用於檢測通信信道的設備和方法
2023-04-24 18:33:46 6
專利名稱：用於檢測通信信道的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢測通信信道的設備和方法，在該通信信道 的頻帶中，同時傳送來自艙內、更具體地為飛行器機艙內不同無線電 信號的無線電信號。
背景技術：
飛行器具有話音內部通信系統或者機載通信系統，通過該系統， 機組人員可以通知乘客或者能夠發出關於乘客行為的指令。
航空公司也越來越多地向乘客提供通過例如W-LAN (無線局域 網)或其他無線傳送技術進行通信的可能性。乘客能夠使用他的移動 終端設備(例如，膝上型計算機)通過無線接口與飛行器的本地網絡 交換數據。在這種情況下，在通信信道中傳送數據，該通信信道的頻 帶位於由相關傳送技術確定的頻率範圍內。無線通信系統在需許可的 和無需許可的頻帶中傳送數據。需許可的頻帶允許對頻譜的預定範圍 的過度訪問，且需許可的頻譜的線範圍(wire range)被分配給特定傳 送技術，例如GSM或UMTS。
無需許可的頻帶對於所有用戶而言都可以用於信號傳送，但是可 允許的傳送信號功率是有限的。所謂的ISM頻帶(工業、科學和醫療 頻帶)代表了無許可的頻帶的示例，該頻帶用於無許可的音頻和視頻 傳送或者用於W-LAN或藍牙方式的數據傳送。另一個無需許可的頻 帶的示例由大約5GHz處的U-NII頻帶(無需許可的國家信息基礎設 施頻帶)所代表。
在用於與飛行器的乘客的移動終端設備進行無線數據傳送的傳統 傳送系統中，可能出現如下情況由於在頻帶分配方面的非最優化配 置，多個用戶能在使用相同頻帶Af的通信信道中同時傳送數據。因
此，用戶關心的數據傳送速率減小，並且這可能導致由於幹擾而引起的誤比特率增大。
用於在飛行器機艙內傳送數據的傳統通信系統的另一缺點在於如 下事實先前必須提供單獨的機載通信系統，以保證在任何情況下機 組成員都能夠向乘客發出指令。在傳統機載通信系統中，如女乘務員 或飛行員等機組成員向固定連接到機載通信系統的麥克風講話。旅行 乘客通過安裝在機艙內的揚聲器聽到該指令或信息。傳統機載通信系 統的一個缺點在於如下事實僅當如女服務員等機組成員到達機載通 信系統的永久有線的終端設備並且在那裡向接收器的麥克風講話時， 她才能向乘客發出通告。然而，在特定飛行情況下，對於機組成員來 說到達機載通信系統是困難的。
因此，本發明的一個目的是提供一種設備和方法，允許機組成員 相互之間以及機組成員與乘客之間在不違反飛行安全的有關要求的情 況下進行無線通信。
根據本發明，通過具有在權利要求1中描述的特徵的設備來實現 該目的。
發明內容
本發明提供了一種用於檢測通信信道的設備，在該通信信道的頻 帶中傳送來自艙內不同無線電信號源的無線電信號，該設備具有用於 接收在艙內接收到的無線電信號的寬帶天線，還具有多個解調器，其 中每一個對由寬帶天線接收到的在該解調器的關聯的頻率範圍內的無
線電信號進行解調，該設備還具有配置邏輯，其用於確定在解調器解 調的頻率範圍AF內的頻帶Af中，不同的無線電信號源是否正在傳送
無線電信號，該不同的無線信號源可能不允許在該頻率範圍AF內進
行傳送。
