JP2013058261A - 航空機との間でコンテンツを無線で転送するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乗り物、とりわけ航空機との間でコンテンツを無線で転送するシステム及び方法である。
【解決手段】
コンテンツは、航空機１０８がパーキング・ゲート又はその近傍にある時に、航空機１０８と地上局１０６との間、あるいは航空機１０８間で無線通信リンクを通じて無線で交換され得る、例えばデータ、音声、映像、及びマルチメディアを含む。１つの例において、システムは、転送範囲を増すためにＩＥＥＥ規格８０２．１６無線技術のような、長距離メトロポリタン・エリア技術を採用する。無線通信リンクのパラメータは、例えばリンクの位置に基づいて調整され得る。コンテンツは、利用可能なリンクの速度、情報の重要性、及び／又は乗り物と地上局との間の予想される接続時間のような優先順位に基づき、さらに乗り物と地上局との間で提供され得る。
【選択図】図１

Description

関連特許出願の相互参照
本出願は、２００６年９月１５日に出願された米国仮特許出願第６０／８４５，１３１号明細書の利益を主張するものであり、その全内容は本明細書に参照により援用される。

発明の背景
本発明は、航空機との間でコンテンツを無線で転送するシステム及び方法に関する。より具体的には、本発明は、航空機がパーキングゲート又はその近傍にあるときに、航空機と地上局との間、あるいは他の航空機との間で、例えばデータ、音声、映像、及びマルチメディアを含むコンテンツを無線で転送するシステム及び方法に関する。

関連技術の説明
多くのシステムは、離陸に先立って航空機に対し、ビデオテープ又はデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）のようなポータブル娯楽メディアを供給することにより、航空機上において最新のコンテンツの使用を提供する。この手順は、勿論、マスターの物理的な作成、搭載されるべき各航空機用の複製、空港所在地への適切な数量の分配、及び航空機上へのテープ／ディスクの適時（タイムリー）な転送を要求する。この手順は、しかしながら、航空機への又は航空機からの別のデータの供給を提供しない。また、このプロセスは、非常に大きな労働力を要し、分配が遅く、航空機上又は機外における航空路あるいは飛行に関するデータを何らサポートしない。

コンテンツ格納及び分配用のデジタルサーバを用いる最近のデジタルシステムは、例えばインターネットを通じたマスターの確実な電子転送により、航空機への最新のコンテンツを、空港における又は空港近くの設備に提供する。この設備において、コンテンツは、ゲートに到着する航空機に合う必要数ベースで、航空機用に適切なメディア（ＣＤ、ＤＶＤ、メモリースティック）へコピーされることができる。メディアは、ゲートに運ばれ、航空機のシステムへインストールされる。このアプローチは、メディアを様々な空港に物理的に輸送する時間及び費用を大幅に低減する。このプロセスは、配信においてより速く、労力を様々な空港所在地に再配分するが、それは依然としてゲートにおける航空機への、デバイス（ＣＤ、ＤＶＤ、メモリースティック）の物理的な供給を要する。そのような装置もまた幾らかの航空路データを搭載し得るが、デバイスを作るタイミングにより、それが乗客名簿データのような、何らかの飛行に関するデータを含むことは恐らく不可能である。メモリースティックのように書き込み可能なデバイスが使用された場合、航空機のデータを空港の地上設備への物理的転送用にオフロードするために、同じデバイスが用いられ得る。しかしながら、このプロセスは一般的に非常に大きな労働力を要する。

一般に「ゲートリンク（Gatelink）」と呼ばれる工業コンセプトが長年にわたり業界で議論されて来た。このコンセプトは、各空港ゲートに回線接続されるべきネットワーク及び、ゲートと航空機との間の有線又は無線接続を要求する。初期の試みは、光リンク（例えば赤外線リンク）を用い、工業規格が開発されたが、もたらされた製品は商業的に成功しなかった。さらに最近では、（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇのような）共通の無線ローカルエリアネットワーク規格が確認され、新しい航空電子工学（Avionics）規格（ＡＲＩＮＣ７６３）の中に含まれている。この規格は、５年以上経っているものの、ほとんどの空港でそのインフラストラクチャへの取り込みはできていない。

