高帶寬開放式有線網絡的製作方法
2023-06-05 06:43:21
專利名稱：高帶寬開放式有線網絡的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動平臺上的通信系統，尤其涉及結合在移動平臺上的航線娛樂、客艙服務和衛星網際網路子系統中的開放式的區域網。
背景技術：
當今廣泛使用的商用飛機包括眾多的客艙系統，為乘客提供益處和方便。這些系統包括例如飛行中娛樂(In Flight Entertainment，IFE)和客艙服務系統(Cabin Service System，CSS)。這些各個系統的供應商通常相互隔離地設計他們的系統。因此，儘管每個系統的重量、功耗和性能可以優化，但先前開發的系統忽略了解決飛機級的重量、功率和其他與這些系統相關的重要因素。因此，仍然需要將飛機作為一個整體對客艙系統進行優化。
具體地說，先前開發的系統往往使用重的、昂貴的同軸、雙軸或四芯銅纜來連接各個系統中的各種設備。此外，這些類型的電纜由於笨重且難以消除它們要求的連接器，因此往往難以安裝。更糟糕的是，由於飛機客艙電屏蔽要求，這些電纜類型的帶寬受到限制。此外，由於當前的飛行中娛樂系統分享分配介質(即，電纜)並且在乘客中劃分可用的有限帶寬，因此先前開發的系統忍受有限的安全性和可擴展性。
同時，隨著消費電子設備的廣泛使用，飛機乘客開始將網絡兼容的設備(例如，筆記本計算機和個人數字設備)帶到飛機上以在他們飛行期間自娛自樂。不幸的是，對於乘客，常規的IFE系統通常與這些信息技術兼容設備不兼容。因此，飛機乘客事實上仍然無法接觸到在網際網路上變為可用的新生的娛樂技術(例如，多媒體信息和多玩家網際網路遊戲)。
因此，現有技術的系統不能支持飛機乘客日益需求的新生服務。
發明內容
本發明包括用於為移動平臺乘客提供寬帶連接的系統和方法，以支持重播電視、音頻、消息傳遞、存儲的視頻的重放、工作人員信息系統、電子航空旅行包、應用程式、話音、蜂窩電話、視頻點播、音頻點播和在線遊戲，以及其他多媒體、網際網路和電信技術。總的來說，這裡提供的開放式網絡和相關方法代替包括許多並行系統的先前技術，從而使得節省了重量、功率和空間。此外，本發明提供更方便的網絡升級、維護、修改和添加。此外，本發明提供對大範圍的外設的連接，並且支持「即插即用」的應用和外設以便在移動平臺上使用。
具體地說，本發明允許飛機上的乘客訪問數據伺服器(例如，音頻/視頻點播)，同時防止對其他乘客的數據和數據伺服器自身的未經授權的訪問。一種優選形式的乘客與系統的接口是通過經由例如USB連接為乘客提供健壯的音頻、視頻和控制的主機客戶端和交換機的組合。
簡單的說，本發明提供的轉變的高帶寬飛機客艙網絡將客艙分配系統的範例從封閉式、專有的、不靈活的系統改變為開放式、工業兼容的、靈活且集成的系統的範例。根據本發明原理的方法和系統無縫地支持有線和無線網絡，並且容易地適用於大範圍的消費電子和信息技術外設。因此，與設計各種空中應用的定製硬體和軟體的常規途徑相比，本發明降低了飛機整體成本。
此外，本發明允許用戶無縫連接到寬帶空對地通信系統。在於2000年8月16日提交的、名為「Method and Apparatus for Providing Bi-Directional DataServices and Live Television Programming to Mobile Platforms」的美國專利申請No.09/639912中描述了一種示例性的寬帶空對地通信系統，將其內容全部合併於此。
