CN101548482B - 用于检测通信信道的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于检测通信信道的方法和装置，在该通信信道的频带中，由舱内的不同无线电信号源传送无线电信号。在这种情况下，宽带天线接收在舱内传送的无线电信号。提供了不同的解调器，其中每一个对由宽带天线接收到的在该解调器的关联的频率范围内的无线电信号进行解调。配置逻辑单元确定在解调的频率范围内的频带中，不同的无线电信号源是否正在同时传送无线电信号，在无线电信号源不允许信号传送的情况下，例如，当非安全相关***在安全相关***的相同频带中传送安全相关***的相同频带中的信号时，配置逻辑单元重新配置非安全相关***，而且产生报警或警告信号作为不允许条件的指示。

Description

用于检测通信信道的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测通信信道的装置和方法，在该通信信道的频带中，同时传送来自舱内、更具体地为飞行器机舱内不同无线电信号的无线电信号。

背景技术

飞行器具有话音内部通信***或者机载通信***，通过该***，机组人员可以通知乘客或者能够发出关于乘客行为的指令。

航空公司也越来越多地向乘客提供通过例如W-LAN(无线局域网)或其他无线传送技术进行通信的可能性。乘客能够使用他的移动终端设备(例如，膝上型计算机)通过无线接口与飞行器的本地网络交换数据。在这种情况下，在通信信道中传送数据，该通信信道的频带位于由相关传送技术确定的频率范围内。无线通信***在需许可的和无需许可的频带中传送数据。需许可的频带允许对频谱的预定范围的过度访问，且需许可的频谱的线范围(wire range)被分配给特定传送技术，例如GSM或UMTS。

无需许可的频带对于所有用户而言都可以用于信号传送，但是可允许的传送信号功率是有限的。所谓的ISM频带(工业、科学和医疗频带)代表了无许可的频带的示例，该频带用于无许可的音频和视频传送或者用于W-LAN或蓝牙方式的数据传送。另一个无需许可的频带的示例由大约5GHz处的U-NII频带(无需许可的国家信息基础设施频带)所代表。

在用于与飞行器的乘客的移动终端设备进行无线数据传送的传统传送***中，可能出现如下情况：由于在频带分配方面的非最优化配置，多个用户能在使用相同频带Δf的通信信道中同时传送数据。因此，用户关心的数据传送速率减小，并且这可能导致由于干扰而引起的误比特率增大。

用于在飞行器机舱内传送数据的传统通信***的另一缺点在于如下事实：先前必须提供单独的机载通信***，以保证在任何情况下机组成员都能够向乘客发出指令。在传统机载通信***中，如女乘务员或飞行员等机组成员向固定连接到机载通信***的麦克风讲话。旅行乘客通过安装在机舱内的扬声器听到该指令或信息。传统机载通信***的一个缺点在于如下事实：仅当如女服务员等机组成员到达机载通信***的永久有线的终端设备并且在那里向接收器的麦克风讲话时，她才能向乘客发出通告。然而，在特定飞行情况下，对于机组成员来说到达机载通信***是困难的。

因此，本发明的目的是提供一种设备和方法，允许机组成员相互之间以及机组成员与乘客之间在不违反飞行安全的有关要求的情况下进行无线通信。

发明内容

本发明提供了一种用于检测通信信道的装置，在该通信信道的频带中传送来自舱内不同无线电信号源的无线电信号，该装置具有用于接收在舱内接收到的无线电信号的宽带天线，还具有多个解调器，其中每一个对由宽带天线接收到的在该解调器的关联的频率范围内的无线电信号进行解调，该装置还具有配置逻辑单元，其用于确定在解调器解调的频率范围ΔF内的频带Δf中，不同的无线电信号源是否正在传送无线电信号，该不同的无线信号源可能不允许在该频率范围ΔF内进行传送。

