JP2014172607A - 航空機データ伝送モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】航空機100a,bがゲート120a,bに駐機しているとき、航空機は、電気ケーブル122a,bに接続され、このケーブルによって給電される。このケーブルはまた、電力線ブロードバンド(BPL)技術を使用して、航空機とゲートとの間の有線データ伝送のために使用される。ゲートおよび航空機は、各々電力線ブロードバンドモジュール126を備えている。航空機は、Wi−Fiモジュール、セルラモジュール、および/またはイーサネットモジュールなどの他の通信モジュールを含むことができる。これらの他のモジュールもまた、データ伝送のために使用できる。通信リンクマネジャを使用して、通信リンクの可用性、コスト、速度、および他のパラメータに応じて、1つまたは複数の通信モジュールを選択することができる。
【選択図】図1
Description
航空機と、空港ネットワーク、航空会社ネットワーク、および他のタイプの地上ネットワークなどの外部ネットワークとの間のデータ転送は、現代の航空機産業において不可欠である。先行する飛行の間に収集されたデータが、処理のために航空機からダウンロードされる必要があることがあり、一方今後の飛行のために、新しいデータがアップロードされる必要があることがある。航空機のグラウンド時間は、限定されることが多く、一方でかなりの量のデータが、航空機へ、かつ航空機から、効率的で、セキュアな、かつ堅牢なやり方で転送される必要がある。Wi−Fi技術およびセルラ技術が提案されており、さまざまな空港および航空会社によって部分的に採用されている。しかしながら、これらの技術は、航空業界の技術的な、ビジネス上の、および規制上の複雑さのために、しばしば一貫しておらず、または利用可能でないことさえある。たとえば、既存の航空機と新しい航空機との異なる設計により、無線通信のためのアンテナを統合するだけでなく、新しいコネクタおよび通信インターフェースを提供することが困難になる。さらに、民間使用のために利用可能な通信周波数帯域幅は、異なる国々においてしばしば一貫しておらず、異なる機器を要する。したがって、ブロードバンド接続能力の伸びは非常に遅れており、増加する需要をサポートするには不十分である。多くの空港および航空会社は、航空機のグラウンド時間中に、航空機から、かつ航空機へと物理的に搬送される、紙のシステム、およびテープまたはディスクなどのデータ搬送体にいまだに頼っている。
図1は、いくつかの実施形態に従った、航空機と外部ネットワークとの間で地上データを伝送するためのシステム100の概略図である。システム100のさまざまな構成要素を使用して外部ネットワーク130に通信可能に結合された航空機110aおよび110bが図示されている。当業者であれば、任意の数の航空機(たとえば、1機、2機、3機、またはそれ以上)が、同じシステムを使用して同じまたは異なる外部ネットワークに通信可能に結合され得ることを理解するであろう。
上で触れたように、一組の異なる通信リンクを、航空機と外部ネットワークとの間のデータ転送のために使用することができ、さらに別の組の通信リンクを、ゲート電力線ブロードバンドモジュールと外部ネットワークとの間のデータ転送に使用することができる。ここで、これらの通信リンクを図2および図3を参照して説明することにする。具体的には、図2は、いくつかの実施形態に従った、航空機200と外部ネットワーク230との間のデータ伝送のための異なる通信リンクの概略的表現である。航空機200は、航空機電力線ブロードバンドモジュール202と、少なくとも1つの他のモジュールとを含む。図2は、3つの他のモジュール、すなわち、航空機Wi−Fiモジュール204、航空機セルラモジュール206、および航空機イーサネットモジュール208を図示する。しかしながら、より少ない、またはより多い通信モジュールが航空機200上で提供されてもよい。通信モジュール202〜208は、地上オフボード通信ユニット201の中に統合されて示されている。いくつかの実施形態において、電力線ブロードバンドモジュール202は、他のモジュールと統合されなくてもよく、スタンドアローンシステムの一部として機能することができる。航空機200、またはより具体的には、地上オフボード通信ユニット201はまた、航空機通信リンクマネジャ210を含むことができ、航空機通信リンクマネジャ210は、通信モジュール202〜208のうちの1つまたは複数と外部ネットワーク230との間で、データ伝送を開始し、制御するように構成されている。たとえば、航空機通信リンクマネジャ210は、航空機電力線ブロードバンドモジュール202に、ゲート電力線ブロードバンドモジュール212とのオフボード電力線ブロードバンド通信リンクを形成するように指示することができる。同じ例または別の例において、航空機通信リンクマネジャ210は、航空機Wi−Fiモジュール204に、ゲートリンクシステムのルータなどのWi−Fiルータ214とのオフボードWi−Fi通信リンクを形成するように指示することができる。