基於路由概要的acars路由系統的製作方法

2023-09-12 14:58:20 1

專利名稱：：基於路由概要的acars路由系統的製作方法
技術領域：
：本發明總體上涉及航空電信，更具體地，涉及ACARS(AircraftCommunicationandReportingSystem，飛行器通信與報告系統)路由的航空電信。
背景技術：
：在航空領域中，利用ACARS系統，具體地利用AOC(AeronauticalOperationalControl，航空運行控制)類型的信息與航空公司之間的交換或者利用ATC(AirTrafficControl，空中交通管制)類型的信息與空中管制員之間的交換，數據可以在飛行器和地面佔(earth-bornestation)^JlOl專ACARS系統可以使用幾種傳輸介質(在現有技術中還稱作介質)，或更確切地，可以使用幾種用於傳輸數據的子網絡類型，即HF子網絡、VHF子網絡或SATCOM子網絡。VHF電信子網絡允許在地面上與發射器/接收器的點對點鏈路，但範圍相對減小。另一方面，衛星電信子網絡SATCOM提供了除極地區域的全球覆蓋，但通信成本高。而對於HF子網絡，則提供了極地區域的覆蓋。飛行器上與地面之間的數據鏈路有時由通用術語「datalink(數據鏈路)」來表示。通常，數據到地面的傳輸是通過ACARS路由器完成的。該路由器是作為設備的通信管理部件或者CMU(CommunicationManagementUnit，通信管理單元)來配置的，用於根據一定數量的參數來選擇最合適的傳輸介質(VHF、HF、SATC0M)。在實踐中，當航空電子設備應用想要將消息傳輸至地面時，會向ACARS路由器發送該消息連同輔助信息，對於每個信息介質，該輔助信息表示其是否用於傳輸以及按照什麼優先順序。例如，航空電子設備應用可以表示HF介質被禁用；優選1:VHF介質；優選2:SATCOM介質。然後，CMU接收該消息、分析該輔助信息，從而選擇傳輸介質。在上述實例的情況下，如果VHF介質可用，則該消息經由VHF介質被發送。否則，SATCOM介質將用於傳輸。這種路由系統具有許多缺點。首先，如果期望ACARS路由器可以使用新的傳輸介質，諸如WiMax、WiFi、GSM或UMTS鏈路，則必須改變航空電子設備應用，以便將這些介質的選擇結合到輔助信息中。這些修改需要相關的應用經歷漫長、昂貴的新的認證過程。其次，所執行的路由不考慮不同的傳輸介質的成本和性能。例如，在這些介質的使用成本相對改變的情況下，則可以證明輔助信息中所指明的優先順序是不適合的。最後，路由選擇是相對有限的，並且不能由航空公司定製(customize)。本發明的目的是找到上述缺點的補救方法，尤其是提出一種先進的、靈活的且可定製的路由系統，該路由系統不需要航空電子設備應用的新認證。
發明內容本發明提供了一種用於向多個傳輸介質路由ACARS消息的系統，該系統用於裝載在飛行器上，該系統包括-資料庫，包含多個路由概要，每個概要均由表示每個傳輸介質的優選等級的列表構成；-選擇裝置，用於從ACARS消息發送請求中提取路由概要的標識符，並用於根據傳輸介質的優選等級在存儲於資料庫內與該標識符相對應的路由概要中選擇傳輸介質，從而，所選擇的傳輸介質隨後用於傳輸該消息。根據第一實施例，對於每個標識符，資料庫包含與不同的地理區域和/或飛行階段相對應的多個路由概要。根據第二實施例，該選擇裝置用於接收來自該飛行器的位置信息，並用於針對給定的標識符確定與地理區域和/或飛行階段相對應的路由概要，從而隨後用於根據傳輸介質的優選等級在所確定的概要內選擇傳輸介質，其中，該飛行器是在該地理區域和/或飛行階段中找到的。根據第一實施例和第二實施例的第一變形，對於每個路由概要，所述資料庫還包括用於管理與不同傳輸介質相關聯的傳輸緩衝器的參數的列表。根據第一實施例和第二實施例的第二變形，該選擇裝置還用於從ACARS消息發送請求中提取用於管理與不同傳輸介質相關聯的傳輸緩衝器的參數的列表。根據第一實施例和第二實施例的第三變形，該系統還包括包含多個參數化概要的第二資料庫，每個參數化概要由用於管理與不同傳輸介質相關聯的傳輸緩衝器的參數的列表構成，該選擇裝置用於從發送ACAR消息的請求中提取第二標識符，並用於恢復根據該標識符進行存儲的參數化概要。