在優選實施例中，本發明提供一種適用於包括多個外圍設備的移動平臺的開放式網絡。在網絡中，中央伺服器與至少一個交換機通信。此外，多個網絡設備與該交換機通信。這樣，多個主機和個人外圍設備中的每個與網絡設備之一通信。此外，移動平臺可以是包括用於控制網絡的控制面板的飛機。此外，核心網可以提供在可通過網絡通信的飛行中娛樂和實況TV資源、客艙服務子系統、天線子系統和主機設備之間的通信網關。為了通過衛星轉發器/數據路由器將網絡擴展到網際網路，該網絡還可以包括作為天線子系統的一部分的衛星數據收發器。在一個實施例中，個人外設可以在個人區域無線網絡中使用藍牙兼容設備而不是USB有線設備，以便與連接到虛擬區域網的主機用戶設備連接，從而虛擬區域網控制主機用戶設備的網絡的安全和服務質量。
在另一實施例中，本發明提供一種包括多個主機和個人外設以及開放式網絡的移動平臺。在網絡中，中央伺服器於至少一個交換機通信。此外，多個網絡設備與該交換機通信。這樣，多個主機和個人外圍設備中的每個與網絡設備之一通信。此外，移動平臺可以是包括用於控制網絡的控制面板的飛機。此外，核心網可以提供在可通過網絡通信的飛行中娛樂和實況TV資源、客艙服務子系統、天線子系統和主機設備之間的通信網關。為了通過衛星收發器/數據路由器將網絡擴展到網際網路，該網絡還可以包括作為天線子系統的一部分的衛星數據收發器。在一個實施例中，個人外設(例如，耳機、麥克風、鍵盤和個人控制單元)可以在個人區域網絡中使用藍牙兼容設備而不是USB有線設備，以便與連接到虛擬區域網的主機用戶設備連接，從而虛擬區域網控制主機用戶設備的網絡的安全和服務質量。
所述特徵、功能和優點可以在本發明的各個實施例中獨立地實現，或者可以合併在其他實施例中。
通過詳細描述和附圖，本發明將得到更全面的理解，其中圖1是根據本發明原理的飛機的俯視圖；圖2是圖1的飛機的網絡的方框圖；圖3是根據本發明的另一飛機網絡的結構圖；圖4是根據本發明的另一網絡的部分的俯視圖；圖5是圖2到4的網絡的座位電子箱(electronics box)的方框圖；圖6是根據本發明原理的網絡電纜鋪設的方框圖；和圖7是根據本發明原理的飛機座位的示意圖。
具體實施例方式
下面對優選實施例的描述本質上僅僅是示例性的，而決不意圖限制本發明、其應用或用途。
現在總體轉到附圖，具體轉到圖1，圖解了根據本發明原理的移動平臺10(例如，飛機)。在飛機10中，圖1圖解了分別具有乘客和工作人員部分14和16的客艙12。多個座位18為乘客提供在飛機10飛行期間休息或工作的空間。現在值得注意的是座位18通常以兩個或三個為一組，在相鄰的組之間有中間過道。
飛機10可以包括各種設施來幫助乘客在飛機上休息。可以提供飛行中娛樂(IFE)子系統來為乘客顯示電影或播放音樂。此外，可以如於2003年9月25日提交的、名為「Cabin Service System For A Mobile Platforms」的、共有的共同待審美國專利申請No.10/670952中所討論的，提供客艙服務子系統，其全部內容結合於此。
隨著筆記本計算機、個人數字助理、Wi-Fi/蜂窩電話等的廣泛使用，許多乘客發現坐在他們的座位18上的同時進行工作(或者自娛自樂)是很方便的。此外，波音公司正在某些飛機10上提供Connexion By BoeingSM服務，以便為飛機10上的乘客攜帶的數字設備提供網際網路連接。
將理解的是，這裡討論的在一個開放式網絡上連接所有設備和子系統節省整個飛機10的開發時間、精力和費用，並且超過各種設備和子系統的生存期。一個集成的、開放式系統還減少整個飛機10的重量和能耗。因此，圖2圖解了這樣的開放式網絡20的優選實施例，該網絡20適於在移動平臺10上使用，並且減少移動平臺10的重量、功耗和開發時間及費用。
開放式網絡20包括一個或多個OSI(開放式系統互連)層3的交換機，這裡稱為區域分線箱(ADB)22。最好使用光纜24將它們網絡連接在一起。另外的光纖鏈路26將多個座位電子箱(SEB)28網絡連接到區域分線箱22。座位電子箱28通常包括介質轉換器和OSI層2或3的交換機，這裡將更透徹地討論它們。此外，通信路徑30和32將各種數字主機用戶設備34(例如，手提筆記本計算機、個人數字助理和智能電(smartphone)主機用戶設備)和專用座位外圍主機設備36分別連接到座位電子箱28。
