用于无线通信的方法,包括:
由第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路;
标识要在所述第一飞行器的飞行期间传送给所述第二飞行器的第一关键飞行信息集;以及
使用所述无线通信链路来将所述第一关键飞行信息集传送给所述第二飞行器。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述无线通信链路是飞行器对飞行器网状网络的无线网状网络通信链路。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:
所述无线网状网络通信链路包括至少一个定向传输波束,并且所述第一关键飞行信息集是使用所述无线网状网络通信链路的所述至少一个定向传输波束来传送给所述第二飞行器的。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述第一关键飞行信息集传送给所述第二飞行器包括:在离散时间传送第一关键飞行记录仪信息集的离散子集。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括:
将所述第一关键飞行信息集存储在本地存储空间中,所述本地存储空间包括飞行记录仪;
评估所述无线通信链路的质量;
如果所述质量未能满足阈值,则挂起所述第一关键飞行信息集的传输;以及
如果所述质量随后满足所述阈值,则从所述本地存储空间检索所述第一关键飞行信息集以使用所述无线通信链路来将其传送给所述第二飞行器。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括:
标识已经建立了与所述第一飞行器的无线通信链路的多个已连接的飞行器;以及
从所述多个已连接的飞行器中选择要与之共享所述关键飞行信息的飞行器集合。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:
标识所述多个已连接的飞行器的所建立的无线通信链路中的每一者的可用带宽,其中选择所述飞行器集合至少部分地基于每个所建立的无线通信链路的所述可用带宽。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:
标识所述多个已连接的飞行器中的每一者对于地面服务器的可用带宽,其中选择所述飞行器集合至少部分地基于对于所述地面服务器的所述可用带宽。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:
将所述第一关键飞行信息集划分成不同部分;以及
使用多个无线通信链路来将所述第一关键飞行信息集的每一部分传送给与所述第一飞行器通信地耦合的不同飞行器,其中所述第二飞行器是接收所述第一关键飞行信息集的一部分的所述不同飞行器之一。
10.如权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:
向所述飞行器集合传送询问,所述询问查询所述飞行器集合中的每一飞行器是否能够存储所述第一飞行器的所述关键飞行信息。
11.如权利要求6所述的方法,其特征在于:
所述飞行器集合是至少部分地基于以下各项来选择的:连接到所述多个已连接的飞行器中的每一飞行器的飞行器的数目,所述多个已连接的飞行器中的每一飞行器的存储容量,所述多个已连接的飞行器中的每一飞行器的目的地,所述多个已连接的飞行器中的每一飞行器的飞行路线,所述多个已连接的飞行器中的每一飞行器的相对于所述第一飞行器的行进方向,所述第一飞行器与所述多个已连接的飞行器中的每一飞行器之间的预计联系时间,或其组合。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述关键飞行信息包括飞行记录仪数据、驾驶舱录音器数据、指示所述第一飞行器的运行的飞行器运行数据、或其组合。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括:
标识使用所述无线通信链路的所述第一飞行器的遇险状况;以及
向具有与所述第一飞行器的所建立的无线通信链路的多个已连接的飞行器传送对所述遇险状况的指示。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,进一步包括:
至少部分地基于标识所述遇险状况来标识要在所述第一飞行器的所述飞行期间传送给所述第二飞行器的与所述第一关键飞行信息集不同的第二关键飞行信息集;以及
使用所述无线通信链路来将所述第二关键飞行信息集传送给所述第二飞行器。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于:
所述第二关键飞行信息集包括用于以下操作的指令:至少部分地基于标识所述遇险状况来将所述第二关键飞行信息集传送给未通过所述无线通信链路与所述第一飞行器连接的另一飞行器。