該參數的列表可以具體地包括以下參數表示在所選擇的介質上的傳輸嘗試的最大數目的參數，表示在所選擇的介質上傳輸失敗的情況下是否刪除該消息的參數，表示當該列表中沒有可用的介質時是否刪除該消息的參數，表示在所選擇的介質正被佔用的情況下是否在列表的下一介質上發送該消息的參數。例如，上述傳輸介質屬於由SATCOM、HF、VHF,GSM、UMTS、WiMax和Wi-Fi鏈路構成的組。本發明還涉及一種如上文所限定的ACARS路由系統。參照附圖閱讀本發明的優選實施例，本發明的其他特徵和優點將變得顯而易見，其中圖1示意性地示出了根據本發明第一實施例的路由系統；圖2示意性地示出了根據本發明第二實施例的路由過程。具體實施例方式基於本發明的思想是提出一種根據不同標準(例如，成本標準、可靠性標準、吞吐量標準、成本/性能比標準)來執行傳輸介質選擇的ACARS路由系統。實際上，該標準由表示可以用於傳輸的介質及其優先順序的路由概要(profile)來表示。圖1示意性地示出了根據本發明實施例的ACARS路由系統。路由系統110從航空電子設備應用120(例如，從空中交通管理應用，即所謂的ATC(空中交通控制)應用，或飛行管理應用系統，即所謂的FMS(飛行管理系統)應用)接收ACARS消息。航空電子設備應用120通過ACARS消息與地面設備進行通信。因此，ATC應用可以向地面控制站發送根據標準Arinc623定義的ACARS消息，並接收這些消息。此夕卜，AOC類型的應用可以向/從航空公司的運營中心傳輸和接收根據標準Arinc633定義的ACARS消息。這些消息經由多種傳輸介質150傳輸，例如，通常用於航空的子網絡，諸如SATC0M、VHF、HF子網絡，以及一般的公共類型的子網絡，諸如GSM、UMTS、WiFi或WiMAX。路由系統110包括連接至資料庫140的選擇裝置130。該選擇裝置130從不同的航空電子設備應用中接收發送ACARS消息的請求，並從每個請求中提取路由概要的標識符。該標識符用作連接至由應用傳輸的數據的輔助信息的一段。因此，發送請求通常具有以下形式ACARS_downlink-request(data，P)，其中P是用於傳輸作為data的數據的路由概要標識符。該資料庫包括每個標識符的入口，為每個概要存儲的不同傳輸介質的優選等級列表。標識符P的路由概要由矢量。ρ=(op(media_l)，op(media_2)，···，σp(media_N))定義，其中，N為傳輸介質的數目，media_l、media_2...media_N為相關的介質，以及其中，ορ是將相關概要的優選等級分配給每個傳輸介質的應用。可以分配具體的等級(例如零值的等級)，以便表示禁用的傳輸介質。如果必要的話，該矢量可以包括相同值的多個等級，在這種情況下，可以中立地選擇相應的介質用於傳輸消息。選擇裝置130從資料庫140、從概要標識符P中恢復對應的優選等級列表。首先選擇具有最高優選等級的傳輸介質。如果相關介質不可用，或者進一步地如果傳輸在該介質上失敗，則選擇裝置可以選擇同一等級的介質，或者默認為下一個等級。選擇同一等級的介質的順序不重要(immaterial)。重複該選擇過程，直到消息被發送，或者直到確定了次優選介質失敗，在零等級介質被禁用的情況下不對其進行考慮。路由概要可以由生產商預先定義，或者由航空公司定製。例如，生產商可以默認地提出符合更低成本標準的路由概要、符合最大可靠性標準(最小誤差率)的路由概要、符合最佳成本/性能比標準的路由概要。航空公司可以添加額外的路由概要，通過為每一個額外的路由概要指定它們希望分配給不同傳輸介質的相應的優選等級來定義這些額外的路由概要。表1給出了存儲在資料庫140中的路由概要的三個實例，概要P1對應於更低成本的標準，概要P2對應於最大可靠性標準，標準P3由航空公司定義。tableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage6表1該表為每個概要P1,P2,P3提供了不同傳輸介質的相應優選等級。