專利名稱：用于移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)部的寬帶無線分布系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于通過例如飛機(jī)、公共汽車、輪船或火車那樣的移動(dòng)平臺(tái)的座艙區(qū)域來分布(distribute)數(shù)據(jù)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)平臺(tái)座艙區(qū)域的寬帶無線視頻、音頻、數(shù)據(jù)和控制分布系統(tǒng)。此寬帶無線分布系統(tǒng)是用于向座艙區(qū)域分布旅途中的娛樂節(jié)目(in-transitentertainment)(ITE)功能的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)骨干。
背景技術(shù)：
目前的用于例如飛機(jī)的移動(dòng)平臺(tái)的座艙區(qū)域的音頻/視頻分布系統(tǒng)又重又大。大范圍的座位到座位分布式布線易于損壞和失效，并且任何時(shí)候重新配置座艙都必須將其徹底拆除和替換。當(dāng)需要多排座位之間的音頻/視頻協(xié)調(diào)，例如使頭戴式耳機(jī)音頻和前一排座位的靠背上視頻顯示同步時(shí)，甚至需要更多布線。當(dāng)將新數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)安裝在具有現(xiàn)有音頻/視頻系統(tǒng)的移動(dòng)平臺(tái)中時(shí)，需要用于將信號(hào)和功率傳輸?shù)揭苿?dòng)平臺(tái)中的每個(gè)座位接收機(jī)的線纜，以便提供兩種不同的服務(wù)。這些線纜增加了額外的重量負(fù)荷并且提出了更多的維護(hù)時(shí)間要求。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供用于移動(dòng)平臺(tái)的座艙區(qū)域的寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)。該寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)無線接入點(diǎn)(WAP)，連接到首端單元；和多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口電路(NIC)，策略地位于座艙的附近。此外，該寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)包括連接到所述WAP的多個(gè)特殊形狀的天線，使得至少一個(gè)特殊形狀的天線連接到每個(gè)WAP。所述特殊形狀的天線適合于在所述座艙區(qū)域內(nèi)向特定重疊區(qū)域提供RF覆蓋，從而允許每個(gè)WAP和至少一個(gè)NIC之間的通信。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種方法，用于使用無線分布網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)平臺(tái)的座艙區(qū)域內(nèi)傳送數(shù)據(jù)。所述方法包括在具有至少一個(gè)音頻/視頻服務(wù)器的首端單元和多個(gè)無線接入點(diǎn)(WAP)之間傳送數(shù)據(jù)。此外，所述方法包括使用多個(gè)特殊形狀的天線在WAP和多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口電路(NIC)之間發(fā)送數(shù)據(jù)。至少一個(gè)特殊形狀的天線連接到每個(gè)WAP。而且，所述方法包括操作每個(gè)特殊形狀的天線，以便每個(gè)特殊形狀的天線控制特定射頻(RF)覆蓋區(qū)域。由每個(gè)天線控制的特定RF覆蓋區(qū)域與至少一個(gè)其它特定RF覆蓋區(qū)域重疊。
因此，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過利用寬帶無線系統(tǒng)而消除了用于音頻、視頻和數(shù)據(jù)分布的座位到座位的布線。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供高帶寬以便為密集滿載的座艙區(qū)域中的大量用戶提供音頻、視頻、數(shù)據(jù)和控制。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減小與另一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)的子系統(tǒng)和外部子系統(tǒng)的電磁干擾。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是消除用于協(xié)調(diào)多排座位之間的音頻/視頻信號(hào)的“前饋(feed-forward)”布線的需要。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)化了無線接入點(diǎn)(WAP)的布置和發(fā)射功率，從而減小了移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)部的干擾和多徑問題(issue)。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)化了天線模式和布置，以便使用最小數(shù)目的WAP來提供座艙覆蓋。