根据本发明的检测装置在频带Δf中检测由不同无线电信号源同时传送的无线电信号。如果无线电信号源中的一个是机组成员的无线电信号源或无线机载无线电***的无线电信号源，则无线机载无线电***的无线电信号源总是具有优先权。配置逻辑单元向其余的无线电信号源分配其他频带Δf，在优选情况下是相同的频率范围ΔF内的其他频带Δf。这就确保了机组成员在他/她的信息传送期间不会被机舱内的如移动终端设备的传送器等另一无线电信号源所打扰。如果根据本发明的检测装置检测到不同的无线电信号源正在同时使用一个频带Δf，并且这些无线电信号源都不属于无线机载无线电***，那么只要仍存在其他空闲的频带，就可以将其他频带Δf’分配给这些无线电信号源中的一些或者重新配置所分配的频带。这就最优地利用了可用带宽，使得机舱内的不同终端设备的数据传送速率可以被最大化。

本检测装置使任意机组成员能够使用他/她自己的如头戴式耳机等移动终端设备，以与其他机组成员进行无线通信而不会与乘客的移动终端设备发生干扰。例如，这使得女乘务员即使在机舱内分发饮料时依然能与其他机组成员进行通信，例如能与飞行器厨房中的另一女乘务员进行通信。除现有的永久有线的机载通信***以外，还可以提供这种无线机载通信。

利用根据本发明的装置，还可以检测正在传送的不允许的无线电信号，例如，在关键飞行阶段期间，特别是在起飞或着陆阶段期间正从乘客的移动终端设备传送的无线电信号。如果本装置在关键飞行阶段期间检测到正在频带中传送的不允许的无线电信号，则可以产生对应的警告或报警信号，或者可以使该无线电信号失真。在这种情况下，除正常的舱通告以外，机组成员将再次可能向乘客指出在飞行器的起飞和着陆期间必须关掉终端设备。

以下参照附图来说明根据本发明的装置和方法的实施例，以解释本发明的特征。

附图说明

图1示出根据本发明的检测装置的可能实施例的框图；

图2示出解释根据本发明的检测装置的操作模式的频谱；

图3示出解释根据本发明的检测装置的操作模式的流程图；以及

图4示出解释根据本发明的检测装置的操作模式的另一幅图。

具体实施方式

如图1所示，用于检测通信信道的检测装置1具有宽带天线2、检测器3以及配置逻辑单元4，在图1所示的示例性实施例中，配置逻辑单元4连接至存储器5，在所检测的通信信道的频带(Δf)中从舱内的不同无线电信号源传送无线电信号。宽带天线2用于接收在机舱内传送的无线电信号。宽带天线2连接至分割接收到的信号的信号分割器6。信号分割器6可以是：例如，分发接收到的信号的单个信号节点。备选地，信号分割器6也可以由解复用器形成，该解复用器将接收到的信号连续切换至不同的输出。

信号分割器6由电缆7-i连接至不同的解调器8-i。在图1所示的示例性实施例中，检测器3包含四个不同的解调器8-1至8-4。每个解调器8-i都对由宽带天线2接收到的在关联的频率范围(ΔF)内的无线电信号进行解调。

在可能的示例性实施例中，解调器8-1对在从0.4GHz至2.2GHz的频率范围ΔF1内(即，在如GSM网络等大多数移动电话标准所使用的频率范围内)的无线电信号进行解调。

第二解调器8-2对例如在从2.4GHz至21.7GHz的频率范围ΔF2内(即，在更新一代W-LAN接入网和UMTS接入网所使用的频率范围内)的无线电信号进行解调。

在可能的示例性实施例中，第三解调器8-3对在从6.1GHz至10.6GHz的频率范围ΔF3内(即，在例如UWB(超宽带)应用所使用的频率范围内)的无线电信号进行解调。