根據本發明的檢測設備在頻帶Af中檢測由不同無線電信號源同 時傳送的無線電信號。如果無線電信號源中的一個是機組成員的無線 電信號源或無線機載無線電系統的無線電信號源，則無線機載無線電 系統的無線電信號源總是具有優先權。配置邏輯向其餘的無線電信號 源分配其他頻帶Af，在優選情況下是相同的頻率範圍AF內的其他頻帶Af。這就確保了機組成員在他/她的信息傳送期間不會被機艙內的
如移動終端設備的傳送器等另一無線電信號源所打擾。如果根據本發 明的檢測設備檢測到不同的無線電信號源正在同時使用一個頻帶Af，
並且這些無線電信號源都不屬於無線機載無線電系統，那麼只要仍存 在其他空閒的頻帶，就可以將其他頻帶Af'分配給這些無線電信號源 中的一些或者重新配置所分配的頻帶。這就最優地利用了可用帶寬， 使得機艙內的不同終端設備的數據傳送速率可以被最大化。
本發明的檢測設備使任意機組成員能夠使用他/她自己的如頭戴 式耳機等移動終端設備，以與其他機組成員進行無線通信而不會與乘 客的移動終端設備發生幹擾。例如，這使得女乘務員即使在機艙內分 發飲料時依然能與其他機組成員進行通信，例如能與飛行器廚房中的 另一女乘務員進行通信。除現有的永久有線的機載通信系統以外，還 可以提供這種無線機載通信。
利用本發明的設備，還可以檢測正在傳送的不允許的無線電信號， 例如，在關鍵飛行階段期間，特別是在起飛或著陸階段期間正從乘客 的移動終端設備傳送的無線電信號。如果本發明的設備在關鍵飛行階 段期間檢測到正在頻帶中傳送的不允許的無線電信號，則可以產生對 應的警告或報警信號，或者可以使該無線電信號失真。在這種情況下， 除正常的艙通告以外，機組成員將再次可能向乘客指出在飛行器的起 飛和著陸期間必須關掉終端設備。
以下參照附圖來說明本發明的設備和本發明的方法的優選實施 例，以解釋本發明的必要特徵。
圖1示出本發明的檢測設備的可能實施例的框圖2示出解釋本發明的檢測設備的操作模式的頻譜；
圖3示出解釋本發明的檢測設備的操作模式的流程圖；以及
圖4示出解釋本發明的檢測設備的操作模式的另一幅圖。
具體實施例方式
如圖1所示，用於檢測通信信道的本發明的檢測設備l具有寬帶天
線2、檢測器3以及配置邏輯4，在圖l所示的示例性實施例中，配置邏 輯4連接至存儲器5，在所檢測的通信信道的頻帶(Af)中從艙內的不 同無線電信號源傳送無線電信號。寬帶天線2用於接收在機艙內傳送的 無線電信號。寬帶天線2連接至分割接收到的信號的信號分割器6。信 號分割器6可以是例如，分發接收到的信號的單個信號節點。備選地， 信號分割器6也可以由解復用器形成，該解復用器將接收到的信號連續
切換至不同的輸出。
信號分割器6由電纜7-i連接至不同的解調器8-i。在圖l所示的示例 性實施例中，檢測器3包含四個不同的解調器8-1至8-4。每個解調器8-i 都對由寬帶天線2接收到的在關聯的頻率範圍(AF)內的無線電信號 進行解調。
在可能的示例性實施例中，解調器8-l對在從0.4 GHz至2.2 GHz的 頻率範圍AF1內(即，在如GSM網絡等大多數行動電話標準所使用的 頻率範圍內)的無線電信號進行解調。
第二解調器8-2對例如在從2.4 GHz至21.7 GHz的頻率範圍AF2內 (即，在更新一代W-LAN接入網和UMTS接入網所使用的頻率範圍 內)的無線電信號進行解調。
在可能的示例性實施例中，第三解調器8-3對在從6.1 GHz至10.6 GHz的頻率範圍AF3內(即，在例如UWB (超寬帶)應用所使用的頻 率範圍內)的無線電信號進行解調。