さらに、航空機通信リンクマネジャ210は、航空機セルラモジュール206に、携帯電話サービスプロバイダのルータなどのセルラルータ216とのオフボードセルラ通信リンクを形成するように指示することができる。最後に、航空機通信リンクマネジャ210は、航空機イーサネットモジュール208に、空港または航空会社によって提供されるルータであってよいイーサネットルータ218とのオフボードイーサネット通信リンクを形成するように指示することができる。これらの外部通信モジュールまたはルータ、たとえば、ゲート電力線ブロードバンドモジュール212、Wi−Fiルータ214、セルラルータ216、およびイーサネットルータ218の各々1つは、外部ネットワーク230との別個の外部通信リンクを確立することが可能であってよい。いくつかの実施形態においては、これらの外部通信モジュールまたはルータ、たとえば、ゲート電力線ブロードバンドモジュール212、Wi−Fiルータ214、セルラルータ216、およびイーサネットルータ218のうちの1つまたは複数が利用可能でないことがあって、対応するオフボード通信リンクおよび外部通信リンクを確立することができない。さらに、これらの外部通信モジュールまたはルータのうちの1つが利用可能であっても、コスト、セキュリティ、可用性、および速度などの、これらのリンクに関連付けられたさまざまなパラメータのために、航空機通信リンクマネジャ210が、対応する通信リンクの使用を選び出さないことがある。
図4は、いくつかの実施形態に従った、航空機と外部ネットワークとの間でデータを伝送するための方法400に対応したプロセスフローチャートである。方法400は、動作402の間に、航空機およびゲートを提供することより開始することができる。航空機およびゲートのさまざまな例は、図1〜図3を参照して上で説明されている。提供される航空機は、一組の多数の通信モジュールを含む。この組の中の少なくとも1つのモジュールは、航空機電力線ブロードバンドモジュールである。電力線ブロードバンドモジュールは、航空機の電気レセプタクルに結合される。提供されるゲートは、外部ネットワークに通信可能に結合されたゲート電力線ブロードバンドモジュールを含む。ゲート電力線ブロードバンドモジュールはまた、電気出力ケーブルに結合される。たとえば、インターフェースカードを使用して、ゲート電力線ブロードバンドモジュールと電気出力ケーブルとの間に、誘導結合または容量結合を提供することができる。航空機は、電気出力ケーブルを航空機の電気レセプタクルに接続することができるように、ゲートに駐機することができる。さらに、航空機の場所により、1つまたは複数の(電力線ブロードバンドモジュール以外の)航空機通信モジュールが、その場所において利用可能なさまざまなデータサービスプロバイダとの通信リンクを確立するのを可能にすることができる。
本明細書で提示されるプロセスおよびシステムのさまざまな特徴をよりよく例証するために、ここで、図5に示される航空機の製造およびサービスの方法600、ならびに図6に示される航空機630を説明することにする。生産開始前の間、航空機の製造およびサービスの方法600は、航空機630の仕様化および設計602、ならびに材料調達604を含むことができる。生産段階は、航空機630の、構成要素および部分組立品の製造606、ならびにシステム統合608を伴う。その後、航空機630は、就航612するために、認定および引き渡し610を経ることができる。顧客によって使用されている間、航空機630は、ルーティンの保守およびサービス614(修正、再構成、改装などもまた含むことができる)のためにスケジュールされる。本明細書で説明する実施形態は、一般に民間航空機のサービスに関するが、実施形態は、航空機の製造およびサービスの方法600の他の段階で実践されてもよい。
ここで図7を見てみると、いくつかの実施形態に従った、データ処理システム700の実例が描かれている。データ処理システム700は、コントローラ、または上で説明されたさまざまなシステムの他の構成要素において使用される、1つまたは複数のコンピュータを実装するために使用されてよい。いくつかの実施形態において、データ処理システム700は、通信フレーム構造702を含み、通信フレーム構造702は、プロセッサユニット704、メモリ706、永続的ストレージ708、通信ユニット710、インプット/アウトプット(I/O)ユニット712、およびディスプレイ714の間の通信を提供する。この例において、通信フレーム構造702は、バスシステムの形式を取ることができる。
上述した概念は、理解を明瞭にする目的のために、ある詳細において説明されてきたが、一定の変更または修正が、添付の特許請求項の範囲内で実践され得ることは明らかであろう。プロセス、システム、および装置を実装する多くの代替的な手段があることに留意されたい。よって、本実施形態は、例証としてみなされるべきであり、制限的にみなされるべきではない。
110a 航空機
110b 航空機
112a 電気レセプタクル/電気出力ソケット
112b 電気レセプタクル