從詳細(xì)描述和附圖中，將更加全面地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)部的寬帶無線分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖；和圖2是移動(dòng)平臺(tái)座艙區(qū)域的一部分的示意圖，其中實(shí)施了圖1中示出的系統(tǒng)；圖3是示出包括在圖1中示出的無線分布系統(tǒng)中的WAP的天線模式覆蓋的整個(gè)移動(dòng)平臺(tái)座艙區(qū)域的圖示；圖4a是用于提供圖3中示出的模式覆蓋的特殊形狀平板(patch)天線的俯視圖的示意圖；和圖4b是圖4a中示出的特殊形狀的平板天線的側(cè)視圖的示意圖。
具體實(shí)施例圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)部的數(shù)據(jù)的無線分布的寬帶無線分布系統(tǒng)10的示意圖。無線分布系統(tǒng)10包括服務(wù)器和交換系統(tǒng)14，其包括至少一個(gè)中央交換機(jī)18和至少一個(gè)與交換機(jī)18通信的音頻/視頻服務(wù)器22。此外，服務(wù)器和交換系統(tǒng)14包括至少一個(gè)與交換機(jī)18通信的音頻/視頻(A/V)接口24、與交換機(jī)18通信的非-運(yùn)載(off-board)路由器26和至少一個(gè)也與交換機(jī)18通信的座艙服務(wù)系統(tǒng)(CSS)接口30。非-運(yùn)載(off-board)路由器26用于在移動(dòng)平臺(tái)上的用戶和至少一個(gè)遠(yuǎn)離移動(dòng)平臺(tái)的服務(wù)器系統(tǒng)或基于計(jì)算機(jī)的設(shè)備之間提供互聯(lián)網(wǎng)通信鏈接。CSS接口30提供控制乘客閱讀燈、服務(wù)員呼叫燈和用于乘務(wù)人員廣播(crew announcement)的公共廣播系統(tǒng)的接入。
而且，服務(wù)器和交換系統(tǒng)14包括至少一個(gè)接口32，其允許與至少一個(gè)諸如在運(yùn)載工具上的導(dǎo)航系統(tǒng)或在運(yùn)載工具上的健康管理系統(tǒng)之類的其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)通信。例如，系統(tǒng)10可以使用來自在運(yùn)載工具上的導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)來向乘客提供運(yùn)動(dòng)地圖顯示。系統(tǒng)10允許在運(yùn)載工具上的健康管理系統(tǒng)與固定位置的醫(yī)務(wù)人員通信，并且發(fā)送關(guān)于生病乘客或乘務(wù)人員的健康數(shù)據(jù)，以及接收當(dāng)在移動(dòng)平臺(tái)上時(shí)要采取的緊急措施下的醫(yī)療指導(dǎo)。服務(wù)器和交換系統(tǒng)14利用服務(wù)器22發(fā)送、接收和存儲(chǔ)旅途中的娛樂節(jié)目和提供給多個(gè)無線接入點(diǎn)的(WAP)34的其它數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，WAP 34位于移動(dòng)平臺(tái)的座艙區(qū)域的天花板以上。然而，WAP 34可以位于座艙區(qū)域內(nèi)任何適合的位置上，例如，乘客座位的座位靠背內(nèi)、或者安裝在座艙的側(cè)壁內(nèi)或者側(cè)壁上或者在座艙的地板以下。
盡管這里的詳細(xì)描述是針對(duì)將飛行中(in-flight)娛樂節(jié)目和其它數(shù)據(jù)傳遞到商用飛機(jī)上的乘客座位的飛行中的無線分布系統(tǒng)，但是本發(fā)明也適用于其它方式的公共交通工具，諸如輪船、火車、公共汽車和其它交通工具。因此，對(duì)于飛機(jī)的引用不應(yīng)被理解為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。因此，“飛行中的無線分布”也可以稱為“移動(dòng)無線分布”，以便包括可以應(yīng)用本發(fā)明的其它運(yùn)輸方式。