第四解调器8-4对例如在从5GHz至6GHz的频率范围ΔF4内(即，在W-LAN接入网(U-NII频带)也使用的频率范围内)的无线电信号进行解调。

图2示出了可由不同解调器8-1、8-2、8-3、8-4解调的频率范围ΔF。在示例性实施例中，第三解调器8-3不仅能够在3.1与4.8GHz之间的频率范围ΔF3内解调，还能够在从6.1至10.6GHz的频率范围内解调。

优选地，图1所示的宽带天线2能够接收在0.4GHz至10.6GHz的宽频率范围内的信号。

每个解调器8-i均包含用于将接收频率转换至基带的模拟接收器。如DSP等数字数据处理单元串联连接至模拟接收器。解调器8对接收到的模拟信号进行解调并将在频带中或经由载波频率传送的信息转换至数字数据，使得其对于数字信号处理器DSP而言是可用的。数字信号处理器DSP和数据处理单元处理接收到的数据。例如，解调器8的数据处理单元由针对相关传送技术的基带调制芯片形成。检测器3既能够检测来自TDD***(其中上行连接和下行连接在时间范围内彼此分离)的信号，又能够检测来自FDD***(其中上行连接和下行连接在频率范围内彼此分离)的信号。

图1所示的解调器8-1至8-4通过输出电缆9-1至9-4连接至网络通信接口NCI 10。接口10在输出端通过电缆11连接至检测装置1的配置逻辑单元4。配置逻辑单元4确定在解调器8-i解调的频率范围ΔF内的频带Δf中，不同的无线电信号源是否正在同时传送无线电信号。所传送的无线电信号具有无线电信号标识，举例而言，其用于识别用于传送的无线电信号源。通过无线电信号标识，配置逻辑单元4能够将不同的无线电信号源彼此区分，并确定不同的无线电信号源在相同的频带Δf中是否正在同时传送不同的无线电信号源。图1所示的装置1特别适合于实现飞行器内部的无线机载无线电***。

在可能的实施例中，机组成员通过无线机载无线电***在为此而在存储器5中配置的特定频带上进行通信。一旦配置逻辑单元4确定了在保留给机组成员的频带Δf中其他无线电源正在传送无线电信号时，就通过例如光警告信号来发出警告。另外，配置逻辑单元4向不允许在无线机载无线电***的保留频带Δf中进行传送的无线电信号源分配不同的频带Δf，在优选情况下是在对应的解调器8的相同频率范围ΔF内的频带Δf。这就确保了保留给机组成员的频带Δf总是保持空闲。

如果配置逻辑单元4检测到两个无线电信号源(例如，不同用户的两个不同的移动终端设备)正在频带Δf中同时传送无线电信号，并且仍存在空闲的频带Δf，则配置逻辑单元4根据传送技术向一个或多个用户分配空闲的频带。结果，不同机载无线电***或移动终端设备的数据传送速率得以增大。

在可能的实施例中，检测装置1可以操作于不同的操作模式。例如，配置逻辑单元4通过控制电缆12接收用于设置不同操作模式的控制信号。在可能的实施例中，可以提供正常操作模式ODM(操作检测模式)和特殊操作模式DDM(专用检测模式)。

在这种情况下，在非关键飞行阶段中，即，当飞行器已到达它的巡航高度时，激活操作检测模式ODM。

在关键飞行阶段，，即，在起飞过程中和着陆时，激活专用检测模式DDM。在专用检测模式DDM下检测无线电信号源，在这些关键飞行阶段中一定不要启用无线电信号源。

在操作检测模式ODM下激活图1所示的全部四个解调器8。在操作检测模式下，即，当飞行器已到达其巡航高度时，配置逻辑单元4确保多个无线电信号源没有在相同频带Δf中同时传送无线电信号，以便最优地使用信号频谱并且增大数据传送速率。此外，配置逻辑单元4确保用于机组成员间的传送以及用于机组通告的保留频带保持空闲。

