串聯聯網光纖到座位的機內娛樂系統的製作方法
2023-05-04 11:17:36
專利名稱：串聯聯網光纖到座位的機內娛樂系統的製作方法
串聯聯網光纖到座位的機內娛樂系統相關申請的交叉參考本申請要求於2009年8月6日提交的題目為「串聯聯網光纖到座位的機內娛樂系統」的美國臨時申請號61/273，584以及於2009年8月20日提交的題目為「串聯聯網光纖到座位的機內娛樂系統網絡管理」的美國臨時申請號61/274，726的優先權，其全部內容結合於此作為參考。
背景技術：
在過去的25年中，機內娛樂(inflight entertainment)系統已經取得了明顯發展。在1978年以前，IFE系統由僅聲音系統組成。在1978年，Bell和Howell (Avicom分公司)引入了基於錄影帶的多人觀看(group viewing)視頻系統。在1988年，Airvision引入了第一個座位視頻系統，允許乘客在廣播視頻的幾個頻道之間進行選擇。在1997年，瑞士航空公司安裝了第一個交互式視頻點播(VOD)系統。當前，多種機內娛樂系統均提供了具有類似全數字視頻光碟的控制的V0D。機內娛樂系統的商業可行性的一個要素是系統的線路可更換單元(LRU)。術語 「LRU」為通常描述飛機上的複雜部件(例如「黑匣子」)的技術術語，它被設計為在航線或機場坡道區域上被快速地更換。LRU的優點在於，它們通常為可以在需要維修的情形中被快速更換、從而使飛機停機很短的時間而繼續操作的完備單元(self-contained unit)。為了能夠被安裝在飛機上，LRU設計必須首先依據在聯邦法規法典的章節14中限定的方式而由聯邦航空局批准。單硬體設計配置的LRU可以安裝有不同的軟體。機內娛樂系統的安裝成本、操作成本、維護成本以及乘客舒適度極大地取決於其LRU的大小、形狀要素、數量和重量，以及在單個飛機中和航空公司的整個飛機群間配置的不同LRU的數量。圖1示出了使用地面式VOD體系結構的傳統機內娛樂系統(S卩，頭部端、分配區域、座位端)。圖的左側示出了通常存在於系統的頭部端或者在電子設備室中的部件。圖的右側示出了通常存在於座位端的系統部件。圖的中間部分示出了通常存在於頭部端與座位端之間的分配區域中的系統部件。這些部件包括將數據從頭部端輸出至座位端的區域分配盒(ADB)。ADB通常連接至每一座位列中的座位電子盒(SEB)，該座位電子盒將數據向前和 /或向後分配到同一座位列中的相鄰座位組。近年來，機內娛樂系統供應商試圖減少座位端處的獨特LRU的數量。在圖1中示出了傳統的座位端體系結構的四個實例。框A和D示出了傳統的座位體系結構，其中，SEB 插入在ADB與諸如VDU和乘客控制單元(P⑶)的座位端部件之間。框B和C示出了新近的體系結構，其反映了試圖通過將SEB功能性移至VDU和/或P⑶來消除或降低對SEB的依賴。該變化通常是以增加VDU和/或PCU的大小、重量和功率為代價的。機內娛樂行業一直在慢慢地減少在頭部端處和分配區域中的獨特LRU的數量。此外，傳統的機內娛樂系統需要區域間配線和座位到座位的配線，這些配線在機內娛樂系統供應商之間、甚至在單個機內娛樂系統供應商的各種產品中都會有所不同，從而導致安裝和維護成本的增加。
機內娛樂行業中的一些小競爭者已經在頭部端和分配區域中做出了改進。例如， 一種最近的機內娛樂系統沒有頭部端或分配區域。然而，該系統與地面式VOD系統不相似， 無法容易地利用來自地面世界的進步和技術發展。另一種最近的機內娛樂系統具有使音頻、視頻和應用伺服器集成在單個LRU中的簡化頭部端。然而，該系統為私人所有，也無法容易地利用地面VOD系統技術的進步。此外，後面的系統需要頭部端與座位端之間的分配區域節點的網絡。
發明內容