在工作中，服務(wù)器和交換系統(tǒng)14利用音頻/視頻服務(wù)器22、非-運(yùn)載(off-board)路由器26和CSS接口30來通過軟件執(zhí)行功能元件。例如，服務(wù)器和交換系統(tǒng)14執(zhí)行諸如模擬和/或數(shù)字音頻、視頻和音頻/視頻點(diǎn)播(AVOD)之類的功能元件。此外，服務(wù)器和交換系統(tǒng)14可以執(zhí)行諸如通過衛(wèi)星的現(xiàn)場(chǎng)電視、互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、電子郵件訪問、游戲(gaming)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)高速緩沖存儲(chǔ)器(web caching and storage)、CD和DVD播放器和其它聲音和視頻設(shè)備之類的功能元件。而且，中央交換機(jī)18利用軟件來實(shí)現(xiàn)諸如向內(nèi)置于測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)加載、衛(wèi)星數(shù)據(jù)接口連接、復(fù)用、映射、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)客戶支持服務(wù)接口連接、分組交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、多媒體路由和航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接口連接中的WAP 34，發(fā)送和從其接收娛樂節(jié)目安排數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)功能。通過有線連接，例如以太網(wǎng)或其它適合的局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)從服務(wù)器和交換系統(tǒng)14發(fā)送到適當(dāng)?shù)腤AP 34。
使用射頻(RF)信號(hào)，通過WAP 34，將旅途中的娛樂節(jié)目和其它數(shù)據(jù)廣播到每個(gè)包括多個(gè)乘客座位38(圖2中示出)的座艙的多個(gè)指定區(qū)域。每個(gè)指定區(qū)域包括飛行無線分布系統(tǒng)10的其它部件，諸如乘客控制單元(PCU)42(圖2中示出)、座位視頻顯示終端(SVDT)44(圖2中示出)和移動(dòng)乘務(wù)人員計(jì)算終端(未示出)。
如下面參照?qǐng)D2、3和4所描述的那樣，在其覆蓋范圍之內(nèi)將旅途中的和其它數(shù)據(jù)廣播到多組座位38和任何PCU 42、SVDT 44、或移動(dòng)乘務(wù)人員計(jì)算終端。相反按照相同的路徑返回?cái)?shù)據(jù)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，無線分布系統(tǒng)10是全數(shù)字的，并且服務(wù)器和交換系統(tǒng)14利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)多播和通過IP的語音(VOIP)來減小帶寬需求。IP多播是一種識(shí)別由發(fā)送機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的方法，以便多個(gè)接收者可以接收相同的幀，而無需發(fā)送機(jī)必須發(fā)送單獨(dú)的副本給每個(gè)接收機(jī)。對(duì)于音頻和視頻流，服務(wù)器和交換系統(tǒng)14將數(shù)據(jù)作為一個(gè)多播流來發(fā)送，以便一些、沒有、或所有SVDT 44和PCU 42可以選擇同時(shí)接收數(shù)據(jù)。
VOIP是一種將電話或其它語音信號(hào)有效地編碼成與諸如以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之類的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相兼容的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分組。在無線分布網(wǎng)絡(luò)10中使用VOIP，允許使用最小網(wǎng)絡(luò)帶寬通過無線分布系統(tǒng)10來承載公共廣播、單獨(dú)電話呼叫和多個(gè)乘客之間的會(huì)議呼叫。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)座艙區(qū)域35的一部分的示意圖，其中使用了無線分布系統(tǒng)10。與公知的ITE系統(tǒng)不同，無線分布系統(tǒng)10沒有專門的座位電子箱(SEB)。更確切地說，無線分布系統(tǒng)10包括每個(gè)乘客座位38上的無線網(wǎng)絡(luò)接口電路(NIC)，其被集成到安裝在每個(gè)乘客座位38的PCU 42和/或SVDT 44中。每個(gè)PCU 42包括乘客交互設(shè)備，諸如計(jì)算機(jī)、乘客可以將計(jì)算機(jī)化的設(shè)備連接到其上的計(jì)算機(jī)終端、或用于發(fā)出音頻傳輸?shù)念^戴式耳機(jī)。