此外，控制面板38可以用於配置、控制和管理網絡20。在優選實施例中，「核心網」單元42可以介於控制面板38和網絡20的其餘部分之間。核心網執行與在(控制面板38所位於的)工作人員信息系統和主要服務工作人員客艙的、網絡20的其餘部分之間的網關類似的功能動。放入核心網單元42的優點在於核心網單元42管理網絡20上的信息流。因此，使用核心網42作為網關和防火牆增加了從控制面板38管理、監視和控制網絡20的能力。當然，儘管圖2圖解了通過銅線連接40和44放置於控制面板38和網絡20之間的核心網單元42，但本發明不限於此。例如，控制面板38和核心網單元42可以並行連接到網絡20的其餘部分。
圖2還示出了通過光纖連接48連接到網絡20的音頻和視頻點播伺服器46。在先前的系統中，常規的音頻和視頻資源在通過模擬銅纜(與通過數字網絡相反)硬連接到適當的座位外設(如耳機或附近的電視監視器)的複雜的座位箱處解碼，其中音頻和視頻內容由筆記本或座位主機外設中簡單的媒體播放器進行解碼。或者，一些先前的系統通過具有複雜座位箱的、封閉式的專有網絡連接這些設備。因此，無法容易地重新配置先前的系統來容納新的功能(即，在伺服器、筆記本或座位主機外設上的新應用軟體)。由於信號衰減和噪聲禁止這些封閉式和定製的系統的長度的延伸，因此先前的系統也不能對於不同大小(即，座位數量)的飛機進行縮放。
更糟糕的是，對這些常規系統的每次改變必須對每種飛機類型進行重新認證。此外，由於這些先前的系統中的每個大多是獨立於其他部件或系統而開發的(即，沒有考慮其他系統)，因此整個飛機10無法優化重量、功率、內部空間的使用等。相反，本發明通過在飛機10上的開放式網絡20中將這些系統網絡連接起來，優化了整個飛機10。
因此，本發明提供一種多用途的開放式網絡20。這些用途包括機上網際網路連接(如Connexion By BoeingSM子系統)、飛行(航線)中娛樂、和電話與擴音機話筒連接(即，語音)。此外，由於開放式架構，因而可以容易地將具有類似形式因素的額外的部件加到網絡20，而只需很少或不需要先前專有系統所需要的重新驗證。例如，可以相對容易地添加衛星電視接收機/編碼器、座位上顯示器(例如，觸控螢幕個人計算機)、乘客控制單元和網際網路話音(VOIP)聽筒、話筒和揚聲器，同時產生很少(安裝的硬體)或沒有重新驗證(手提硬體)的費用或延誤。此外，該開放式系統中的部件與和有線及無線LAN互連的任何客戶端伺服器技術功能上「即插即用」兼容。
參照圖3，圖解了包括適用於移動平臺的開放式網絡的本發明的另一實施例。網絡120包括幾個通過光纜124網絡連接在一起的區域分線箱122(交換機)。還示出了座位電子箱128(即，網絡設備)的組。每個座位電子箱128對應於飛機10的一個或多個座位18的座位組(見圖1)。在本實施例中，座位電子箱128是OSI層2的交換機，能將來自光纜鏈路126的信號轉換到銅或光纖通信路徑。值得注意的是，本發明與先前的途徑的不同之處在於，鏈路126是光纜鏈路而不是同軸電纜(或其他銅導體)。很重要的是，光纜鏈路126重量是其所取代的銅導體的大約1/10。
通常，通信路徑130將專用於手提設備134到網絡120的連接。同樣，通信路徑132典型地將被專用於與座位18相關的座位外設主機136(如，頭上控制臺、揚聲器、用作座位後背顯示器的無盤終端或基於磁碟的觸控螢幕PC、電視監視器等)到網絡120的連接。儘管當前實施例分別構想了對手提設備和座位外設主機134和136的專用連接，但在本發明宗旨和範圍內通信路徑130和132不必是專用的。