在美國專利申請公開第2007/0077998號(其全部內容結合於此作為參考)中描述並在圖2中概略示出的光纖到座位(FTTQ系統已經提供了更加模塊化、可升級、可擴展、 面向未來的有線機內娛樂系統，其利用地面VOD硬體和軟體進步並且被封裝從而不僅使單個飛機中的不同LRU而且使在航空公司的整個飛機群間的不同LRU的數量最小化。然而， 該FTTS系統具有一定缺陷。首先，每個伺服器交換單元(SSU)對於所有VDU以及直接連接至該SSU的任何艙室管理終端(CMT)均為單故障點。其次，星型連接網絡拓撲(其中，每個 VDU均具有到頭部端SSU的專門的光纖「歸航」)增加了該系統的成本和複雜性。例如，在通常的窄機身飛機安裝上需要超過兩英裡的光纖，而在通常的寬機身飛機安裝上需要超過四英裡的光纖。飛機等級光纖(aircraft grade fiber)和光纖連接器的高成本，連同安裝這些光纖部件的成本和複雜性，導致實施該體系結構非常昂貴。在一些實施方式中，本發明提供了一種機內娛樂系統，該機內娛樂系統提供了在美國專利申請公開第2007/0077998號中描述的FTTS系統的優點，同時表現出了卓越的故障恢復特性並減少了光纖部件需求。然而，該系統不局限於飛行領域；事實上，還考慮了其他的應用，諸如但不限於公共汽車、輪船、汽車、火車等。在本發明的一個方面中，這種機內娛樂系統包括物理地互連為環狀配置的多個頭部端線路可更換單元以及物理地互連為串聯配置的多個串聯聯網線路可更換單元，其中， 在串聯配置的邊緣處的兩個串聯連接網絡線路可更換單元分別地與頭部端線路可更換單元中的兩個物理地互連，其中，通過調節頭部端數據路徑中的鏈路參與而保持在有效頭部端線路可更換單元之間的無迴路頭部端數據路徑，以及其中，通過調節在串聯聯網數據路徑中的鏈路參與來保持兩個頭部端線路可更換單元中的至少一個與有效串聯聯網線路可更換單元之間的一個或多個無迴路串聯聯網數據路徑。在一些實施方式中，通過從先前的串聯聯網數據路徑中移除選定的鏈路來保持無迴路串聯聯網數據路徑。在一些實施方式中，選定的鏈路是利用跳計數信息來選擇的。在一些實施方式中，選定的鏈路被選擇為將有效串聯聯網線路可更換單元中的任一個和兩個頭部端線路可更換單元中的一個之間的跳步的最大數目最小化。在一些實施方式中，根據在先前串聯聯網數據路徑上檢測到故障，通過將選定的鏈路添加到先前串聯聯網數據路徑來保持無迴路串聯聯網數據路徑。在一些實施方式中， 故障為鏈路故障。在一些實施方式中，故障為線路可更換單元故障。在一些實施方式中，響應於在先前的頭部端數據路徑上檢測到迴路，通過從先前的頭部端數據路徑中移除選定的鏈路來保持無迴路頭部端數據路徑。在一些實施方式中，響應於在先前的頭部端數據路徑上檢測到故障，通過將選定的鏈路添加到先前的頭部端數據路徑中來保持無迴路頭部端數據路徑。在一些實施方式中，故障為鏈路故障。在一些實施方式中，故障為線路可更換單元故障。在一些實施方式中，多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個視頻顯示線路可更換單元。在一些實施方式中，多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個艙室管理終端線路可更換單元。在一些實施方式中，多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個機上網絡界面線路可更換單元。在一些實施方式中，機上網絡界面線路可更換單元提供到公共廣播系統的連接。在一些實施方式中，機上網絡界面線路可更換單元提供到飛行管理系統的連接。在一些實施方式中，多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個機外網絡界面線路可更換單元。在一些實施方式中，多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個數據加載器線路可更換單元。在一些實施方式中，多個頭部端線路可更換單元包括至少一個應用伺服器。在一些實施方式中，多個頭部端線路可更換單元包括至少一個音頻伺服器。在一些實施方式中，多個頭部端線路可更換單元包括至少一個視頻伺服器。在一些實施方式中，多個頭部端線路可更換單元包括至少一個文檔伺服器。在一些實施方式中，多個頭部端線路可更換單元包括至少一個遊戲伺服器。在一些實施方式中，多個頭部端線路可更換單元包括至少一個乘客飛行信息系統伺服器。在本發明的另一個方面，用於機內娛樂系統的第一頭部端線路可更換單元包括多個光纖收發器和與收發器通信地耦接的處理器，其中，在處理器的控制下，響應於經由收發器中的第一個到第二頭部端線路可更換單元的第一鏈路的故障，第一頭部端線路可更換單元激活經由收發器中的第二個到第三頭部端線路可更換單元的第二鏈路，從而恢復多個頭部端線路可更換單元之間的無迴路頭部端數據路徑。