每個(gè)座位38的SVDT 44經(jīng)過相關(guān)的無線NIC 36和特定WAP 34之間的射頻通信，從服務(wù)器和交換系統(tǒng)14接收和向其發(fā)送音頻/視頻娛樂節(jié)目和其它數(shù)據(jù)。每個(gè)座位38的PCU 42類似地通過其NIC 36向特定WAP 34發(fā)送乘客的命令、乘客設(shè)備數(shù)據(jù)和乘客電話數(shù)據(jù)，并且從WAP 34接收音頻數(shù)據(jù)和乘客設(shè)備數(shù)據(jù)。通過按下或者設(shè)置PCU 42上的乘客命令按鈕、開關(guān)和/或其它控制設(shè)備(未示出)來啟動(dòng)乘客命令。乘客設(shè)備數(shù)據(jù)包括諸如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)那樣的內(nèi)容。每個(gè)無線NIC 36和PCU 42可以位于座位38的靠頭部分46上、座位38的扶手部分50上或者在其它任何乘客方便接近的位置上。
在可選的實(shí)施例中，可以將諸如乘客命令按鈕、音頻頭戴式耳機(jī)插孔等之類的PCU 42的功能集成到座位38的靠頭部分46上的SVDT 44中，或集成到安裝在用于扶手的座位38的扶手部分的SVDT 44中。
圖3是示出WAP 34的天線模式覆蓋區(qū)域的整個(gè)移動(dòng)平臺(tái)座艙區(qū)域35的圖形表示。在優(yōu)選的實(shí)施例中，WAP 34工作在提供座艙區(qū)域35的重疊覆蓋部分54的不同的非重疊無線信道上。例如，無線分布系統(tǒng)10可以起作用以便WAP 34可以工作在5GHz UNII帶寬內(nèi)的8到12個(gè)非重疊信道上，其中，每個(gè)信道以每秒54兆位的額定比特率工作，并且覆蓋大約15到20個(gè)座位38。信道是用于區(qū)分通信的邏輯路徑的頻率的邏輯分配或者頻率范圍。優(yōu)選地，每個(gè)信道以單個(gè)頻率為中心，并且在該中心的兩側(cè)各有預(yù)定量的頻率間隔。例如，信道可以是以5.180GHz為中心20MHz寬。
諸如MPEG-1和MPEG-2之類的通常的標(biāo)準(zhǔn)音頻視頻數(shù)字編碼方法需要每秒3或更多兆位，以用于包括立體聲音和多個(gè)語言聲道的高質(zhì)量視頻流。使用較新的MPEG-4音頻/視頻數(shù)字編碼標(biāo)準(zhǔn)，可以以約每秒1兆位的編碼速率編碼用于諸如SVDT 44那樣的座位尺寸的顯示器的相似質(zhì)量的音頻/視頻流。諸如IEEE 802.11a之類的無線正交頻分復(fù)用(OFDM)標(biāo)準(zhǔn)提供對(duì)于每個(gè)無線信道或者工作在單個(gè)無線信道上的每個(gè)WAP 34而言的每秒20到30兆位之間的可用數(shù)據(jù)帶寬。因此，一個(gè)WAP 34可以同時(shí)向約20個(gè)乘客提供全部音頻/視頻，額外的帶寬用于網(wǎng)絡(luò)開銷和管理功能。
因?yàn)槿鐖D3所示存在WAP 34的覆蓋部分的54的物理重疊，寬帶無線系統(tǒng)10對(duì)于任何給定的WAP 34的失效而言具有固有的錯(cuò)誤容限。在優(yōu)選的實(shí)施例中，將系統(tǒng)10實(shí)施為如果在給定座位上的PCU 42或SVDT 44不能再與它的被指定的WAP 34通信，那么該P(yáng)CU 42或SVDT 44將與在新信道上提供重疊部分54的不同的WAP 34再聯(lián)系。在服務(wù)器和交換系統(tǒng)14中的負(fù)載平衡軟件(未示出)基于周圍乘客座位中的當(dāng)前數(shù)據(jù)要求，關(guān)于將與其聯(lián)系的新的WAP 34向每個(gè)PCU 42或SVDT 44中的每個(gè)NIC 36下命令。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，WAP 34利用工作在非重疊信道上的一些WAP 34和工作在重疊信道上的其它WAP 34，來提供重疊覆蓋部分54。例如，一個(gè)OFDM無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11a-1999，在美國(guó)UNII無線帶寬內(nèi)定義了12個(gè)可用非重疊無線信道。在該實(shí)施例中，將寬帶無線分布系統(tǒng)10構(gòu)建成最前端的WAP 34使用第一個(gè)無線信道，下一個(gè)WAP34使用第二個(gè)信道，等等。前兩個(gè)WAP 34向物理上重疊的部分54提供覆蓋，以便給定的NIC 36在第一無線信道向第一WAP 34發(fā)送，在第二無線信道向第二WAP34發(fā)送。如果將超過12個(gè)的WAP 34安裝在移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)，那么將指定第十三個(gè)WAP 34再次使用第一無線信道，如果不將其限制在移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)的不同的物理部分54內(nèi)，其將“重疊”或干擾第一無線信道。這種在無線平臺(tái)內(nèi)由超過一個(gè)的WAP 34對(duì)無線信道的“再使用”可以在諸如飛機(jī)之類的移動(dòng)平臺(tái)的范圍之內(nèi)，因?yàn)槭芸氐陌l(fā)射功率和整形的(shaped)天線模式以及空間分隔防止來自第一WAP 34的RF信號(hào)顯著干擾第十三個(gè)WAP 34的那些天線。