「ゲートリンク」のアプローチを用いて、そのネットワークにより航空機はゲートに到着した時に認識される。飛行に関するデータは、航空機から地上のサーバに転送され得る。また、航空路の運行データ、乗客名簿を含む飛行関連データ、及び最新のコンテンツを含む、飛行に適したあらゆる資料が航空機にローディングされ得る。これは、航空機の機上及び機外のデータ移動に関して、非常に優れた技術的アプローチである。しかしながら、短距離の無線ローカルエリア・ネットワーク・プロトコルの実施のためには、実際の航空機ゲートまでの空港設備の改造が必要となる。

広帯域（ブロードバンド）衛星通信は、飛行中の航空機と地上との間で大量のデータ交換をするために用いられ得る。当該システムの性能は、低速衛星通信（ＳＡＴＣＯＭ）に基づくシステム（Ｘ．２５， Ｓｗｉｆｔ６４又はＢＧＡＮ）から高速ＫＵバンド・システム（ＣｏｎｎｅＸｉｏｎ， Ｒｏｗ４４）にわたって変化する。一般的に、これらの衛星リンクは、６４Ｋｂｐｓ〜２０Ｍｂｐｓの間に限られる。この帯域幅は、広い地理的領域において、全てのユーザにより共用されなければならない。その上、航空機に基づくＫＵバンド・サービスに対する現在の規則は、航空機が地上にある間は、航空機から地上への伝送が生じることを許容しない。単一のチャンネルが、多くの様々な空港における多くの様々な航空機によって共有されることになるであろう。

携帯電話のネットワークもまた、航空機が地上にある間に、航空機への又は航空機からの情報伝達に使用され得るが、そのようなネットワークによりサポートされる帯域幅は、少なくとも目的のコンテンツをローディングするために必要な帯域幅よりも小さい規模のオーダーである。

本発明の目的、利点、及び新規な特徴は、添付図面と併せて読むと、以下の詳細な説明からより容易に分かるであろう。
本発明の一実施形態による、航空機へ及び航空機からコンテンツを無線で転送するためのシステムの一例を説明する概念図である。 コンテンツプロバイダの例、及び図１に示すシステムの要素間の関係の例を説明する図である。 コンテンツプロバイダの例、及び図１に示すシステムの要素間の関係の例を説明する図である。 コンテンツプロバイダの例、及び図１に示すシステムの要素間の関係の例を説明する図である。 コンテンツプロバイダの例、及び図１に示すシステムの要素間の関係の例を説明する図である。 ＷＩＦＩタイプの装置のブロードキャスト範囲に関連して、図１に示すシステムの基地局のブロードキャスト範囲の一例を説明する俯瞰図である。 コンテンツが図１に示すシステムに対して提供される方法の一例を説明する図である。 図１に示すシステムに対してコンテンツを提供するために、ビデオ・オン・デマンド（ＶｏＤ）技術が用いられる一例を説明する図である。 ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａシステムと比較して、図１に示すシステムにおいて採用されるＩＥＥＥ規格８０２．１６システムの性能の一例を説明するグラフである。 図１に示すシステムの基地局と世界中の様々な位置における航空機との間の、無線リンク用に使用され得る様々な周波数の一例を説明する図である。

好ましい実施形態の説明
以下で詳細に記述されるように、本発明は、航空機がパーキング・ゲート又はその近傍にある間に、航空機から地上局へ、及び地上局から航空機へのデジタル・データの無線転送に関するシステム及び方法に関する。図１に示すように、システム１００の一実施形態は、分配されるべきマスターファイルを作り出すメディア・センター１０２を含む。メディア・センター１０２は、例えばインターネット１０４又は任意の別タイプのネットワークを経由して、例えば空港又は空港近辺に存在し得るサーバ又は基地局１０６に接続されることができる。サーバ又は基地局１０６は、例えば航空機１０８上のトランシーバーにより受信されるべきコンテンツを、各々無線で送信できる。具体的に、サーバ又は基地局１０６は、（ＩＥＥＥ８０２．１１のような）高速のローカルエリア技術の代わりに、（ＩＥＥＥ８０２．１６に従うような）高速の長距離メトロポリタン・エリア・ネットワーク技術を利用する。従って、サーバ１０６は、航空機１０８上及び機外におけるリアルタイム又は実質的にリアルタイムの情報転送をサポートする。サーバ１０６は、空港設備に対する変更無しに、又は最小限の変更で動作でき、従って、空港当局からの最小限の協力で、システム１００が配備されることを可能にする。