第四解調器8-4對例如在從5 GHz至6 GHz的頻率範圍AF4內(即， 在W-LAN接入網(U-NII頻帶)也使用的頻率範圍內)的無線電信號 進行解調。
圖2示出了可由不同解調器8-l、 8-2、 8-3、 8-4解調的頻率範圍AF。 在示例性實施例中，第三解調器8-3不僅能夠在3.1與4.8 GHz之間的頻 率範圍AF3內解調，還能夠在從6.1至10.6GHz的頻率範圍內解調。
優選地，圖l所示的寬帶天線2能夠接收在09.4GHz至10.6 GHz的
寬頻率範圍內的信號。每個解調器8-i均包含用於將接收頻率轉換至基帶的模擬接收器。 如DSP等數字數據處理單元串聯連接至模擬接收器。解調器8對接收到
的模擬信號進行解調並將在頻帶中或經由載波頻率傳送的信息轉換至 數字數據，使得其對於數位訊號處理器DSP而言是可用的。數位訊號 處理器DSP和數據處理單元處理接收到的數據。例如，解調器8的數據 處理單元由針對相關傳送技術的基帶調製晶片形成。檢測器3既能夠檢 測來自TDD系統(其中上行連接和下行連接在時間範圍內彼此分離) 的信號，又能夠檢測來自FDD系統(其中上行連接和下行連接在頻率 範圍內彼此分離)的信號。
圖l所示的解調器8-l至8-4通過輸出電纜9-l至9-4連接至網絡通信 接口NCI 10。接口10在輸出端通過電纜11連接至檢測設備1的配置邏輯 4。配置邏輯4確定在解調器8-i解調的頻率範圍AF內的頻帶Af中，不
同的無線電信號源是否正在同時傳送無線電信號。所傳送的無線電信 號具有無線電信號標識，舉例而言，其用於識別用於傳送的無線電信 號源。通過無線電信號標識，配置邏輯4能夠將不同的無線電信號源彼 此區分，並確定不同的無線電信號源在相同的頻帶Af中是否正在同時 傳送不同的無線電信號源。圖l所示的設備l特別適合於實現飛行器內 部的無線機載無線電系統。
在可能的實施例中，機組成員通過無線機載無線電系統在為此而 在存儲器5中配置的特定頻帶上進行通信。 一旦配置邏輯4確定了在保 留給機組成員的頻帶Af中其他無線電源正在傳送無線電信號時，就通 過例如光警告信號來發出警告。另外，配置邏輯4向不允許在無線機載 無線電系統的保留頻帶Af中進行傳送的無線電信號源分配不同的頻 帶Af，在優選情況下是在對應的解調器8的相同頻率範圍AF內的頻帶 A f。這就確保了保留給機組成員的頻帶A f總是保持空閒。
如果配置邏輯4檢測到兩個無線電信號源(例如，不同用戶的兩
個不同的移動終端設備)正在頻帶Af中同時傳送無線電信號，並且仍 存在空閒的頻帶Af，則配置邏輯4根據傳送技術向一個或多個用戶分
配空閒的頻帶。結果，不同機載無線電系統或移動終端設備的數據傳 送速率得以增大。在可能的實施例中，本發明的檢測設備l可以操作於不同的操作 模式。例如，配置邏輯4通過控制電纜12接收用於設置不同操作模式的
控制信號。在可能的實施例中，可以提供正常操作模式ODM (操作檢 測模式)和特殊操作模式DDM (專用檢測模式)。
在這種情況下，在非關鍵飛行階段中，S卩，當飛行器已到達它的 巡航高度時，激活操作檢測模式ODM。
在關鍵飛行階段，，即，在起飛過程中和著陸時，激活專用檢測 模式DDM。在專用檢測模式DDM下檢測無線電信號源，在這些關鍵
飛行階段中一定不要啟用無線電信號源。