在該表中，由低等級表示高優先級。當然，也可以採用相反的約定。例如，對於概要P1，優先選擇表示為「經由GACS和ATN堆棧具有VHFDSP1的VDL模式2」的介質，換而言之，仿真(emulated)VHF通過GACS業務(通用ATN通信業務)連結到ATN網絡上。相反地，由於表示為「SATC0M數據2」的介質最昂貴，因此其為次優選的。類似地，對於概要P2，優選表示為「經由GACS和ATN堆棧具有VHFDSP2的VDL模式2」(ATN航空電信網)的介質。相反地，表示為「HFDLS」(DLS:直接鏈路業務)的介質(即，HF鏈路)是次優選的。根據第二實施例，該選擇裝置130用於經由AFDX(航空電子全雙工)總線或常規的Arinc429(即圖1中虛線中的箭頭)接收來自飛行器的位置信息和/或飛行階段指示。例如，位置信息可以由導航系統提供，並由飛行器的GPS坐標組成。飛行階段指示可以由位於起落架(landinggear)上的近地傳感器(groundproximitysensor)或者再力口上一個壓力傳感器來提供。在該變形中，資料庫被分成地理區域和/或飛行階段。然後，該選擇裝置根據從找到飛行器的地理區域和/或飛行階段的發送請求中提取的概要標識符來執行路由概要的選擇。下面的表2給出了根據本發明第二實施例的路由系統的資料庫構成的實例，其中，僅設想了地理區域的差別。應當注意，對於給定的標識符P，資料庫包含關於歐洲區域的第一概要和關於世界其它區域的第二概要。tableseeoriginaldocumentpage7表2圖2示出了根據本發明第二實施例的選擇傳輸介質的步驟。步驟210，航空電子設備應用以ACARS_downlink-request(data，P)的形式在下行鏈路上向路由系統傳輸用於發送ACARS消息的請求。步驟220，選擇裝置從該請求中提取概要標識符P。步驟230，選擇裝置恢復飛行器的位置信息和/或飛行階段指示。選擇裝置由該位置信息推定可以找到飛行器的地理區域Z。步驟240，選擇裝置從標識符P、區域Z和飛行階段Φ恢復資料庫中的對應概要Oρ,Ζ,Φ，並在該概要中選擇具有最高優選等級的傳輸介質，即，,argmin—p.z^mWflrj))。例如，如果ρ確定了更低成本概要，ζ為歐洲，φ為飛行器n=\t..9N停放在登機口處的階段，則所選擇的傳輸介質將是WiFi鏈路。步驟250，在所選擇的介質media_ns上傳輸消息。通過該變形，每個航空公司均可以選擇其與地面的通信策略。如果在給定的地理區域中出現新的介質，或者如果這些介質的相對成本改變，則僅需要更新資料庫，而無需再次確認航空電子設備應用。根據第一實施例或第二實施例的第一變形，對於每個路由概要，資料庫140還包含用於管理傳輸緩衝器的參數。每個傳輸介質均與存儲有在該介質上待發送的消息的緩衝器相關聯。實際上，傳輸介質上待傳輸的消息通常不被直接發送，而是排隊設置。上述參數允許管理不同緩衝器的裝填速率。例如，使用可以由以下參數組成-表示在所選擇的介質上的傳輸嘗試最大數目的參數(「messageretrycounter",消息重試計數器)。如果最後一次嘗試失敗，則該緩衝器清除消息；-表示在所選擇的介質上傳輸失敗的情況下刪除消息的參數(「purgeoncom」)。然後，清除與該介質相關的緩衝器；-表示傳輸介質可用的情況下刪除該消息的參數(「purgeonfail")；-表示在所選擇的介質正被佔用時在路由概要的下一個介質(按優先順序)上發送消息的參數(「nextonbusy」)。表3示出了對於本發明第一實施例在上述備選方案的情況下的資料庫的構成。對於每一概要，該資料庫均包含與該概要相關的傳輸緩衝器管理參數。tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9表3根據第二變形，上述參數不存儲在資料庫中，而是由包括在發送消息請求中的輔助信息來提供。更具體地，對於將在下行鏈路上傳輸的消息，發送請求具有ACARS_downlink-request(data,P,U1,...,UL)的形式，其中μ..，Pl是傳輸緩衝器管理參數的列表，選擇裝置用於以與提取概要標識符相同的方式來提取這些參數，從而控制緩衝器。