圖4a和4b是分別是用于提供重疊模式覆蓋部分54(圖3中示出)的特殊形狀的平板天線62的俯視圖和側(cè)視圖。通過特殊形狀的平板天線62和減小的發(fā)射功率來控制無線分布系統(tǒng)10的所發(fā)射的電磁能量，以確保不會(huì)干擾其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)。至少一個(gè)特殊形狀的平板天線62連接到每個(gè)WAP 34?；蛘撸梢詫⑵桨逄炀€62包括在每個(gè)WAP 34中。在優(yōu)選的實(shí)施例中，特殊形狀的平板天線62包括矩形平板，具有四個(gè)矩形陣列元件66的線性陣列天線。天線62產(chǎn)生“扇形波束”輻射模式，其在一個(gè)方向上窄而在另一個(gè)方向上寬，如圖3中的覆蓋部分54所示。此外，將天線62定位成直接輻射只包含座艙35中的少量座位38(圖2中示出)的覆蓋部分54(圖3中示出)。例如，通過使用沿著單個(gè)過道移動(dòng)平臺(tái)的長(zhǎng)軸定位的陣列元件66，天線模式54將覆蓋一排內(nèi)的所有座位，即窗到窗，但是只能覆蓋大約3到4排，將用戶的數(shù)目限制到大約20。
除了其定制的輻射模式54，平板天線62的另一個(gè)益處是其具有低的輪廓(profile)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，天線62的高度大約在1/16(0.125)英寸到3/16(0.1825)(1.588mm到4.762mm)之間，使得座艙的頭部以上區(qū)域中的天線的放置沒有例如喇叭形天線的有較大體積的其它類型高度方向性天線那樣突出。天線元件66是被線性地定位和整齊地放置的蝕刻在印制電路板(PCB)底料70的一側(cè)上的矩形部件?；蛘呖梢詫⒃?6安裝在PCB 70上，例如安裝在表面上。同軸饋電74將每個(gè)元件66連接到PCB 70的與所指示的該元件的相反的一側(cè)上的地線面78。基于期望的頻率和輸入阻抗來選擇每個(gè)元件66的長(zhǎng)度(L)、每個(gè)元件66的寬度(W)、元件66之間的間隔(D)、PCB底料70的厚度(T)、底料介電常數(shù)(未示出)和地線面78的尺寸。在一個(gè)優(yōu)選的形式中，長(zhǎng)度L約為0.433英寸(1.1cm)，寬度W約為0.709英寸(1.8cm)，間隔D約為0.640英寸(1.625cm)，厚度T約為0.125英寸(0.3175cm)，底料介電常數(shù)約為4.5，地線面78的尺寸約為6.801英寸乘以3.858英寸(17.275cm×9.8cm)，結(jié)果是產(chǎn)生約5-6GHz的頻率。
提供給每個(gè)元件的電流是加權(quán)的或是“錐形的(tapered)”，以便四個(gè)元件66中的每個(gè)接收減小側(cè)瓣輻射所需的期望電流量，從而，減小與其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾。例如，可以將在其中的中間兩個(gè)元件66接收兩倍于外部?jī)蓚€(gè)元件66的電流的1-2-2-1電流錐形用于減小側(cè)瓣電平。在優(yōu)選的實(shí)施例中，使用同軸電纜和功率分配器(未示出)，來實(shí)現(xiàn)電流錐形。在可選的優(yōu)選實(shí)施例中，可以使用可以蝕刻在與天線元件66相同的PCB 70上的微帶線來實(shí)現(xiàn)電流錐形。優(yōu)選地，將微帶線蝕刻在PCB上的與天線元件66的相同的一側(cè)?；蛘撸琍CB包括3層板，將微帶線蝕刻在第三層板的相反側(cè)，中間層為天線元件66提供地線面。
在WAP 34和NIC 36中的無線接收機(jī)電子器件(未示出)使用復(fù)雜的OFDM和先進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)來實(shí)現(xiàn)在很大程度上免除受到其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾。OFDM在大量RF載波頻率上對(duì)數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤檢測(cè)信息進(jìn)行編碼，以便使接收機(jī)82盡管在由一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)所發(fā)送的一些數(shù)據(jù)丟失或惡化的情況下也可以對(duì)所發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和重新構(gòu)建。需要先進(jìn)DSP的能力以便在支持信道數(shù)據(jù)率所需的很高的速率下執(zhí)行該編碼、解碼和重新構(gòu)建。