当業者によって理解され得るように、ＩＥＥＥ８０２．１６のような、新興のメトロポリタン・エリア・ネットワークは、かなりの距離（例えば３マイル又は約３マイル〜５マイル又は約５マイルの範囲内）にわたって、高速データ転送（例えば２０Ｍｂｐｓ又は約２０Ｍｂｐｓ〜７０Ｍｂｐｓ又は約７０Ｍｂｐｓの範囲内）をサポートする。サーバ／基地局、基地局のトランシーバー、航空機のトランシーバー、航空機のアンテナ、及び航空機のサーバの組合せを通じて、システム１００は、航空機が空港のゲート（又は場合により近傍）にある全期間にわたり、航空機へ／からのデータ転送を提供することが可能である。注意深く配置された中継器の追加で、無線ネットワークは空港設備に対するあらゆる影響を最小化しつつ、空港をサービスで囲むことができる。

約３〜５マイルの範囲内の距離にわたってデータの無線交換をサポートする、あらゆる無線技術が用いることができる。代わりの技術が開発された時、それらは同様に使用が考慮され得る。周波数の選択は、基地局１０６により、又は航空機１０８の物理的位置により、決定されることができ、高い帯域幅が望ましい。

通信は、基地局１０６と航空機１０８との間で交換される情報に制約される必要がないことに注意されたい。むしろ、航空機１０８どうしは、基地局を伴って、又は基地局無しで、互いに直接通信できる。ある航空機１０８がコンテンツを保有し、第２の航空機１０８がそのコンテンツを保有しない場合、そのコンテンツは中間の基地局１０６無しで、無線により又は電線、ファイバー等を経由して航空機から航空機へ転送することができる。性能改善は、航空機１０８、基地局１０６、及び中継器のメッシュ網を構築することにより可能である。

航空機１０８へ及び航空機１０８から転送されるべきコンテンツは、典型的にセキュリティデータ、システム性能データ、システム利用データ、及びトランザクション情報を含む。航空機に転送されるべきデータは、典型的には飛行中の娯楽（ＩＦＥ、In Fright Entertainment）用のコンテンツ又はメディア、乗客名簿のような乗客データ、及び航空路メモ、トレーニング、及び手順情報のような航空路の運行データを含む。航空機に対して次の飛行の間に使用される最新ニュース、天候、及びスポーツのコンテンツを提供する強い要望があるため、特に興味深いのは時間に影響されるＩＦＥ用のコンテンツ又はメディアの転送である。

図２〜５は、コンテンツ・プロバイダの例、及びシステム１００の要素間の関係を例示している。図２に示すように、オペレーション・センター１０２は、航空路オペレーション・センター１２０及び代替のサーバサイト１２２の他に、幾つかの例を挙げれば、ウェブ・コンテンツ・プロバイダ１１０、動画コンテンツ・プロバイダ１１２、ウェブＭＰ３オーディオ・プロバイダ１１４、エアリンク（Aeronautical Radio, Inc.；ＡＲＩＮＣ）プロバイダ１１６、及びシッタ（Societe Internationale de Telecommunications Aeronautiques；ＳＩＴＡ）プロバイダ１１８と通信でき、従ってそれらから情報を受信（又はそれらと情報を交換）できる。図３に示すように、とりわけ、一例における基地局１０６は、航空機１０８内に搭載されているフィラー−パネル取付けのアンテナ／受信器１２４と通信する。