16.如权利要求13所述的方法,其特征在于,进一步包括:
至少部分地基于标识所述遇险状况、使用所述无线通信链路来将经缓冲的关键飞行信息传送给所述第二飞行器。
17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,进一步包括:
由所述第一飞行器至少部分地基于标识所述遇险状况来直接与一个或多个附加飞行器建立一个或多个附加无线通信链路。
18.如权利要求13所述的方法,其特征在于:
所述指示与所述关键飞行信息的传输包括在一起。
19.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第一关键飞行信息集包括用于以下操作的指令:存储所述第一关键飞行信息集,以及使用第二无线通信链路来将所述第一关键飞行信息集传送给未与所述第一飞行器连接的另一飞行器。
20.一种用于无线通信的方法,包括:
由第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路;
在所述第一飞行器的飞行期间使用所述无线通信链路来从所述第二飞行器接收关键飞行信息;以及
将所述关键飞行信息存储到所述第一飞行器的存储器中。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,进一步包括:
使用所述无线通信链路来接收对所述第二飞行器的遇险状况的指示。
22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,进一步包括:
至少部分地基于接收到所述指示、使用第二无线通信链路来将所述关键飞行信息传送给与所述第二飞行器不同的第三飞行器。
23.如权利要求20所述的方法,其特征在于,进一步包括:
在完成所述飞行之后,将所述第二飞行器的所述关键飞行信息传送给地面服务器。
24.如权利要求20所述的方法,其特征在于,进一步包括:
标识所述第二飞行器在没有遇险状况的情况下完成了其飞行;以及
至少部分地基于标识所述第二飞行器在没有所述遇险状况的情况下完成了其飞行来从所述第一飞行器的所述存储器中清除所述关键飞行信息。
25.一种用于无线通信的方法,包括:
使用无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输,所述第一关键飞行信息传输包括关于多个始发飞行器的关键飞行信息;
存储关于所述多个始发飞行器的所述关键飞行信息;以及
将所述关键飞行信息的至少一部分与所述多个始发飞行器中的一个或多个始发飞行器进行关联。
26.如权利要求25所述的方法,其特征在于,进一步包括:
使用第一无线网络来从第二飞行器接收第二关键飞行信息传输,所述第二关键飞行信息传输包括关于所述多个始发飞行器的附加关键飞行信息;
存储关于所述多个始发飞行器的所述附加关键飞行信息;
将所述附加关键飞行信息的至少一部分与所述多个始发飞行器中的一个或多个始发飞行器进行关联;以及
从所述第一关键飞行信息传输的所述关键飞行信息和来自所述第二关键飞行信息传输的所述附加关键飞行信息聚集关于所述多个始发飞行器中的至少一个始发飞行器的关键飞行信息。
27.如权利要求25所述的方法,其特征在于,将所述关键飞行信息的所述部分与所述多个始发飞行器中的所述一个或多个始发飞行器进行关联包括:
用与所述一个或多个始发飞行器相关联的至少一个标识符来对所述关键飞行信息的所述部分打标签。
28.如权利要求25所述的方法,其特征在于:
所述第一关键飞行信息传输是至少部分地基于第一飞机到达机场来接收的。
29.如权利要求25所述的方法,其特征在于:
所述第一关键飞行信息传输包括从第二飞行器始发的关键飞行信息,从所述第二飞行器始发的所述关键飞行信息是使用第二无线网络来传送给所述第一飞行器的。
30.一种用于无线通信的装备,包括:
用于通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路的装置;
用于标识要在所述第一飞行器的飞行期间传送给所述第二飞行器的第一关键飞行信息集的装置;以及
用于使用所述无线通信链路来将所述第一关键飞行信息集传送给所述第二飞行器的装置。
31.一种用于无线通信的装备,包括:
用于通过第一飞行器直接与第二飞行器建立无线通信链路的装置;
用于在所述第一飞行器的飞行期间使用所述无线通信链路来从所述第二飞行器接收关键飞行信息的装置;以及
用于将所述关键飞行信息存储到所述第一飞行器的存储器中的装置。
32.一种用于无线通信的装备,包括:
用于使用无线网络来从第一飞行器接收第一关键飞行信息传输的装置,所述第一关键飞行信息传输包括关于多个始发飞行器的关键飞行信息;
用于存储关于所述多个始发飞行器的所述关键飞行信息的装置;以及
用于将所述关键飞行信息的至少一部分与所述多个始发飞行器中的一个或多个始发飞行器进行关联的装置。
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