這些特性在諸如在其中金屬機(jī)身內(nèi)部存在大量RF反射的商用飛機(jī)那樣的移動(dòng)平臺(tái)中尤其有用。在不使用OFDM和DSP技術(shù)的情況下，這樣的大量的反射可能導(dǎo)致嚴(yán)重的數(shù)據(jù)丟失或者至少顯著減小可用數(shù)據(jù)帶寬。
在可選的實(shí)施例中，存在其它技術(shù)，例如超寬帶(UWB)，其可以類似地工作并且可以等同地應(yīng)用。UWB是作為高帶寬無線網(wǎng)絡(luò)的一種可替換技術(shù)的擴(kuò)展譜技術(shù)。UWB提供比廣泛使用的OFDM技術(shù)更高的帶寬和潛在地更好的電磁噪聲免疫力。無線分布系統(tǒng)10適合于使用UWB或者OFDM技術(shù)來工作。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，無線分布系統(tǒng)10實(shí)現(xiàn)安裝在扶手50上或安裝在扶手50中的PCU 34和前一排座位38的座位靠背上的SVDT 44之間的通信，以便PCU 34控制SVDT 44的屏幕上的特性。在目前的IFE系統(tǒng)中，將音頻/視頻流發(fā)送至位于觀眾就座的那排的座位電子箱(SEB)。如果觀眾的視頻顯示器安裝在該觀眾的前面的座位的靠背上，那么該觀眾的SEB接收該音頻/視頻信號(hào)，將該音頻部分發(fā)送至他的/她的座位扶手中觀眾的頭戴式聽筒(headphone)插孔，并將該同步的視頻信號(hào)發(fā)送至觀眾的視頻顯示器。該同步的信號(hào)通過安裝在觀眾的SEB和前一排的視頻顯示器之間的“前饋”線纜來發(fā)送。在該實(shí)施例中，所涉及的兩組座位的PSU 34接收與IP多播流相同的音頻/視頻流，并且按照需要提取音頻或視頻部分。這消除了“前饋”布線或者為兩個(gè)相同的流而加倍帶寬需求的需要。
盡管已經(jīng)按照各種特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還是應(yīng)該意識(shí)到可以用權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改來實(shí)踐本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于移動(dòng)平臺(tái)座艙區(qū)域的寬帶無線分布系統(tǒng)，包括服務(wù)器和交換系統(tǒng)，包括至少一個(gè)音頻/視頻服務(wù)器；多個(gè)無線接入點(diǎn)(WAP)，與所述服務(wù)器和交換系統(tǒng)通信，每個(gè)所述WAP能夠在特定無線信道上工作；多個(gè)射頻(RF)天線，其中至少一個(gè)天線與每個(gè)所述WAP相關(guān)聯(lián)，并且每個(gè)所述天線能夠提供指定的RF輻射模式，從而，在座艙內(nèi)提供RF覆蓋的特定區(qū)域；和多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口電路(NIC)，其中每個(gè)所述NIC能夠與使用所述天線的所述WAP中的至少一個(gè)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述WAP還能夠通過利用由所述相關(guān)聯(lián)的天線向所述NIC位于其中的座艙中的RF覆蓋的特定區(qū)域所輻射的RF信號(hào)，來與至少一個(gè)所述NIC通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述天線還能夠提供座艙區(qū)域的RF覆蓋的重疊區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述天線還能夠通過向座艙的特定區(qū)域提供RF覆蓋，來減小與其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的電磁干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述WAP還能夠控制由所述WAP所產(chǎn)生的RF發(fā)射功率，并且所述NIC還能夠控制由所述NIC所產(chǎn)生的RF發(fā)射功率，從而減小RF信號(hào)與其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述WAP和所述NIC還能夠使用正交頻分復(fù)用(OFDM)和先進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)，以便達(dá)到對(duì)于來自其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾而言的期望程度的抗擾度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括全數(shù)字系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器和交換系統(tǒng)能夠使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)多播和通過IP的語音(VOIP)中的至少一種，來減小對(duì)所述系統(tǒng)的帶寬需求。