此外，圖3示出了與網絡120上的其他設備連接的、用於頭上顯示器的飛行中娛樂音頻/視頻解碼器152。同樣，數據收發器/路由器154和網際網路伺服器156(例如，Connexion By BoeingSM)合作來為移動平臺網絡120提供網際網路連接。此外，客艙服務子系統可以通過適當的接口158連接到網絡120來在網絡120以便向/從客艙服務子系統傳送數據(尤其是語音數據)和信號。因此，網絡120併入了許多先前獨立存在於專用、定製的系統(如客艙服務系統)上的數據資源。
現在轉到座位18上的網絡連接，圖4示出了網絡120的兩個可能的網絡拓撲。圖4A示出了星型拓撲，而圖4B示出了菊花形拓撲。具體地說，示出伺服器160(例如，Connexion By BoeingSM伺服器156、客艙服務接口158或音頻和視頻點播伺服器146等)向網絡120提供內容。網絡從區域分線箱122通過光纜126散開到星型拓撲162中的座位電子箱128。進而每個座位電子箱128提供一條或多條通信路徑130或132以供座位18的外設主機或手提設備的連接。要注意的是，座位電子箱128可以與座位166的特定行或其他組相關聯。
星型拓撲使用非常輕(相對於銅)的光纖互連。光纜布線長度對系統重量影響很小。這很容易允許從遠程定位的資源到各個座位組的長距離「本壘打」(home run)互連，並且由於每個座位或座位組直接連接到中央的區域分線箱上的埠，因此最小化了圖5A到5C中的座位電子箱的複雜度、功率、重量和大小。
圖4A圖解了在區域分線箱(ADB)122和座位電子箱128之間以星型拓撲162連接的網絡。每行座位(或者其一部分)可以是單獨的VLAN，並在ADB 122處控制訪問。要注意的是，埠保護可以限制VLAN中的座位之間的訪問。圖4B圖解了在區域分線箱(ADB)122和一列座位電子箱128之間以菊花鏈拓撲164連接的網絡。每列座位也可以是單獨的VALN，並在ADB122處控制訪問。埠保護限制VLAN中的座位之間的訪問。
圖4B示出了在區域分線箱122和座位電子箱128之間以菊花鏈拓撲164連接的光纜126。在優選實施例中，圖4A的星型拓撲使用100Base-FX光纖數據鏈路和光纜126，而圖4B的菊花型拓撲使用1000Base-SX光纖數據鏈路和光纜126。
菊花型拓撲對於簡化網絡安裝和簡化航空公司重新配置座位和重新調節座位距離是有利的。圖5A到5C中所示的星型拓撲中的具有支持10/100Mbps上行鏈路的交換機和介質轉換器的座位電子箱比座位電子箱的其他配置更簡單、更小、功耗更低並且成本更低。隨著交換機技術和晶片上交換機技術發展到較好地支持1Gbps，菊花和星型拓撲的座位電子箱之間的功率、重量和大小差異大大減少。
此外，圖4A和4B都圖解了用於網絡120的電源168。要注意的是，座位電子箱128最好的位置是在座位電子箱128所服務的座位組18中的(或相鄰的)座位18下面。座位電子箱128和座位18之間的電纜當然可以在電纜管道中沿著座位18下面或座位18中的結構布置。
座位電子箱128可以以多種不同方式配置，以對外設主機134和手提設備136(見例如圖2或3)提供網絡連接。圖5示出了座位電子箱128的幾種示例性配置。本質上，圖5A、5B和5C對於以星性拓撲實現的網絡，將座位箱大小和複雜度、每個座位組支持的外圍主機設備和用戶數量與ADB大小和複雜度折中考慮。更少的從SEB到ADB的上行鏈路減少了ADB的數量，但增加了SEB的複雜度。將從SEB到ADB的上行鏈路數量從每個座位組一個增加到每個座位一個增加了ADB數量，但卻大大簡化了SEB，儘管增加了它們的數量。這些方針構成了為飛機客艙設計最佳功率、重量和大小的開放式網絡基層架構的基礎。
例如，圖5A圖解了用於將最多4個外設主機124(例如，筆記本計算機或者用作座位顯示器的無盤終端或基於磁碟的觸控螢幕PC)連接到網絡120的座位電子箱128A。最好，座位電子箱128A連接到來自圖4A的星型網絡的一個雙芯光纜126A(最好100Mbps的光纖數據鏈路)。此外，座位電子箱128A連接到四根銅纜130A(最好是具有RJ-45連接器的10/100Mbps銅數據鏈路)。進而，四根電纜130A散開到座位上的插口，以用於手提外設主機134或專用座位外設136的連接。