在操作檢測模式ODM下激活圖l所示的全部四個解調器8。在操作 檢測模式下，即，當飛行器已到達其巡航高度時，配置邏輯4確保多個 無線電信號源沒有在相同頻帶A f中同時傳送無線電信號，以便最優地 使用信號頻譜並且增大數據傳送速率。此外，配置邏輯4確保用於機組 成員間的傳送以及用於機組通告的保留頻帶保持空閒。
在專用檢測模式DDM下，配置邏輯4特別地監視解調器8-l和8-2 解調後的信號，其中解調器8-1和8-2對在09.4 GHz至2.2 GHz的頻率範 圍內與在2.4 GHz至2.7 GHz的頻率範圍內的無線電信號進行解調。來 自移動無線電話(GSM-900、 GSM-1800和GSM-1900/WCDMA以及 UMTS2.1)的信號傳送通常發生在這些頻率範圍AF,、厶2內。
圖3示出了用於實現本發明的檢測設備1的情況下的不同操作模
式的可能的示例性實施例的流程圖。
在步驟S1啟用檢測設備1之後，在步驟2激活專用檢測模式DDM， 並且去激活操作檢測模式ODM。因此在飛行器起飛階段期間，本發明 的檢測設備1操作於專用檢測模式DDM。在下一步驟S3，檢測設備l 檢測是否存在不期望的無線電信號，即，在解調器8解調的頻率範圍A F的頻帶Af中，特別是在無線機載無線電系統的通信信道的保留頻帶 Af中，存在於機艙內的無線電信號源是否正在傳送無線電信號。如果 是在傳送，則在步驟S4配置邏輯4發出警告信號，例如以信號燈的形 式發出。
如果不存在不期望的無線電信號，則在步驟S5檢測設備12檢査是否飛行器已到達其巡航高度。在一個可能的實施例中，這可以由機組 成員通過啟動開關來傳達給檢測設備l。在備選的實施例中，檢測設備 l自動檢測是否已經到達預定的巡航高度。如果己經到達巡航高度，而
且飛行器的起飛階段因而已經完成，則在步驟S6，配置邏輯4被切換 至操作檢測模式ODM，並且去激活專用檢測。
在操作檢測模式ODM下，配置邏輯4確定在內部無線機載無線電 系統的通信信道的保留頻帶Af中，是否正在傳送來自另一無線電信號 源的無線電信號。如果另一無線電信號源在提供給無線機載無線電系 統的保留頻帶上傳送無線電信號，則確定頻帶配置不正確。然後在步 驟S8，配置邏輯4通過存儲於映射存儲器5中的頻帶布局，將解調的頻 率範圍AF內的不同空閒頻帶Af'分配給另一無線電信號步驟。保留給
內部機載無線電系統的頻帶因此總是保持空閒。此外，配置邏輯4還能 確保在操作檢測模式ODM下，如果可能的話，乘客的移動終端設備的
無線電信號源在不同頻帶上傳送數據，以便最優地使用所提供的頻譜。 例如，如果配置邏輯4檢測到乘客的兩個無線電信號源正在相同頻帶A
f中傳送無線電信號時，則將不同的頻帶Af'分配給兩個移動終端設備
中的一個，使得兩個移動終端設備的數據傳送速率都得到提高。
如果在步驟S9檢測設備1檢測到已經偏離巡航高度，則在步驟SIO 再次激活專用檢測模式DDM，並且去激活操作檢測模式ODM。在著 陸階段期間，在步驟Sll，配置邏輯4監視在任意頻帶Af中是否存在不 期望的無線電信號，並且如果必要的話，在步驟S12配置邏輯4傳送警 告信號。如果在步驟S13檢測設備1檢測到飛行器已經著陸，則在步驟 S14同時去激活專用檢測模式DDM和操作檢測模式ODM。