116a 地上オフボード通信ユニット
116b 地上オフボード通信ユニット
117 航空機電力線ブロードバンドモジュール
118 第2のモジュール
119 インターフェースカード
120a ゲート
120b ゲート
122a 電気出力ケーブル
122b 電気出力ケーブル
124a 変換器
124b 変換器
126 ゲート電力線ブロードバンドモジュール
128 インターフェースカード
130 外部ネットワーク
140 データサービスプロバイダ
150 外部電力供給部
200 航空機
201 地上オフボード通信ユニット
202 航空機電力線ブロードバンドモジュール
204 航空機Wi−Fiモジュール
206 航空機セルラモジュール
208 航空機イーサネットモジュール
210 航空機通信リンクマネジャ
212 ゲート電力線ブロードバンドモジュール
214 Wi−Fiルータ
216 セルラルータ
218 イーサネットルータ
230 外部ネットワーク
300 航空機電力線ブロードバンドモジュール
310 ゲート
312 ゲート電力線ブロードバンドモジュール
314 ゲートWi−Fiモジュール
316 ゲートセルラモジュール
318 ゲートイーサネットモジュール
320 ゲート通信リンクマネジャ
324 Wi−Fiルータ
326 セルラルータ
330 外部ネットワーク
600 航空機の製造およびサービスの方法
602 仕様化および設計
604 材料調達
606 構成要素および部分組立品の製造
608 システム統合
610 認定および引き渡し
612 就航
614 保守およびサービス
630 航空機
632 機体
634 システム
636 内部
638 推進システム
640 電気システム
642 油圧システム
644 環境システム
700 データ処理システム
702 通信フレーム構造
704 プロセッサユニット
706 メモリ
708 永続的ストレージ
710 通信ユニット
712 インプット/アウトプット(I/O)ユニット
714 ディスプレイ
716 ストレージデバイス
718 プログラムコード
720 コンピュータ可読媒体
722 コンピュータプログラム製品
724 コンピュータ可読ストレージ媒体
726 コンピュータ可読信号媒体
Claims (15)
- 航空機と外部ネットワークとの間で地上データを伝送するためのシステムであって、
前記航空機およびゲートに接続された電気出力ケーブルを通して、前記外部ネットワークへ、かつ前記外部ネットワークからデータを伝送するように構成された電力線ブロードバンドモジュールと、
前記外部ネットワークへ、かつ前記外部ネットワークからデータを無線で伝送するように構成された少なくとも1つの無線通信モジュールと、
前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間、および前記少なくとも1つの無線通信モジュールと前記外部ネットワークとの間で、データ伝送を開始し、制御するように構成された通信リンクマネジャと
を含み、
前記電力線ブロードバンドモジュール、前記少なくとも1つの無線通信モジュール、および前記通信リンクマネジャが、前記航空機に固定されて取り付けるように構成されている、
システム。 - 前記電力線ブロードバンドモジュール、前記少なくとも1つの無線通信モジュール、および前記通信リンクマネジャが、地上オフボード通信ユニットの中に統合されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記通信リンクマネジャが、(a)前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送、および(b)前記少なくとも1つの無線通信モジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送のうちの1つ、または両方を選択するように構成されている、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記通信リンクマネジャが、(a)前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送のコスト、(b)前記少なくとも1つの無線通信モジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送のコスト、(c)前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送の可用性、(d)前記少なくとも1つの無線通信モジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送の可用性、(e)前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送の速度、(f)前記少なくとも1つの無線通信モジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送の速度、(g)前