在本發明的另一個方面，用於機內娛樂系統的串聯聯網線路可更換單元包括多個光纖收發器和與收發器通信地耦接的處理器，其中，在處理器的控制下，響應於經由收發器中的第一個到第一個頭部端線路可更換單元的第一數據路徑的故障，串聯聯網線路可更換單元激活經由收發器中的第二個到第二頭部端線路可更換單元的第二數據路徑。在本發明的另一個方面，用於機內娛樂系統的頭部端線路可更換單元包括多個光纖收發器和與收發器通信地耦接的處理器，其中，在處理器的控制下，頭部端線路可更換單元經由收發器中的第一個在鏈路上傳送存在信息，經由收發器中的第二個在鏈路上接收存在信息，並且響應於接收到存在信息，從多個頭部端線路可更換單元之間的無迴路頭部端數據路徑的參與中移除鏈路中的一條鏈路。在一些實施方式中，在處理器的控制下，頭部端線路可更換單元經由收送器中的第三個將具有跳計數的第二存在信息傳送至串聯聯網線路可更換單元。在又一個實施方式中，用於機內娛樂系統的串聯聯網線路可更換單元包括多個光纖收發器以及與收發器通信地耦接的處理器，其中，在處理器的控制下，串聯聯網線路可更換單元經由收發器中的第一個在鏈路上接收具有接收到的跳計數的存在信息，使跳計數增加並且經由光纖收發器中的第二個在鏈路上傳送具有增加了的跳計數的存在信息，並且其中，在處理器的控制下，串聯聯網線路可更換單元至少部分地基於接收到的跳計數來調節頭部端線路可更換單元與多個串聯聯網線路可更換單元之間的無迴路串聯聯網數據路徑中的鏈路之一的參與。結合下面簡單描述的附圖，通過參照以下詳細的說明可以更好地理解本發明的這些和其他方面，當然，本發明由所附權利要求限定。
圖1示出了已知的機內娛樂系統。圖2示出了已知的FTTS機內娛樂系統。圖3示出了根據本發明一些實施方式的具有串聯聯網線路可更換單元鏈和頭部端線路可更換單元環的機內娛樂系統。圖4示出了用於根據本發明一些實施方式的具有串聯聯網線路可更換單元鏈和頭部端線路可更換單元環的機內娛樂系統的頭部端線路可更換單元。圖5示出了用於根據本發明一些實施方式的具有串聯聯網線路可更換單元鏈和頭部端線路可更換單元環的機內娛樂系統的普通串聯聯網線路可更換單元。圖6A至圖6D示出了根據本發明一些實施方式的串聯聯網數據路徑保持。圖7A至圖7D示出了根據本發明一些實施方式的頭部端數據路徑保持。
具體實施例方式圖3示出了本發明一些實施方式中的具有串聯聯網線路可更換單元(SN-LRU)鏈 311-313和頭部端線路可更換單元(HE-LRU)環310的機內娛樂系統(IFE)。如所示出的， SN-LRU鏈311和HE-LRU環310位於座位的外部，而SN-LRU鏈312、313位於座位上。在這些實施方式中，多個HE-LRU 309經由光纖鏈路308而通過環物理地連接。SN-LRU301-305 的多個鏈經由例如光纖的鏈路307而在它們的邊緣(端部)處物理地連接至HE-LRU 309， 以使每個鏈的兩個邊緣物理地連接至HE-LRU309中的不同的一個。可以利用許多類型的 SN-LRU，例如串聯聯網機上網絡界面單元301、串聯聯網機外網絡界面單元302、串聯聯網數據加載器303、串聯聯網CMT 304(通常定位在飛機廚房中)以及串聯聯網VDU305。每個SN-LRU 301-305均通過拓撲通信(topology messaging)來發現最近的 HE-LRU 309。在示出的實施方式中，在一個SN-LRU鏈311邊緣上開始，單元301在上遊方向上經由鏈路307連接至HE-LRU 309中的一個，同時在下遊方向上經由另一鏈路306連接至單元302。單元301在上遊方向上從HE-LRU 309接收包括HE-LRU 309的跳計數(hop count,跳步計數)的存在信息，使跳計數增加，並且沿著下遊方向將更新的存在信息傳送至單元302。當存在信息在下遊方向上前進時，鏈中的每個接連的SN-LRU(例如302、303、 304)均使跳計數增加。在該鏈上繼續，單元302在下遊方向上通過另一鏈路306而連接至數據加載器303。數據加載器單元303在下遊方向上通過另一鏈路306而連接至CMT 304。 在該SN-LRU鏈311的最後鏈路中，鏈的邊緣處的CMT 304還通過另一鏈路307而返回連接至HE-LRU 309中的不同的一個。