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器和交換系統(tǒng)能夠使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)多播來減少所述系統(tǒng)中的布線。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述WAP能夠使用具有與其它WAP無線信道的重疊關(guān)系和與其它WAP無線信道的非重疊關(guān)系的至少一種的特定無線信道來工作。
11.一種使用無線分布網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)平臺(tái)的座艙區(qū)域內(nèi)傳送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括在具有至少一個(gè)音頻/視頻服務(wù)器的服務(wù)器及交換系統(tǒng)和多個(gè)無線接入點(diǎn)(WAP)之間傳送數(shù)據(jù)；使用多個(gè)天線在多個(gè)WAP和多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口電路(NIC)之間發(fā)送數(shù)據(jù)，所述天線中的至少一個(gè)與所述多個(gè)WAP中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)；并且將每個(gè)天線操作成每個(gè)天線輻射特定RF模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在首單元和WAP之間傳送數(shù)據(jù)包括通過使所述服務(wù)器和交換系統(tǒng)適于使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)多播和通過IP的語音(VOIP)中的至少一種，來減小對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在首單元和WAP之間傳送數(shù)據(jù)包括通過使所述首單元適于使用IP多播，來減少網(wǎng)絡(luò)中的布線。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，使用一個(gè)天線在給定的WAP和至少一個(gè)給定的NIC之間發(fā)送數(shù)據(jù)，包括使用每個(gè)WAP控制由各個(gè)WAP所產(chǎn)生的RF發(fā)射功率，從而減小RF信號(hào)與其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾；并且使用每個(gè)NIC控制由各個(gè)NIC所產(chǎn)生的RF發(fā)射功率，從而減小RF信號(hào)與其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，使用所述天線在所述WAP和所述NIC之間發(fā)送數(shù)據(jù)包括操作至少兩個(gè)在不同的非重疊的無線信道上的WAP。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，使用所述天線在所述WAP和所述NIC之間發(fā)送數(shù)據(jù)包括操作在多個(gè)重疊的無線信道上的多個(gè)WAP。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，使用所述天線在所述WAP和所述NIC之間發(fā)送數(shù)據(jù)包括使用正交頻分復(fù)用(OFDM)和先進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)，以便使與其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾最小化。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，操作每個(gè)天線包括使每個(gè)天線適于向座艙的特定區(qū)域提供RF覆蓋；和使每個(gè)天線適于重疊由每個(gè)天線提供的覆蓋的特定區(qū)域。