座位電子單元128A包括一個光纖到銅線信號轉換器170A(即，介質轉換器)，以便將來自光纜126A的光信號(內部地)轉換成適用於銅線傳輸路徑的電磁信號。此外，座位電子單元128A包括一到四交換機172A，來提供在內部信號和四個電纜130A之間的切換連接。
圖5B圖解了具有增強的數據連接的座位電子箱128B。值得注意的是，座位電子單元128B提供在(至一到三個區域分線箱122B的)3個光纜126B和12個銅纜130B之間的連接。因此，座位電子箱128B包括三個介質轉換器170B和三個交換機172B。由於交換機172B可以(與座位電子箱128A中一樣)是一到四交換機，因此交換機172B允許銅纜130B和光纜126B之間的各種連接配置。因此，座位電子箱128B為座位18上的用戶提供虛擬區域網。
圖5C示出了根據本發明另一實施例的另一座位電子箱128C。座位電子箱128C提供一根光纜126C和六根(或8根)銅纜130C之間的連接。因此，座位電子箱128C包括一個介質轉換器170C和一到六(或八或更多)交換機172C。因此，座位電子箱128C也提供其自身內的虛擬區域網。此外，座位電子箱128C可以向對其連接的外設提供服務質量管理。
在圖5D所示的另一優選實施例中，座位電子箱128D為後面的座位電子箱提供了在一側的一根1000Mbps光纜126D和在菊花鏈網絡拓撲另一側上連接的一根1000Mbps光纜132D之間的連接。六根銅纜130D提供到座位組中的外設的10/100連接。因此，座位電子箱包括兩個介質轉換器170D和多千兆位交換機172D，來管理信號的轉換和對外設134和136的連接。因此，座位電子箱128D提供虛擬區域網和服務質量管理。
現在轉到創建如前面所討論的星型和菊花型拓撲的優選硬體，參照圖6。所示的布線方法提供了在ADB和地板分接點(breakout)之間的、獨立於座位布線拓撲的相同布線。ADB可以被設計成提供一個支持任何拓撲的高密度光纖布線間。具體地說，圖6A示出了星型實施例的一部分。從區域分線箱222A出發，12光纖帶狀光纜274A通向分接盒276A。分接盒276A將帶狀光纜274A分散出12根單光纖278A。到了單光纖278A的末端，電纜在地板下布線。然而，在地板接口279A處的雙工LC連接器280A(每對單光纖278A一個)允許一組電纜282A以星型配置分散開。進而，電纜282A以星型配置連接到座位電子箱(如，通過斷路器284A)。
作為比較，圖6B示出了菊花型實施例的一部分。從區域分線箱222B出發，12光纖帶狀光纜274B通向分接盒276B。分接盒276B將帶狀光纜274B分散出4根單光纖278B。到了單光纖278B的末端，電纜在地板下布線。然而，在地板接口279B處的雙工LC連接器280B(每對單光纖278B一個)允許一組電纜282B以菊花型配置(如，通過斷路器284B)連接到一列中的第一個和最後一個座位電子箱。
因而，圖6A的星型拓撲包括地板接口279A處的6根電纜282A，而圖6B的菊花型拓撲包括地板接口279B處的兩根電纜。因此，地板連接器279A更加複雜。然而應當注意的是光纖連接器陣列的使用減少了地板接口279A的複雜度。此外，菊花型拓撲(圖4B)具有的優點在於在飛機的座位底下的相對難於接近的電纜配線管道不存在分支電纜(從而需要很少或不需要維護)。這相對於基於地面的開放式網絡是很重要的，所述基於地面的開放式網絡可以相對容易地接近基於地面的網絡的所有區域。還應當注意的是，這裡使用的帶狀光纜包括矽橡膠護套用來改善某些在飛機上控制的因素，例如易燃性、毒性和透氣性。