在另一方向上，CMT 304從HE-LRU 309接收包括跳計數的存在信息，使跳計數增加，並且沿著上遊方向將更新的存在信息傳遞到數據加載器303。鏈311中的每一個接連的SN-LRU都相應地使該跳計數增加。IFE系統可以包括至少一個附加的SN-LRU鏈312，也可能包括至少兩個附加的 SN-LRU鏈312、313。附加的一個SN-LRU鏈或者鏈312、313可以由大部分的任何類型的 SN-LRU(諸如VDU 305)組成。在這些附加的SN-LRU鏈312、313的每個邊緣上，串聯聯網 VDU 305中的一個通過鏈路連接至HE-LRU 309中的一個，並且在這些SN-LRU鏈的每一個中，VDU 305均通過鏈路連接。這些附加的SN-LRU鏈312、313通常以與上述SN-LRU鏈311 相同的方式來傳播存在信息和跳計數信息。另外，每個HE-LRU都通過拓撲通信來發現HE-LRU環310是封閉還是開放的。每個HE-LRU 309均接收來自鄰近HE-LRU 309的存在信息並且在其非進入埠(non-ingress port)上中繼該存在信息直到確定存在信息是回送到初始HE-LRU 309(在這種情形中，表明HE-LRU環310是封閉的)還是不回送到初始HE-LRU 309 (在這種情形中，表明HE-LRU 環310是開放的)。伺服器功能性(例如，應用伺服器、音頻伺服器、視頻伺服器、遊戲伺服器、文檔伺服器、乘客信息系統伺服器)以模塊化、可升級、穩固的方式集成在HE-LRU 309中，以在HE-LRU 309的一個或多個出現故障的情況下將對IFE系統的影響最小化。HE-LRU 309 和SN-LRU中的網絡管理處理器在下面的情況下恢復正使用的(Iive)SN-LRU 301-305到 HE-LRU309的網絡接入(a)沿著SN-LRU鏈311-313的連接斷開；(b) SN-LRU鏈311-313中的SN-LRU 301-305出現故障；(c)在SN-LRU鏈311-313的一端處的HE-LRU 309出現故障。此外，HE-LRU 309內的網絡管理處理器在下面的情況下恢復關於圖6A至圖7D所描述的SN-LRU 301-305到正使用的HE-LRU 309的網絡接入(a)任意兩個HE-LRU 309之間的連接斷開；(b)HE-LRU 309出現故障。當SN-LRU鏈311-313中的SN-LRU301-305的數目將改變時，相對較短的SN-LRU鏈通常向SN-LRU提供高等級的冗餘和故障帶寬(failover bandwidth)。在一些實施方式中，提供了諸如錯誤代碼的錯誤指示，以有助於確認、診斷和 /或定位錯誤。在一些實施方式中，錯誤指示被傳送到機外監控和/或維護系統。圖4示出了適用於本發明一些實施方式的具有SN-LRU鏈和HE-LRU環的IFE系統中的代表性HE-LRU 400。在這些實施方式中，HE-LRU 400具有六種不同類型的集成伺服器，包括一個或多個應用伺服器401、視頻伺服器402、音頻伺服器403、遊戲伺服器404、文檔伺服器405和乘客飛行信息系統伺服器406，所有的這些伺服器都通過內部連接而連接至集成網絡管理處理器407。通過實例的方式，網絡管理處理器407可以為管理型交換機 (managed switch)0應用伺服器401是提供以下類型的服務的系統控制器內容管理；信道封裝；事務處理；付費系統集成；服務管理；供應集成；系統管理(administration)和操縱；加密管理 (密匙伺服器、認證等)；軟體客戶管理；用於音頻、視頻、遊戲和文檔伺服器等的伺服器集成。視頻伺服器402提供以下類型的服務V0D、近似VOD ；每次觀看支付；網絡個人視頻記錄器；廣播視頻等。音頻伺服器403提供以下類型的服務音頻點播；廣播音頻等。遊戲伺服器404提供以下類型的服務用於遊戲的邏輯和程序化；基於遊戲等的瀏覽器的動態傳送網頁。文檔伺服器405提供以下類型的服務高速緩存網際網路內容；高速緩存用戶數據和用戶分檔(profile)數據等。乘客飛行信息系統伺服器406使用來自飛機導航系統的輸入， 並且計算包括到達目的地的時間、速度、高度、外部空氣溫度、到達目的地的時間、飛機位置的各種飛行信息，以便以文本形式或者圖示地(諸如移動地圖顯示等)顯示給乘客。處理器407具有為鏈的邊緣上的SN-LRU的物理連接所保留的N個埠和為環中的其他HE-LRU的物理連接所保留的K個埠。