図４及び５は、さらに、オペレーション・センター１０２と航空機１０８との間で交換され得る様々なコンテンツ、及びオペレーション・センター１０２と通信できる様々なタイプの要素を例示している。図５は、特に、幾つかの例を挙げれば、オペレーション・センター１０２が、ファイルサーバ・プール１３０、ＳＡＴＣＯＭネットワーク１３２、Worldwide Interoperability for Microwave Access (ＷｉＭＡＸ) IEEE Standard 802.16ネットワーク１３４、wireless
fidelity (ＷＩＦＩ) IEEE Standard 802.11aネットワーク１３６、global satellite for mobile/general packet radio service/G3 (ＧＳＭ（登録商標）／ＧＰＲＳ／Ｇ３)ネットワーク１３８（例えば携帯電話技術ネットワーク）、メモリースティックのようなユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）デバイス１４０、航空機の機上に搭載される取外し可能なハード・ドライブのようなトップレベル・ドメイン（ＴＬＤ）デバイス１４２、及び航空機の機上に持ち込まれるポータブル・ローダーのような、ページ記述原語（ＰＤＬ）デバイス１４４と通信できることを例示している。上述のように、基地局１０６は、追加的なシステムが地上側と航空機側の双方に対して接続され得るように、航空機１０８が地上にある間に使用できる、航空機１０８の機上又は機外におけるリアルタイムの高速データリンクを提供する。これらのシステムは、セキュリティビデオ、飛行関連情報等のような情報を交換するために用いることができる。コンテンツは、毎日、毎月、あるいは必要に応じた頻度でローディングされ得る。

図３〜５から分かるように、例えば航空機のような乗り物１０８がサーバ１０６と通信するとき、乗り物１０８は、サーバ１０６が乗り物１０８を識別できるようにサーバと識別情報を交換する。乗り物１０８に提供されるコンテンツは、そのとき少なくとも部分的に、乗り物の固有性に基づき得る。また、サーバ１０６内のソフトウェア、例えば無線制御ソフトウェア（図３参照）は、無線リンクが例えばその位置において通信を管理している無線規則に適合できるように、サーバ１０６の位置（すなわちリンクの位置）に基づき、サーバ１０６と乗り物１０８との間の無線リンクのパラメータを調整するために動作し得る。すなわち、幾つかの国又は或る国の領域は、無線通信リンクがその国の別の領域、又は他の国における規格とは異なる特定の規格に適合することを要求するかも知れない。それゆえ、サーバ１０６は、サーバ１０６がその位置を識別できるように、そしてソフトウェアが算定された位置に基づいてリンクのパラメータを調整できるように、例えば外部装置（例えばＧＰＳ）と通信可能な位置識別機構を含み得る。同様に、乗り物１０８上の通信装置は、乗り物１０８上の通信装置がサーバ１０６により確立されるリンクのタイプをサポートすることを可能にし得る、ソフトウェア及びハードウェアのような機構を含むことができる。

それに加えて、乗り物１０８は、例えば利用可能なリンクの速度、情報の重要度、及び／又はサーバ１０６との予想される接続時間に従って、乗り物１０８からサーバ１０６への情報転送の優先順位を決めるために、例えば、そのハードウェア及びソフトウェア内に具体化されたトラフィック優先順位決定機構を含み得る。同様に、サーバ１０６は、例えば利用可能なリンクの速度、情報の重要度、及び／又は乗り物１０８との予想される接続時間に従って、サーバ１０６から乗り物１０８への情報転送の優先順位を決めるために、例えば、そのハードウェア及びソフトウェア内に具体化されたトラフィック優先順位決定機構を含み得る。

図６は、ＷＩＦＩタイプの装置Ｗのブロードキャスト範囲に関連して、基地局１０６のブロードキャスト範囲の一例を説明する俯瞰図である。図７は、コンテンツが提供される方法の一例を図示している。例えば、共通中間言語（ＣＩＬ）ファイルは、標準入力フォーマット（ＳＩＦ）ファイルへ変換されることができ、従ってコンテンツとして提供され得る。図８に示すような別の例において、ビデオ・オン・デマンド（ＶｏＤ）メニューは、コンテンツの更新に伴って、コンテンツ（例えばニュース１）の日付スタンプが更新されるコンテンツを提供するのに使用され得る。図９は、ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａシステムと比較して、システム１００において採用されるＩＥＥＥ規格８０２．１６システムの性能の一例を説明するグラフ９００である。図１０は、基地局１０６と世界中の様々な位置における航空機１０８との間の、無線リンク用に使用され得る様々な周波数の一例を図示している。

上記には本発明の例示的実施形態が数例しか説明されていないが、当業者であればこの発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく、例示的実施形態において多くの変形が可能であることが容易に分かるであろう。例えば、本プロセスに示すステップの順序及び機能性は、本発明の趣旨から逸脱することなく、幾つかの点で変形され得る。従って、そのような全ての変形は以下の請求項に定義されるように、本発明の範囲内に含まれるよう意図されている。