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送のセキュリティ、および(h)前記少なくとも1つの無線通信モジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送のセキュリティのグループから選択される、1つまたは複数のパラメータに基づいて、選択するように構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記通信リンクマネジャが、前記1つまたは複数のパラメータにおける変化に基づいて、(a)前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送、および(b)前記少なくとも1つの無線通信モジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送の間で、データ転送負荷のバランスを取るように構成されている、請求項4に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの無線通信モジュールが、セルラ通信モジュールまたはWi−Fiモジュールのうちの1つを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの無線通信モジュールが、セルラ通信モジュールおよびWi−Fiモジュールを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記電気出力ケーブルに電気的に接続し、前記電力線ブロードバンドモジュールへの誘導結合または容量結合を確立するための、インターフェースカードをさらに含む請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記システムが前記航空機をさらに含み、前記電力線ブロードバンドモジュール、前記少なくとも1つの無線通信モジュール、および前記通信リンクマネジャが、前記航空機に固定式に取り付けられる、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記航空機が、前記電気出力ケーブルに接続するための電気出力レセプタクルを含み、前記電気出力レセプタクルが、前記電力線ブロードバンドモジュールに誘導的に結合される、請求項9に記載のシステム。
- 前記航空機が、オンボードネットワークを含み、前記少なくとも1つの無線通信モジュールおよび前記電力線ブロードバンドモジュールが、前記オンボードネットワークに通信可能に結合される、請求項9に記載のシステム。
- 前記電力線ブロードバンドモジュールと前記外部ネットワークとの間のデータ伝送が、設定周波数で動作する1つまたは複数の電気出力構成要素に限定され、前記1つまたは複数の電気出力構成要素が、前記航空機および前記ゲートに接続された前記電気出力ケーブルを含む、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。
- 航空機と外部ネットワークとの間で地上データを伝送するための方法であって、
航空機をゲートに接続することであって、
前記航空機が、一組の通信モジュールを含み、
前記一組の通信モジュールが、航空機電力線ブロードバンドモジュール、および1つまたは複数の航空機通信モジュールを含み、
前記航空機電力線ブロードバンドモジュールが、前記航空機の電気レセプタクルに誘導的に結合され、
前記ゲートが、前記外部ネットワークに通信可能に結合されかつ電気出力ケーブルに誘導的に結合された、ゲート電力線ブロードバンドモジュールを含む、
前記航空機を前記ゲートに接続することと、
前記航空機を前記ゲートに接続することが、前記電気出力ケーブルを前記航空機の前記電気レセプタクルに接続し、それにより、前記航空機電力線ブロードバンドモジュールと前記ゲート電力線ブロードバンドモジュールとの間に通信チャネルを確立することを含み、
前記航空機と前記外部ネットワークとの間のデータ通信のために、前記一組の通信モジュールから1つまたは複数のモジュールを選択することと、
1つまたは複数の識別されたモジュールを使用して、前記航空機と前記外部ネットワークとの間でデータを伝送することと
を含む方法。 - 前記1つまたは複数のモジュールを選択することが、前記一組の中の各通信モジュールを通したデータ転送のコスト、前記一組の中の各通信モジュールを通したデータ転送の可用性、前記一組の中の各通信モジュールを通したデータ転送の速度、および前記一組の中の各通信モジュールを通したデータ転送のセキュリティからなるグループから選択される、1つまたは複数のパラメータを使用して、前記航空機の通信リンクマネジャによって実施される、請求項13に記載の方法。
- 前記航空機と前記外部ネットワークとの間でデータを伝送することが、少なくとも2つの識別されたモジュールを使用して実施される、請求項13または14に記載の方法。
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