在专用检测模式DDM下，配置逻辑单元4特别地监视解调器8-1和8-2解调后的信号，其中解调器8-1和8-2对在0.4GHz至2.2GHz的频率范围内与在2.4GHz至2.7GHz的频率范围内的无线电信号进行解调。来自移动无线电话(GSM-900、GSM-1800和GSM-1900/WCDMA以及UMTS 2.1)的信号传送通常发生在这些频率范围ΔF₁、Δ₂内。

图3示出了用于实现本发明的检测设备1的情况下的不同操作模式的可能的示例性实施例的流程图。

在步骤S1启用检测装置1之后，在步骤2激活专用检测模式DDM，并且去激活操作检测模式ODM。因此在飞行器起飞阶段期间，本发明的检测设备1操作于专用检测模式DDM。在下一步骤S3，检测装置1检测是否存在不期望的无线电信号，即，在解调器8解调的频率范围ΔF的频带Δf中，特别是在无线机载无线电***的通信信道的保留频带Δf中，存在于机舱内的无线电信号源是否正在传送无线电信号。如果是在传送，则在步骤S4配置逻辑单元4发出警告信号，例如以信号灯的形式发出。

如果不存在不期望的无线电信号，则在步骤S5检测设备12检查是否飞行器已到达其巡航高度。在一个可能的实施例中，这可以由机组成员通过启动开关来传达给检测装置1。在备选的实施例中，检测装置1自动检测是否已经到达预定的巡航高度。如果已经到达巡航高度，而且飞行器的起飞阶段因而已经完成，则在步骤S6，配置逻辑单元4被切换至操作检测模式ODM，并且去激活专用检测。

在操作检测模式ODM下，配置逻辑单元4确定在内部无线机载无线电***的通信信道的保留频带Δf中，是否正在传送来自另一无线电信号源的无线电信号。如果另一无线电信号源在提供给无线机载无线电***的保留频带上传送无线电信号，则确定频带配置不正确。然后在步骤S8，配置逻辑单元4通过存储于映射存储器5中的频带布局，将解调的频率范围ΔF内的不同空闲频带Δf’分配给另一无线电信号步骤。保留给内部机载无线电***的频带因此总是保持空闲。此外，配置逻辑单元4还能确保在操作检测模式ODM下，如果可能的话，乘客的移动终端设备的无线电信号源在不同频带上传送数据，以便最优地使用所提供的频谱。例如，如果配置逻辑单元4检测到乘客的两个无线电信号源正在相同频带Δf中传送无线电信号时，则将不同的频带Δf’分配给两个移动终端设备中的一个，使得两个移动终端设备的数据传送速率都得到提高。

如果在步骤S9检测装置1检测到已经偏离巡航高度，则在步骤S10再次激活专用检测模式DDM，并且去激活操作检测模式ODM。在着陆阶段期间，在步骤S11，配置逻辑单元4监视在任意频带Δf中是否存在不期望的无线电信号，并且如果必要的话，在步骤S12配置逻辑单元4传送警告信号。如果在步骤S13检测装置1检测到飞行器已经着陆，则在步骤S14同时去激活专用检测模式DDM和操作检测模式ODM。

图4示出了解释检测装置1的操作模式的另一幅图。如图4所示，检测装置1监视不同的传送***，例如安全相关***A和非安全相关***B。安全相关***A可以是例如机组成员的无线机载无线电***。非安全相关***B由例如W-LAN网络形成。举例而言，如果检测设备1检测到安全相关***A和非安全相关***B都正在相同的频带Δf上传送无线电信号，则检测设备12通知安全相关***A的传送器(TX)其可以继续在频带Δf中进行传送。然后通知非安全相关***B的传送器(TX)其必须改变至另一频带Δf’。在这种情况下，配置逻辑单元4向不同的***A、B的传送设备TX传送控制信号。在该传送信号中，优选地，将新频带Δf’传达给***B的传送器TX。配置逻辑单元4读取出存储于映射存储器5中的频带布局计划，并将空闲频带Δf’分配给非安全相关***B的传送器TX。当非安全相关无线电信号源正在使用安全相关***的频带，或者两个传送器或无线电信号源正在相同频带Δf上进行传送时，本发明的检测设备12就对频带Δf进行重新配置或重新分配。当在一个重新配置过程中对安全方面给出优先级的同时时，在另一重新配置过程中，增大数据传送速率和最小化传送差错是重要的。