為HE-LRU環連接所保留的K個埠通過內部連接件而連接至K個HE-LRU埠收發器408。埠收發器408通過K個內部光纖連接件而又連接至光纖面板連接器420。類似地，為SN-LRU鏈連接所保留的N個埠通過內部連接件而連接至N個SN-LRU埠收發器410。埠收發器410通過N個內部光纖連接件而又連接至面板連接器420。在一些實施方式中，內部光纖連接件在這些埠收發器連接至面板連接器420時是單工的(例如，埠收發器408和410是雙向的或者耦合器用於將單向雙工收發器輸出轉化為雙向單工格式)。當HE-LRU 400在頭部端被安裝在支架中時，面板連接器420與連接器421盲配合。連接器421具有為HE-LRU埠所保留的K條外部光纖電纜，其中，HE-LRU埠在HE-LRU 400被安裝在支架中時而連接至相應的HE-LRU內部光纖連接件。類似地，連接器421具有為SN-LRU鏈埠所保留的N條外部光纖電纜，其中，SN-LRU 鏈埠在HE-LRU 400被安裝在支架中時而連接至相應的SN-LRU內部光纖連接件。K和N 均大於1。此外，HE-LRU 400具有T個數據埠，其中，K+N小於等於T。在處理器407的控制下，HE-LRU 400向任一 SN-LRU提供存在信息，其中，該任一 SN-LRU通過為SN-LRU鏈埠 (即，任一邊緣SN-LRU)所保留的N條外部光纖電纜中的一條而直接連接到HE-LRU400。在處理器407的控制下，HE-LRU 400還向任一 HE-LRU提供其自身的存在信息，該任一 HE-LRU 通過為HE-LRU埠所保留的K條外部光纖電纜中的一條而直接連接到HE-LRU 400，並且在其非進入埠上中繼在這些埠上從鄰近的HE-LRU接收的任何存在信息(該HE-LRU不產生)。圖5示出了適用於本發明一些實施方式的具有SN-LRU鏈和HE-LRU環的IFE系統中的普通SN-LRU 500。在這些實施方式中，SN-LRU 500包括具有硬體和軟體元件的LRU 核501、第一光纖收發器503、第二光纖收發器504以及可為管理型交換機的網絡管理處理器502。處理器502經由內部銅連接件而與第一收發器503和第二收發器504通信地耦接。 處理器502經由諸如銅連接件的內部連接件而與LRU核501通信地耦接。第一收發器503 經由例如外部光纖鏈路而物理地連接至上遊HE-LRU或SN-LRU。第二收發器504經由外部光纖鏈路而類似地物理連接至下遊HE-LRU或SN-LRU。處理器502向LRU核501提供通過第一收發器503到上遊HE-LRU的網絡接入或者通過第二收發器504到下遊HE-LRU的網絡接入。上遊方向和下遊方向分別地被任意指定為LRU的左側和右側的網絡路徑。LRU核501的結構和功能根據SN-LRU類型而改變。用於機上網絡界面單元301 的LRU核使得能夠接入用於乘客便利特徵(諸如讀取燈控制、空中乘務員呼叫和諸如移動地圖等的應用飛行信息)的公共廣播(public address)音頻和數據。用於機外網絡界面單元302的LRU核使得能夠大致通過基於衛星或地面的射頻網絡而與地面網絡進行通信。 該LRU核可以使得能夠根據執行而進行雙向或單向通信。雙向形式使能與地面網絡的連接 (寬帶連接)。單向形式使能諸如電視(廣播視頻)的機外廣播數據源的接入。用於數據加載器303的LRU核使能媒體內容更新(電影、音頻、遊戲、網際網路網頁、文件等)、關鍵更新和事務數據傳送。該LRU核利用以下機制中的一個來使能數據傳送插入到數據加載器303 中的可移除圓盤或磁帶，在機上時攜帶並且臨時連接至IFE系統、無線LAN或者其他無線鏈路的可攜式圓盤驅動或磁帶驅動。用於CMT 304的LRU核使空中乘務員能夠實施諸如下面的操作和管理功能諸如LRU重啟、視頻頻道預覽、空中乘務員代理佣金、乘務員呼叫狀態、 讀取燈狀態、內置測試、詢問和系統檢測。用於VDU 305的LRU核均包括使乘客能夠觀看視頻內容並且操作IFE菜單的物理顯示裝置(例如，平板顯示器)。這些LRU核可以經由顯示觸控螢幕或者機械致動按鈕而附加地提供諸如音量控制、頻道控制、照明控制、乘務員呼叫按鈕、菜單按鈕和/或菜單選擇按鈕的PCU功能性。用於顯示器界面單元(未示出)的LRU 核包括使乘客能夠觀看視頻內容並且操作IFE菜單的外部顯示裝置(例如平板顯示器)的物理界面。