19.一種包括用于座艙區(qū)域的寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)平臺(tái)，所述寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)無線接入點(diǎn)(WAP)，連接到服務(wù)器和交換系統(tǒng)；多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口電路(NIC)，位于座艙的附近；和多個(gè)天線，連接到所述WAP，以便將至少一個(gè)天線連接到每個(gè)WAP，所述天線能夠?qū)F覆蓋提供給所述座艙區(qū)域內(nèi)的特定重疊區(qū)域，從而允許所述重疊區(qū)域內(nèi)的每個(gè)所述WAP和所述重疊區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)所述NIC之間的通信。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的移動(dòng)平臺(tái)，其中，每個(gè)所述WAP能夠使用具有與其它WAP無線信道的重疊關(guān)系和與其它WAP無線信道的非重疊關(guān)系的至少一種的特定無線信道來工作。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的移動(dòng)平臺(tái)，其中，每個(gè)所述天線還能夠通過向所述座艙的特定區(qū)域提供RF覆蓋，來減小與其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)之間的電磁干擾。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的移動(dòng)平臺(tái)，其中，所述WAP和所述NIC能夠使用正交頻分復(fù)用(OFDM)和先進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)，以便防止來自其它移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的干擾。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的移動(dòng)平臺(tái)，其中，所述服務(wù)器和交換系統(tǒng)能夠使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)多播來減少所述網(wǎng)絡(luò)中的布線。
24.一種寬帶無線分布系統(tǒng)，用于將來自中心信息子系統(tǒng)的信息分布到預(yù)先定義的區(qū)域內(nèi)的多個(gè)獨(dú)立的指定的位置，所述系統(tǒng)包括服務(wù)器和交換系統(tǒng)的子系統(tǒng)，包括用于提供所述信息的至少一個(gè)服務(wù)器；多個(gè)無線接入子系統(tǒng)，位于所述預(yù)先定義的區(qū)域內(nèi)的預(yù)先指定的位置上，每個(gè)所述無線接入子系統(tǒng)與能夠提供足夠包圍所述預(yù)先定義的區(qū)域的子區(qū)域的預(yù)定射頻(RF)覆蓋模式的天線相關(guān)聯(lián)，每個(gè)所述子區(qū)域只包括所述多個(gè)獨(dú)立的指定的位置的子多個(gè)位置；和多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口子系統(tǒng)，能夠與所述天線通信，每個(gè)所述無線網(wǎng)絡(luò)接口子系統(tǒng)獨(dú)立地與特定的一個(gè)所述獨(dú)立的指定的位置相關(guān)聯(lián)，從而促進(jìn)在給定的所述子區(qū)域中使用的電子設(shè)備和所述無線接入子系統(tǒng)之間的無線通信，所述無線接入子系統(tǒng)與提供包圍所述給定子區(qū)域的所述RF覆蓋模式的所述天線相關(guān)聯(lián)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述天線每個(gè)按照不同的RF信道工作。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述天線提供重疊RF覆蓋模式和非重疊RF覆蓋模式中的至少一個(gè)。
全文摘要
一種用于移動(dòng)平臺(tái)的座艙區(qū)域的寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)。該寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)無線接入點(diǎn)(WAP)，連接到服務(wù)器和交換系統(tǒng)；和多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口電路(NIC)，策略性地位于座艙的附近。此外，該寬帶無線分布網(wǎng)絡(luò)包括連接到所述WAP的多個(gè)天線，以便至少一個(gè)天線連接到每個(gè)WAP。所述天線能夠在所述座艙區(qū)域內(nèi)向特定重疊區(qū)域提供RF覆蓋模式，從而允許每個(gè)WAP和至少一個(gè)NIC之間的通信。
文檔編號(hào)H04N7/10GK1732648SQ200380107678
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者斯科特·E·馬斯頓, 薩達(dá)卡·S·謝蒂, 德爾·席爾瓦, 馬兆豐, 納撒尼爾·T·霍頓 申請(qǐng)人:波音公司