根據本發明的第三變形，路由裝置還包括含路由概要的第一資料庫和含用於參數化該傳輸的概要的第二資料庫。參數化概要通常由預定義的參數值(例如，傳輸緩衝器管理參數)列表形成。表4示出了具有上文所指出的參數「messageretrycounter」、「purgeoncom」、"purgeonfail'Vnextonbusy」的第二資料庫的構成實例。參數化概要M1,M2,M3,M4均由生產商預定義，或者由航空公司定義。對於在下行鏈路上傳輸的消息，發送請求具有ACARS_downlink-request(data,P,Μ)的形式，其中P和M分別是路由標識符和參數化標識符。標識符P允許在第一資料庫中選擇優選傳輸介質，而標識符M允許將傳輸緩衝器的使用參數化。tableseeoriginaldocumentpage9表4然而，本領域技術人員應理解，在不背離本發明的範圍的情況下，可以設想其它的參數概要。權利要求一種用於向多個傳輸介質路由ACARS消息的系統，該系統用於裝載在飛行器上，其特徵在於，包括-資料庫，包含多個路由概要，每個概要均由表示每個傳輸介質的優選等級的列表構成；-選擇裝置，用於從ACARS消息發送請求中提取路由概要標識符，並用於根據傳輸介質的優選等級在存儲於所述資料庫內與所述標識符相對應的路由概要中選擇傳輸介質，從而，所選擇的傳輸介質隨後用於傳輸所述消息。2.根據權利要求1所述的用於路由ACARS消息的系統，其特徵在於，對於每個標識符，所述資料庫包含與不同的飛行階段和/或地理區域相對應的多個路由概要。3.根據權利要求2所述的用於路由ACARS消息的系統，其特徵在於，所述選擇裝置用於接收來自所述飛行器的位置信息，並用於針對給定的標識符確定與能找到所述飛行器的所述地理區域和/或飛行階段相對應的所述路由概要，從而隨後用於根據傳輸介質的優選等級在所確定的概要內選擇傳輸介質。4.根據前述權利要求中任一項所述的用於路由ACARS消息的系統，其特徵在於，對於每個路由概要，所述資料庫還包括用於管理與不同傳輸介質相關聯的傳輸緩衝器的參數的列表。5.根據權利要求1至3中任一項所述的用於路由ACARS消息的系統，其特徵在於，所述選擇裝置還用於從ACARS消息發送請求中提取用於管理與不同傳輸介質相關聯的傳輸緩衝器的參數的列表。6.根據權利要求1至3中任一項所述的用於路由ACARS消息的系統，其特徵在於，所述系統還包括包含多個參數化概要的第二資料庫，每個參數化概要至少由用於管理與不同傳輸介質相關聯的傳輸緩衝器的參數構成，所述選擇裝置用於從發送ACARS消息的請求中提取第二標識符，並用於恢復根據所述標識符進行存儲的參數化概要。7.根據權利要求4至6中任一項所述的用於路由ACARS消息的系統，其特徵在於，所述參數的列表包括以下參數表示在所選擇的介質上的傳輸嘗試的最大數目的參數，表示在所選擇的介質上傳輸失敗的情況下是否刪除所述消息的參數，表示當所述列表中沒有可用的介質時是否刪除所述消息的參數，表示在所選擇的介質正被佔用的情況下是否在所述列表中的下一介質上發送所述消息的參數。8.根據前述權利要求中任一項所述的用於路由ACARS消息的系統，其特徵在於，所述傳輸介質屬於由SATCOM、HF、VHF、GSM、UMTS、WiMax和Wi-Fi鏈路構成的組。9.一種飛行器，包括根據前述權利要求中任一項所述的ACARS路由系統。全文摘要本發明涉及一種用於向多個傳輸介質路由ACARS消息的系統，該系統用於裝載在飛行器上。該系統包括資料庫，包含多個路由概要，每個概要均包含表示每個傳輸介質的優選等級的列表；選擇裝置，用於從ACARS消息發送請求中提取路由概要標識符，並用於根據傳輸介質的優選等級在存儲於資料庫內與該標識符相對應的路由概要中選擇傳輸介質。從而，所選擇的傳輸介質隨後用於傳輸消息。文檔編號H04L12/56GK101821964SQ200880111200公開日2010年9月1日申請日期2008年10月9日優先權日2007年10月11日發明者吉勒·戈博,弗雷德裡克·迪朗,斯特凡娜·塔馬萊特,讓-喬治·德維萊申請人:空中巴士運作股份公司