電纜274使用帶狀光纜最小化了飛機上電纜的數量。此外，由於帶狀光纜很結實，因此它們通常也用在惡劣的位置上。同樣，帶狀光纜通常用於在飛機內的長距離布線(例如，超過大約150英尺)，特別是那些可能要花費時間來接入的地方。因此，帶狀光纜降低了與飛機相關的安裝和維護成本。此外，通常採用光纖跳線來完成地板接口279和座位電子箱之間的網絡連接。
在另一優選實施例中，本發明提供一種交換式的、高帶寬、開放式的、基於網際網路協議的網絡，其支持帶寬密集型的飛行中娛樂服務。這些服務包括由對網際網路的寬帶空對地連接而提供的音頻-視頻點播(AVOD)以及新生的網際網路服務。
本實施例包括交換式的、高帶寬、基於兩層LAN架構的客艙網絡。LAN的上層可以是基於OSI層3的交換機。這些交換機可以裝在飛機上的中央布線間中，並且可以稱為區域分線箱(ADB)。ADB可以從具有包含安全性管理(例如，配置通過接入列表為乘客提供的虛擬LAN之間的路由)的瀏覽器的主機管理網絡。ADB還可以支持整個系統的服務質量管理。這些ADB上的埠還將提供到衛星接收機/數據路由器、核心網、媒體伺服器和無線LAN接入點的集中接入。
在每組座位(通常是一行的2或3個座位)處，LAN的低層可以包括OSI層2的LAN交換機，來為乘客提供單個或多個交換接口以接入網絡。層2的交換機，又稱為座位電子箱(SEB)，還為乘客每個保護的交換機埠提供VLAN，以確保乘客的安全性和系統的可擴展性。應當注意的是，當為每個乘客(座位)提供一個埠時，可以免去層2的交換機。然而，在該實施例中，希望使用層2的交換機來最小化上層交換機中所需的埠數量。
在每個乘客提供兩個(或多個)埠的實施例中，也可以提供層2的交換機。因此，可以分配一個埠以支持乘客的外設(例如，筆記本個人計算機、個人數字助理或乘客控制單元)。然後可以將另一埠分配給可用作智能座位後背顯示器的觸控螢幕PC等的設備。
ADB(區域分線箱)之間的布線可以是對於飛機應用驗證過的、低成本、雙向、高帶寬(如1Gbps)的光纖鏈路。在優選實施例中，採用1000Base-SX數據鏈路和光纜。對於ADB和地板或側壁斷路器之間的互連，也可以使用低成本的雙向高帶寬光纖鏈路。電纜鋪設路徑可以在地板或側壁斷路器處通過被動同軸連接器(passive in-line connector)終止。
光纖鏈路的使用提供了幾個優於常規雙軸或四芯銅纜的優點。首先，由於電屏蔽的要求，這些類型的電纜在飛機上限於100Mbps帶寬。多模光纖的帶寬-距離能力比銅纜更高，而單模光纜更是比銅纜高許多數量級。使用合適的終端裝置，曾在客艙服務中演示，雙四芯銅纜將支持1Gbps。第二，光纖提供可擴展的互連，相對於銅纜來說仍然是相當可負擔的。此外，常規的(銅纜)鏈路要求高成本的終端裝置和沉重的屏蔽裝置來滿足飛機客艙電子屏蔽要求。由於不需要屏蔽並且可以捆綁在共同的護套中，因此光纖提供了最多只有相同長度(能力更低)的常規銅纜鏈路的1/10重量的鏈路。
此外，可以使用相同類型的光鏈路來以菊花鏈拓撲(或者星型或其他網絡配置)互連SEB，以支持逐座位地鋪設電纜。因此，每個層2的交換機(即，座位電子箱)可以支持到菊花鏈中相鄰SEB的上行和下行埠。此外，可以提供到ADB的返回數據鏈路，以確保乙太網生成樹協議(STP)可以在一個SEB故障的情況下重新配置網絡來保證菊花鏈中其餘SEB之間的持續連接。因此，本實施例還提供容錯的移動平臺網絡。
在再一個實施例中，輕的重量和將多個光纖捆綁在一個外套中的能力還使得可以提供從每個SEB到ADB的埠的直接布線鏈路。此外，由於光纖鏈路輕的重量，幾乎沒有重量上的不利(關於上面所述的菊花型互連拓撲)。因此，可以根據本實施例簡化SEB。
對於座位中的布線，可以使用USB線來將音頻和話音外設連接到SEB。或者，可以提供藍牙埠。最好，使用藍牙來將個人外設與連接到網絡連接的SEB相連，這大大簡化了(如果沒有消除的話)座位中的布線。因此，根據本實施例的原理可以降低飛機座位的重量和複雜度。