與用於VDU的LRU核一樣，這些LRU核可以經由顯示觸控螢幕或者機械致動按鈕而附加地提供諸如音量控制、頻道控制、照明控制、乘務員呼叫按鈕、菜單按鈕和/或菜單選擇按鈕的P⑶功能性。圖6A至圖6D示出了本發明一些實施方式中的串聯聯網數據路徑保持。圖6A示出了 IFE系統的物理配線，該IFE系統具有四個HE-LRU的一個環和物理地配線連接到HE-LRU 1和HE-LRU 2的四個SN-LRU的單個鏈。SN-LRU通過拓撲通信而保持通知最接近的HE-LRU 並且調節串聯聯網數據路徑的鏈路參與以建立並保持到HE-LRU的無迴路數據路徑，該無迴路數據路徑將任一 SN-LRU的網絡跳步的最大數目最小化。圖6B示出了當在鏈中不存在錯誤時的串聯聯網拓撲。SN-LRU 2與SN-LRU 3之間的鏈路已從數據路徑中被移除，從而導致兩個無迴路數據路徑建立，其中，到HE-LRU的跳步(hop)的最大數目為二。圖6C示出了在當檢測到SN-LRU 1與SN-LRU 2之間的鏈路出現故障時的重新配置後的串聯聯網拓撲。 該重新配置是通過將SN-LRU 2和SN-LRU 3之間的鏈路添加到數據路徑以向所有SN-LRU 提供到HE-LRU的最少跳步數據路徑來做出的，其中，到HE-LRU的跳步的最大數目為三。圖 6D示出了當檢測到SN-LRU 4出現故障時的重新配置後的串聯聯網拓撲。該重新配置是通過將SN-LRU 2和SN-LRU 3之間的鏈路添加到數據路徑以向保持有效的所有SN-LRU提供到HE-LRU的最少跳步數據路徑來做出的，其中，到HE-LRU的跳步的最大數目為三。圖6B至圖6D中示出的鏈路的增加和減少是在SN-LRU USN-LRU 2和/或SN-LRU 3中的網絡管理處理器的控制下利用從拓撲通信收集的跳計數和/或存在信息做出的。例如，每個SN-LRU 可以在其網絡管理處理器的控制下通過比較在其埠的兩個中接收到的跳計數來確定其是否為鏈條的中間SN-LRU。如果兩個埠的跳計數相同或者僅相差一個跳步，則SN-LRU自確定為中間LRU ；否則，SN-LRU不會自確定為中間LRU。如果SN-LRU自確定為中間LRU，則 SN-LRU切斷鏈以建立無迴路網路拓撲。如果兩個埠的跳計數相差一個跳計數，則SN-LRU 在其網絡管理處理器的控制下阻塞具有較高跳計數的埠(即，具有到最近HE-LRU的較長路徑的埠)而不阻塞另一埠。如果兩個埠的跳計數相同，則SN-LRU在其網絡管理處理器的控制下阻塞埠中的預定的一個而不阻塞另一埠。圖7A至圖7D示出了在本發明一些實施方式中的頭部端數據路徑保持。圖7A示出了 IFE系統的物理配線，該IFE系統具有四個HE-LRU的一個環以及物理地配線連接到 HE-LRU 1和HE-LRU 2的四個SN-LRU的單個鏈。當HE-LRU根據拓撲通信檢測到封閉的 HE-LRU環時，指定的HE-LRU從數據路徑中移除其鏈路之一，以在HE-LRU之間建立無迴路數據路徑，在HE-LRU或鏈路出現故障的情況下，該鏈路隨後可以返回到數據路徑以保持該數據路徑。圖7B示出了在HE-LRU迴路檢測以後的頭部端網絡拓撲。在該拓撲中，HE-LRU 1 與HE-LRU 4之間的鏈路已從數據路徑中移除以取消迴路。圖7C示出了當檢測到SN-LRU3 與SN-LRU4之間的鏈路出現故障時的重新配置後的頭部端網絡拓撲。HE-LRU 1與HE-LRU4之間的鏈路返回到數據路徑以保持到所有HE-LRU的網絡接入。圖7D示出了當檢測到 SN-LRU 2出現故障時的重新配置後的頭部端網絡拓撲。該重新配置類似地使HE-LRU 1與 HE-LRU 4之間的鏈路返回到數據路徑以保持到所有正使用的HE-LRU的網絡接入。圖7B至圖7D中所示出的鏈路的增加和減少是在HE-LRU UHE-LRU-3和/或HE-LRU 4中的網絡管理處理器的控制下利用從拓撲通信收集的迴路信息來做出的。在一些實施方式中，HE-LRU 環中的至少兩個HE-LRU具有單硬體設計配置。在一些實施方式中，通過在網絡管理處理器的控制下在數據前進狀態與數據阻塞狀態之間動態地調節HE-LRU和SN-LRU中的收發器的狀態而從數據路徑中增加和移除鏈路。自然地，即使當收發器和與其相關聯的埠和鏈路不參與數據路徑時，它們仍會繼續運送存在信息和其他的管理信息。