圖4示出了解釋本發明的檢測設備1的操作模式的另一幅圖。如圖 4所示，本發明的檢測設備l監視不同的傳送系統，例如安全相關系統 A和非安全相關系統B。安全相關系統A可以是例如機組成員的無線機 載無線電系統。非安全相關系統B由例如W-LAN網絡形成。舉例而言， 如果檢測設備1檢測到安全相關系統A和非安全相關系統B都正在相同 的頻帶Af上傳送無線電信號，則檢測設備12通知安全相關系統A的傳 送器(TX)其可以繼續在頻帶Af中進行傳送。然後通知非安全相關系統B的傳送器(TX)其必須改變至另一頻帶Af'。在這種情況下， 配置邏輯4向不同的系統A、 B的傳送設備TX傳送控制信號。在該傳送 信號中，優選地，將新頻帶Af'傳達給系統B的傳送器TX。配置邏輯4 讀取出存儲於映射存儲器5中的頻帶布局計劃，並將空閒頻帶Af'分配 給非安全相關系統B的傳送器TX。當非安全相關無線電信號源正在使 用安全相關系統的頻帶，或者兩個傳送器或無線電信號源正在相同頻 帶△ f上進行傳送時，本發明的檢測設備12就對頻帶A f進行重新配置 或重新分配。當在一個重新配置過程中對安全方面給出優先級的同時 時，在另一重新配置過程中，增大數據傳送速率和最小化傳送差錯是 重要的。
在本發明的檢測設備l的情況下，頻帶Af的分配優選地發生在相 應解調器的相同頻率範圍AF內。
保留給內部無線機載無線電系統的頻帶可能處於相同或不同的 頻帶範圍AF內。優選地，保留頻帶Af的數量和頻率位置是可自由配置的。
在不同實施例中，頻率範圍Af和頻帶Af的頻率帶寬可以不同。
附圖標記列表
2寬帶天線 3檢測器 4配置邏輯 5存儲器 6信號分割器 7電纜 8解調器 9輸出電纜 10接口 11電纜
△ f頻帶
AF頻率範圍
權利要求
1、一種用於檢測通信信道的設備，艙內的不同無線電信號源在所述通信信道的頻帶(Δf)中傳送無線電信號，所述設備具有a)寬帶天線(2)，接收在所述艙內傳送的無線電信號；b)多個解調器(8)，其中每一個解調器(8)對由寬帶天線(2)接收到的、所述解調器(8)的關聯頻率(ΔF)內的無線電信號進行解調；以及c)配置邏輯(4)，用於確定在所述解調器(8)解調的頻率範圍(ΔF)內的頻帶(Δf)中，不同的無線電信號源是否正在同時傳送無線電信號。
2、 根據權利要求l所述的設備，其中，所述艙是飛行器的機艙。
3、 根據權利要求l所述的設備，其中，提供有信號分割器(6)， 用於將由寬帶天線(2)接收到的無線電信號應用至所述解調器(8)。
4、 根據權利要求3所述的設備，其中，寬帶天線(2)接收在從 0.4 GHz至10.6GHz的頻率範圍內的無線電信號。
5、 根據權利要求1所述的設備，其中，解調器(8-l)對在從0.4 GHz 至2.2 GHz的頻率範圍內的無線電信號進行解調。
6、 根據權利要求1所述的設備，其中，解調器(8-2)對在從2.4 GHz 至2.7 GHz的頻率範圍內的無線電信號進行解調。
7、 根據權利要求1所述的設備，其中，解調器(8-3)對在從3.1 GHz 至4.8 GHz和從6.1 GHz至10.6 GHz的頻率範圍內的無線電信號進行解 調。
8、 根據權利要求l所述的設備，其中，解調器(8-4)對在從5 GHz 至6 GHz的頻率範圍內的無線電信號進行解調。
9、 根據權利要求l所述的設備，其中，所述解調器(8)通過公 共網絡接口 (10)連接至配置邏輯(4)。
10、 根據權利要求l所述的設備，其中，在操作檢測模式(ODM) 下，配置邏輯(4)確定在內部機載無線電系統的通信信道的頻帶(A f)中，是否正在傳送來自另一無線電信號源的無線電信號。