在再一個優選實施例中，座位電子箱可以以星型配置或菊花型配置連接到區域分線箱，圖5C所示的是星型拓撲，而圖5D所示的是菊花型拓撲。因此，根據本發明原理的、以菊花型拓撲配置的飛機網絡(相比於採用封閉式飛行中娛樂、客艙服務和區域網子系統的飛機)提供的航空級重量節省約為150座位200磅；250座位360磅；和400座位570磅。
對於以菊花型拓撲配置的飛機網絡，(相比於採用未來下一代封閉式飛行中娛樂、客艙服務和區域網子系統的飛機)節省重量約為150座位100磅；250座位190磅；和400座位300磅。
類似地，(相比於採用封閉式飛行中娛樂、客艙服務和區域網子系統的飛機)，本發明以菊花型拓撲提供的功率節省(轉換成飛機燃油需要量)約為150座位2KW；250座位3.5KW；和400座位6KW。
對於菊花型拓撲，(相比於採用未來下一代封閉式飛行中娛樂、客艙服務和區域網子系統的飛機)，相應的功率節省約為150座位0.6KW；250座位0.8KW；和400座位1.5KW。
現在參照圖7，圖解了典型的座位組318。如這裡所述，在一個或多個座位318下，座位電子箱328為座位318中的乘客提供交換連接。具體地說，圖解了功率埠330、對外設主機和手提設備的10/100RJ-45插口332、用於音頻和電話聽筒334的USB插口、用於手提設備336的網絡連接的USB插口、光纖連接器338和用於通過嵌入的A/D轉換器將模擬聽筒轉換成數字USB的3.5mm插口340。通過從裝在座位後背342上、艙壁344上的觸控螢幕PC、經過扶手346上和相鄰座位318之間的控制臺348上的連接器到乘客的USB連線，提供多個USB連接。然而，連接器的其他位置包括例如座位318底下以及在頭頂上的控制單元上。
此外，根據本發明原理的網絡對於任何大小的飛機或其他移動平臺來說都是安全和可擴展的。此外，本發明有助於引入新的服務(例如，單玩家和多玩家在線遊戲)，並且相比先前可用的封閉式專有系統，將大大降低客艙中使用的布線的重量和成本，同時提供更好的EMI(電磁幹擾)和接地迴路電阻。
儘管描述了本發明的各種優選實施例，但本領域技術人員應當認識到，可以在不背離本發明概念的前提下進行修改和變型。所述例子是用於說明本發明而非意圖限制它。因此，應當以僅僅從相關技術的角度看來是必要的限制來自由理解說明書和權利要求書。
權利要求
1.一種適於包含多個外圍設備的移動平臺的網絡，包括中央伺服器；與伺服器通信的至少一個交換機；與交換機通信的多個網絡設備；和與網絡設備通信的多個主機設備，所述多個外圍設備與至少一個主機設備通信，所述網絡是開放式的。
2.如權利要求1所述的網絡，其中移動平臺包括飛機。
3.如權利要求1所述的網絡，還包括與交換機通信並管理網絡的控制面板。
4.如權利要求1所述的網絡，還包括與交換機通信的線路中娛樂伺服器。
5.如權利要求1所述的網絡，還包括與交換機通信的網關。
6.如權利要求1所述的網絡，還包括與交換機通信的衛星收發器。
7.如權利要求1所述的網絡，其中，主機設備之一還包括至少一個埠，主機設備允許多個外圍設備之一通過埠與交換機通信，主機設備與移動平臺上的至少一個座位相關聯，並且其中外圍設備訪問音頻數據和視頻數據中的至少一個。
8.如權利要求7所述的網絡，還包括安裝在主機設備中的音頻、視頻和電話應用軟體中的至少一個，主機設備操作用來分別訪問音頻、視頻和電話數據中的至少一個。
9.如權利要求1所述的網絡，還包括在多個外圍設備和至少一個主機設備之間的藍牙協議通信鏈路。
10.如權利要求1所述的網絡，其中，所述至少一個主機設備還包括虛擬區域網，並且其中主機設備控制對於外圍設備的網絡的安全和服務質量。
11.如權利要求1所述的網絡，還包括在多個主機設備和交換機之間的帶狀光纜，以允許其間的通信。