在本发明的检测设备1的情况下，频带Δf的分配优选地发生在相应解调器的相同频率范围ΔF内。

保留给内部无线机载无线电***的频带可能处于相同或不同的频带范围ΔF内。优选地，保留频带Δf的数量和频率位置是可自由配置的。

在不同实施例中，频率范围Δf和频带Δf的频率带宽可以不同。

附图标记列表

1检测装置

2宽带天线

3检测器

4配置逻辑单元

5存储器

6信号分割器

7电缆

8解调器

9输出电缆

10接口

11电缆

Δf频带

ΔF频率范围

Claims (17)

1.一种用于检测通信信道的装置，舱内的不同无线电信号源在所述通信信道所具有的频带中传送无线电信号，所述装置包括：

宽带天线，接收在所述舱内传送的无线电信号；

多个解调器，其中每一个解调器对由所述宽带天线接收到的、所述解调器的关联频率范围内的无线电信号进行解调；以及

配置逻辑单元，用于确定在所述解调器解调的频率范围内的频带中不同的无线电信号源是否正在同时传送无线电信号，

其中，在操作检测模式下，所述配置逻辑单元确定在内部机载无线电***的通信信道的频带中，是否正在传送来自另一无线电信号源的无线电信号，并且所述配置逻辑单元将解调频率范围内的不同频带分配给所述另一无线电信号源。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述舱是飞行器的机舱。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，提供有信号分割器，用于将由宽带天线接收到的无线电信号应用至所述解调器。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，宽带天线接收在从0.4GHz至10.6GHz的频率范围内的无线电信号。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，第一解调器对在从0.4GHz至2.2GHz的频率范围内的无线电信号进行解调，

第二解调器对在从2.4GHz至2.7GHz的频率范围内的无线电信号进行解调，

第三解调器对在从3.1GHz至4.8GHz和从6.1GHz至10.6GHz的频率范围内的无线电信号进行解调，

第四解调器对在从5GHz至6GHz的频率范围内的无线电信号进行解调。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述解调器通过公共网络接口连接至配置逻辑单元。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，在专用检测模式下，配置逻辑单元确定在所述解调器解调的频率范围的频带中或者在内部机载无线电***的通信信道的频带中，存在于所述舱内的无线电信号源是否正在传送无线电信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，在专用检测模式下，配置逻辑单元报告存在于所述舱内的无线电信号源正在进行无线电信号传送。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，无线电信号源是移动终端设备。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，无线电信号源具有无线电信号标识。

11.根据权利要求3所述的装置，其中，信号分割器是解复用器。

12.一种用于检测通信信道的方法，不同的无线电信号源在所述通信信道中传送无线电信号，其中，对在舱内检测到的所有无线电信号进行解调，并确定在解调频率范围内的频带中是否正在同时传送不同无线电信号源的无线电信号，在操作检测模式下，确定在内部机载无线电***的通信信道的频带中是否正在传送另一无线电信号源的无线电信号，并将解调频率范围内的不同频带分配给所述另一无线电信号源。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，无线电信号源具有信号标识。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，在飞行器机舱内，由宽带天线在从0.4GHz至10.6GHz的频率范围内检测无线电信号。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，在专用检测模式下，确定在内部机载无线电***的通信信道的解调频率范围的频带中，存在于所述舱内的无线电信号源是否正在传送无线电信号。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在专用检测模式下，报告所述舱内存在无线电信号源。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，在操作检测模式与专用检测模式之间存在手动或自动切换。

Images