11、 根據權利要求10所述的設備，其中，在操作檢測模式(ODM) 下，配置邏輯(4)將解調頻率範圍(AF)內的不同頻帶(Af)分配 給所述另一無線電信號源。
12、 根據權利要求l所述的設備，其中，在專用檢測模式(DDM) 下，配置邏輯(4)確定在所述解調器(8)解調的頻率範圍(AF) 的頻帶(Af)中或者在內部機載無線電系統的通信信道的頻帶(Af) 中，存在於所述艙內的無線電信號源是否正在傳送無線電信號。
13、 根據權利要求12所述的設備，其中，在專用檢測模式(DDM) 下，配置邏輯(4)報告存在於所述艙內的無線電信號源正在進行無線 電信號傳送。
14、 根據權利要求l所述的設備，其中，無線電信號源是移動終 端設備。
15、 根據權利要求l所述的設備，其中，無線電信號源具有無線 電信號標識(10)。
16、 根據權利要求3所述的設備，其中，信號分割器(6)是解復 用器。
17、 一種用於檢測通信信道的方法，不同的無線電信號源在所述 通信信道中傳送無線電信號，其中，對在艙內檢測到的所有無線電信 號進行解調，並確定在解調頻率範圍(AF)內的頻帶(Af)中是否 正在同時傳送不同無線電信號源的無線電信號。
18、 根據權利要求17所述的方法，其中，無線電信號源具有信號 標識。
19、 根據權利要求17所述的方法，其中，在飛行器機艙內，由寬 帶天線(2)在從09.4GHz至10.6GHz的頻率範圍內檢測無線電信號。
20、 根據權利要求17所述的方法，其中，在操作檢測模式(ODM) 下，確定在內部機載無線電系統的通信信道的頻帶(Af)中是否正在 傳送另一無線電信號源的無線電信號。
21、 根據權利要求20所述的方法，其中，在操作檢測模式(ODM) 下，將解調頻率範圍(AF)內的不同頻帶(Af)分配給所述另一無 線電信號源。
22、 根據權利要求17所述的方法，其中，在專用檢測模式(DDM) 下，確定在內部機載無線電系統的通信信道的解調頻率範圍(AF) 的頻帶(Af)中，存在於所述艙內的無線電信號源是否正在傳送無線 電信號。
23、 根據權利要求22所述的方法，其中，在專用檢測模式(DDM) 下，報告所述艙內存在無線電信號源。
24、 根據權利要求20或22所述的方法，其中，在操作檢測模式 (ODM)與專用檢測模式(DDM)之間存在手動或自動切換。
全文摘要
本發明提供了一種用於檢測通信信道的方法和設備，在該通信信道的頻帶(Δf)中，由艙內的不同無線電信號源傳送無線電信號。在這種情況下，寬帶天線(2)接收在艙內傳送的無線電信號。提供了不同的解調器(8)，其中每一個對由寬帶天線(2)接收到的在該解調器(8)的關聯的頻率範圍(ΔF)內的無線電信號進行解調。配置邏輯(4)確定在解調的頻率範圍(ΔF)內的頻帶(Δf)中，不同的無線電信號源是否正在同時傳送無線電信號，在無線電信號源不允許信號傳送的情況下，例如，當非安全相關系統在安全相關系統的相同頻帶Δf中傳送安全相關系統的相同頻帶(Δf)中的信號時，配置邏輯重新配置非安全相關系統，而且產生報警或警告信號作為不允許條件的指示。
文檔編號H04B7/185GK101548482SQ200880000886
公開日2009年9月30日 申請日期2008年6月18日 優先權日2007年6月27日
發明者埃裡克·杜拉茲, 斯文·克內費爾坎普 申請人:空中巴士德國有限公司