Claims (20)

1. コンテンツを乗り物から他のエンティティに配信するシステムであって、
   前記乗り物に設けられた第１の通信装置と、
   前記エンティティに設けられた第２の通信装置と、を備え、
   前記第１及び第２の通信装置は、
   前記コンテンツを互いの間で通信するリンクを確立する長距離メトロポリタン・エリア・ネットワーク技術を採用し、さらに前記リンクの位置に基づいて前記リンクの少なくとも１つのパラメータを調整するリンク・パラメータ調整機構を採用する、
   システム。
2. 前記乗り物は、航空機である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記エンティティは、空港における基地局である、請求項１に記載のシステム。
4. 前記第１及び第２の通信装置は、前記乗り物に関する識別情報を交換するように動作可能である、請求項１に記載のシステム。
5. 前記コンテンツは、前記乗り物の固有性に基づく、請求項４に記載のシステム。
6. 前記第１の通信装置は、利用可能なリンクの速度、情報の重要度、及び前記第１及び第２の通信装置間の予想される接続時間の少なくとも１つに従って、前記乗り物から前記エンティティへの前記コンテンツ転送の優先順位を決定するトラフィック優先順位決定機構を備える、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第２の通信装置は、利用可能なリンクの速度、情報の重要度、及び前記第１及び第２の通信装置間の予想される接続時間の少なくとも１つに従って、前記エンティティから前記乗り物への前記コンテンツ転送の優先順位を決定するトラフィック優先順位決定機構を備える、請求項１に記載のシステム。
8. コンテンツを配信するシステムであって、
   少なくとも１つの基地局と、
   ネットワークを通じてコンテンツを少なくとも１つの前記基地局に配信するに適したオペレーション・センターとを備え、
   前記基地局は、
   空港が無線伝送範囲内にあるように前記空港に対して或る位置に配置され、乗り物との間で情報を交換する通信リンクを確立するように動作可能であり、さらに前記通信リンクの位置に基づいて前記通信リンクの少なくとも１つのパラメータを調整するリンク・パラメータ調整機構を採用する、システム。
9. 複数の前記基地局が、それぞれの無線伝送範囲内で、それぞれの空港に近いそれぞれの所在地に配置される、請求項８に記載のシステム。
10. 前記基地局及び前記乗り物は、前記乗り物に関する識別情報を交換するように動作可能である、請求項８に記載のシステム。
11. 前記基地局は、前記乗り物の固有性に基づき、前記情報を前記乗り物に提供する、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記基地局は、利用可能なリンクの速度、情報の重要度、及び前記基地局と前記乗り物との間の予想される接続時間の少なくとも１つに従って、前記基地局から前記乗り物への前記情報転送の優先順位を決定するトラフィック優先順位決定機構を備える、請求項８に記載のシステム。
13. コンテンツを乗り物から他のエンティティに配信する方法であって、
    第１の通信装置を前記乗り物において備えることと、
    第２の通信装置を前記エンティティにおいて備えることと、
    前記コンテンツを前記第１及び第２の通信装置間で通信するためのリンクを、長距離メトロポリタン・エリア・ネットワーク技術を用いて確立するように、前記第１及び第２の通信装置を構成することと、
    前記リンクの位置に基づいて少なくとも１つの前記リンクのパラメータを調整することと
    を含む方法。
14. 前記乗り物は、航空機である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記エンティティは、空港における基地局である、請求項１３に記載の方法。
16. 前記第１及び第２の通信装置を動作させて、前記乗り物に関する識別情報を交換することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
17. 前記コンテンツは、前記乗り物の固有性に基づく、請求項１６に記載の方法。
18. 利用可能なリンクの速度、情報の重要度、及び前記第１及び第２の通信装置間の予想される接続時間の少なくとも１つに従って、前記乗り物と前記エンティティとの間の前記コンテンツ転送の優先順位を決定することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
19. ネットワークを通じてコンテンツをオペレーション・センターから前記エンティティへ提供することを含む、請求項１３に記載の方法。
20. 複数の前記第２の通信装置が、それぞれの無線伝送範囲内で、それぞれの実体に近接したそれぞれの位置に配置される、請求項１３に記載の方法。

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