12.一種裝有多個外圍設備的移動平臺，該移動平臺包括與移動平臺的部件通信的開放式網絡，該網絡包括中央伺服器；與伺服器通信的至少一個交換機；與交換機通信的多個網絡設備；和與網絡設備通信的多個主機設備，所述多個外圍設備與至少一個主機設備通信。
13.如權利要求12所述的移動平臺，其中移動平臺包括飛機。
14.如權利要求12所述的移動平臺，還包括與交換機通信並管理網絡的控制面板。
15.如權利要求12所述的移動平臺，還包括與交換機通信的飛行中娛樂伺服器。
16.如權利要求12所述的移動平臺，還包括與交換機通信的網關。
17.如權利要求12所述的移動平臺，還包括與交換機通信的衛星收發器。
18.如權利要求12所述的移動平臺，其中，主機設備之一還包括至少一個埠，主機設備允許多個外圍設備之一通過埠與交換機通信，主機設備與移動平臺上的至少一個座位相關聯，並且其中外圍設備訪問音頻數據和視頻數據中的至少一個。
19.如權利要求12所述的移動平臺，還包括安裝在主機設備中的音頻、視頻和電話應用軟體中的至少一個，並且其中主機設備用來訪問音頻數據、視頻數據或電話數據中的至少一個。
20.如權利要求12所述的移動平臺，還包括在多個外圍設備和至少一個主機設備之間的藍牙協議通信鏈路。
21.如權利要求12所述的移動平臺，其中，所述至少一個主機設備還包括虛擬區域網，並且主機設備控制對於外圍設備的網絡的安全和服務質量。
22.如權利要求12所述的移動平臺，還包括在多個主機設備和交換機之間的帶狀光纜，以允許其間的通信。
23.一種在包括多個外圍設備的移動平臺上分發信息的方法，包括在移動平臺上放置中央伺服器、交換機、多個網絡設備和多個主機設備；配置交換機與伺服器通信；配置網絡設備與交換機通信；配置主機設備與網絡設備通信；和配置主機設備與至少一個外圍設備通信，從而在移動平臺上創建開放式的網絡。
24.如權利要求23所述的方法，還包括配置交換機與用於管理網絡的控制面板通信。
25.如權利要求23所述的方法，還包括配置交換機與飛行中娛樂伺服器通信。
26.如權利要求23所述的方法，還包括配置交換機與網關通信。
27.如權利要求23所述的方法，還包括配置交換機與衛星數據收發器通信。
28.如權利要求23所述的方法，還包括配置主機設備之一的埠以允許多個外圍設備之一與交換機通信，其中主機設備與移動平臺上的座位相關聯以獲得音頻數據和視頻數據中的至少一個。
29.如權利要求23所述的方法，還包括在至少一個主機設備上安裝音頻、視頻和電話應用軟體中的至少一個，並且使用主機設備來分別訪問音頻、視頻和電話數據中的至少一個與外圍設備之一。
30.如權利要求23所述的方法，還包括配置至少一個主機設備通過藍牙協議通信鏈路與至少一個外圍設備通信。
31.如權利要求23所述的方法，還包括配置至少一個主機設備來提供虛擬區域網，以控制對於外圍設備的安全和服務質量。
32.如權利要求23所述的方法，還包括配置網絡以允許在交換機和多個主機設備之間通過帶狀光纜進行通信。
全文摘要
一種適用於包括多個主機和外圍設備的移動平臺的開放式網絡。在網絡中，中央伺服器與至少一個交換機通信。此外，多個網絡設備與該交換機通信。此外，多個主機設備連接到網絡設備。這樣，多個外圍設備中的每個與主機設備之一通信。此外，移動平臺可以是包括用於控制網絡的控制面板的飛機。此外，核心網和飛行中娛樂及客艙服務子系統可以與網絡通信。此外，網絡可以包括衛星收發器/數據路由器。在一個實施例中，外設使用藍牙協議設備與網絡中的虛擬區域網上的主機設備通信。虛擬網絡控制將主機和其他設備互連的網絡的安全和服務質量。
文檔編號H04W84/00GK1792046SQ200480013777
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月20日 優先權日2003年5月21日
發明者威廉·P·克魯格 申請人:波音公司