在一個實施方式中，本發明與傳統的生成樹協議(spanning tree protocol)的一個重要的區別特徵在於在本發明中沒有形成HE-LRU之間的無迴路數據路徑穿過SN-LRU的網絡。應該理解的是，本文所使用的術語「串聯」說明了所述的裝置被聯網在一起的方式，並且不涉及通信的類型或者在網絡鏈路上發送通信的方式。本領域的普通技術人員可以理解的是，在不背離本發明的精神和實質特徵的前提下，可以以其他的特定形式來實現本發明。因此，本描述在所有方面均被認為是說明性的而不是限定性的。本發明的範圍由所附權利要求指出，並且與其等價物的意義和範圍一起產生的所有變化旨在包含在本文中。
權利要求
1.一種機內娛樂系統，包括物理地互連為環狀配置的多個頭部端線路可更換單元；以及物理地互連為串聯配置的多個串聯聯網線路可更換單元，其中，在串聯配置的邊緣處的兩個串聯聯網線路可更換單元分別與所述頭部端線路可更換單元中的兩個物理地互連，其中，通過調節頭部端數據路徑中的鏈路參與而在有效頭部端線路可更換單元之間保持無迴路頭部端數據路徑，以及其中，通過調節所述串聯聯網數據路徑中的鏈路參與而在所述兩個頭部端線路可更換單元的至少一個與有效聯網線路可更換單元之間保持一個或多個無迴路串聯聯網數據路徑。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，通過從先前的串聯聯網數據路徑中移除選定的鏈路來保持所述無迴路串聯聯網數據路徑。
3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述選定的鏈路是利用跳計數信息來選擇的。
4.根據權利要求2所述的系統，所述選定的鏈路被選擇為將所述有效串聯聯網線路可更換單元的任一個和所述兩個頭部端線路可更換單元中的一個之間的跳步的最大數目最小化。
5.根據權利要求1所述的系統，其中，響應於在先前的串聯聯網數據路徑上檢測到故障，通過將選定的鏈路添加到所述先前的串聯聯網數據路徑，來保持所述無迴路串聯聯網數據路徑。
6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述故障為鏈路故障。
7.根據權利要求5所述的系統，其中，所述故障為線路可更換單元故障。
8.根據權利要求1所述的系統，其中，響應於在先前的頭部端數據路徑上檢測到迴路， 通過從所述先前頭部端數據路徑中移除選定的鏈路來保持所述無迴路頭部端數據路徑。
9.根據權利要求1所述的系統，其中，響應於在先前的頭部端數據路徑上檢測到故障， 通過將選定的鏈路添加到所述先前的頭部端數據路徑來保持所述無迴路頭部端數據路徑。
10.根據權利要求9所述的系統，其中，所述故障為鏈路故障。
11.根據權利要求9所述的系統，其中，所述故障為線路可更換單元故障。
12.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個視頻顯示線路可更換單元。
13.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個艙室管理終端線路可更換單元。
14.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個機上網絡界面線路可更換單元。
15.根據權利要求14所述的系統，其中，所述機上網絡界面線路可更換單元提供到公共廣播系統的連接。
16.根據權利要求14所述的系統，其中，所述機上網絡界面線路可更換單元提供到飛行管理系統的連接。
17.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個機外網絡界面線路可更換單元。
18.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個串聯聯網線路可更換單元包括至少一個數據加載器線路可更換單元。
19.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元包括至少一個應用伺服器。
20.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元包括至少一個音頻伺服器。
21.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元包括至少一個視頻伺服器。
22.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元包括至少一個文檔伺服器。
23.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元包括至少一個遊戲伺服器。
24.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元包括至少一個乘客飛行信息系統伺服器。
25.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元中的至少兩個頭部端線路可更換單元具有單硬體設計配置。
26.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個頭部端線路可更換單元中的一個頭部端線路可更換單元包括從以下類型的伺服器中選擇的至少兩個不同類型的伺服器應用伺服器、視頻伺服器、文檔伺服器、遊戲伺服器和乘客飛行信息系統伺服器。
27.一種用於機內娛樂系統的第一頭部端線路可更換單元，包括多個光纖收發器；以及與所述收發器通信地耦接的處理器，其中，在所述處理器的控制下，響應於經由所述收發器中的第一個到第二頭部端線路可更換單元的第一鏈路的故障，第一頭部端線路可更換單元激活經由所述收發器中的第二個到第三頭部端線路可更換單元的第二鏈路，從而恢復多個頭部端線路可更換單元之間的無迴路頭部端數據路徑。
28.一種用於機內娛樂系統的串聯聯網線路可更換單元，包括多個光纖收發器；以及與所述收發器通信地耦接的處理器，其中，在所述處理器的控制下，響應於經由所述收發器中的第一個到第一頭部端線路可更換單元的第一數據路徑的故障，所述串聯聯網線路可更換單元激活經由所述收發器中的第二個到第二頭部端線路可更換單元的第二數據路徑。
29.一種用於機內娛樂系統的頭部端線路可更換單元，包括多個光纖收發器；以及與所述收發器通信地耦接的處理器，其中，在所述處理器的控制下，所述頭部端線路可更換單元經由所述收發器中的第一個而在鏈路上傳送存在信息，經由所述收發器中的第二個而在鏈路上接收所述存在信息，以及響應於接收到所述存在信息，從多個頭部端線路可更換單元之間的無迴路頭部端數據路徑的參與中移除鏈路中的一條鏈路。
30.根據權利要求四所述的頭部端線路可更換單元，其中，在所述處理器的控制下，所述頭部端線路可更換單元經由所述收發器中的第三個將具有跳計數的第二存在信息傳送至串聯聯網線路可更換單元。
31. 一種用於機內娛樂系統的串聯聯網線路可更換單元，包括 多個光纖收發器；以及與所述收發器通信地耦接的處理器，其中，在所述處理器的控制下，所述串聯聯網線路可更換單元經由所述收發器中的第一個在鏈路上接收具有接收到的跳計數的存在信息，使所述跳計數增加並且經由所述光纖收發器中的第二個而在鏈路上傳送具有增加了的跳計數的所述存在信息，並且其中，在所述處理器的控制下，所述串聯聯網線路可更換單元至少部分地基於接收到的跳計數來調節頭部端線路可更換單元與多個串聯聯網線路可更換單元之間的無迴路串聯聯網數據路徑中的鏈路之一的參與。
全文摘要
本發明公開了一種顯示出光纖到座位系統的優點的娛樂系統，其具有改進了的故障恢復特性並且減少了連接部件。在一個方面中，機內娛樂系統包括物理地互連為環狀配置的多個頭部端線路可更換單元以及物理地互連為串聯配置的多個串聯聯網線路可更換單元，其中，在串聯配置的邊緣處的兩個串聯聯網線路可更換單元中分別地與頭部端線路可更換單元中的兩個物理地互連，其中，通過調節在頭部端數據路徑中的鏈路參與而在有效頭部端線路可更換單元之間保持無迴路頭部端數據路徑，以及其中，通過調節串聯聯網數據路徑中的鏈路參與而在兩個頭部端線路可更換單元中的至少一個與有效串聯聯網線路可更換單元之間保持一個或多個無迴路串聯聯網數據路徑。
文檔編號G06F17/00GK102576356SQ201080034871
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月30日 優先權日2009年8月6日
發明者格雷格·C·彼得裡紹爾, 羅爾夫·維克隆德, 道格拉斯·克萊內 申請人:路美克斯公司