一种应用驻留式无线航电网络系统架构的制作方法

1.本技术一般涉及飞行器通信系统设计、网络架构设计领域，更具体而言涉及一种适用于民用飞机机内航电网络系统架构以及机上应用软件驻留的方法。


背景技术：

2.目前，民用飞机上机载设备之间的数字通信主要采用数据总线方式的有线连接，如arinc 429或664总线。机载设备一般通过插口与总线连接来实现通信。
3.然而，此类数据总线的数据传输速率低，且受限于总线的传输特点，导致完成某一特定的飞机功能需要大量机载设备互联，这使得飞机线缆数量和重量大大增加。不仅如此，随着运行时间增长，屏蔽线缆的脱焊会使得信号传输质量大大降低。
4.因此，本领域需要改进的无线航电网络系统。


技术实现要素：

5.本公开的一方面涉及一种应用驻留式无线航电网络系统架构，包括至少第一机载云服务器和第二机载云服务器，其中应用驻留在所述第一机载云服务器和所述第二机载云服务器上；至少第一航电网络交换机和第二航电网络交换机；以及至少第一机内无线航电网络和第二机内无线航电网络，其中第一和第二机内无线航电网络各自包括相关联的第一组和第二组射频单元，其中所述第一机载云服务器通过所述第一航电网络交换机连接到所述第一机内无线航电网络，并且通过所述第一机内无线航电网络的所述第一组射频单元在第一频段上与机载设备通信；并且所述第二机载云服务器通过所述第二航电网络交换机连接到所述第二机内无线航电网络，并且通过所述第二机内无线航电网络的所述第二组射频单元在第二频段上与所述机载设备通信。
6.根据一些示例性实施例，所述第一机载云服务器和所述第二机载云服务器分别通过耦合到所述机载设备的专用无线传输装置来与所述机载设备通信，其中所述专用无线传输装置包括至少两路射频收发模块，用于分别在第一频段上与所述第一组射频单元通信以及在第二频段上与所述第二机内无线航电网络通信。
7.根据一些示例性实施例，所述至少第一机内无线航电网络和第二机内无线航电网络之间不进行所述通信的交互。
8.根据一些示例性实施例，所述机载设备包括互为备份的至少第一机载设备和第二机载设备。
9.根据一些示例性实施例，至少一个应用的第一实例驻留在所述第一机载云服务器上，并且所述至少一个应用的第二实例驻留在所述第二机载云服务器上。
10.根据一些示例性实施例，所述第一机载云服务器与机载设备通信包括所述第一机载云服务器经由所述第一航电网络交换机、所述第一机内无线航电网络以及所述第一组射频单元在所述第一频段上将与所述至少一个应用的所述第一实例有关的数据传送给所述机载设备；并且所述第二机载云服务器与所述机载设备通信包括所述第二机载云服务器经
由所述第二航电网络交换机、所述第二机内无线航电网络以及所述第二组射频单元在所述第二频段上将与所述至少一个应用的所述第二实例有关的数据传送给所述机载设备。
11.根据一些示例性实施例，所述第一机载云服务器与机载设备通信包括所述第一机载云服务器经由第一组射频单元、所述第一机内无线航电网络以及所述第一航电网络交换机从所述机载设备接收数据并将所述数据传递给所述至少一个应用的所述第一实例；并且所述第一机载云服务器与所述机载设备通信包括所述第二机载云服务器经由第二组射频单元、所述第二机内无线航电网络以及所述第二航电网络交换机从所述机载设备接收所述数据的副本并将所述数据的副本传递给所述至少一个应用的所述第二实例。
12.根据一些示例性实施例，所述第一机载云服务器经由所述第一和第二机内无线航电网络与所述第二机载云服务器通信以实现冗余配置、数据访问或数据比对。
13.根据一些示例性实施例，所述第一机载云服务器经由所述第一和第二机内无线航电网络与所述第二机载云服务器通信以实现冗余配置包括所述第一机载云服务器经由所述第一航电交换机、所述第一机内无线航电网络以及所述第一组射频单元在第三频段上向所述第二机载云服务器传送数据或从所述第二机载云服务器接收数据；并且所述第二机载云服务器经由所述第二航电交换机、所述第二机内无线航电网络以及所述第二组射频单元在所述第三频段上从所述第一机载云服务器接收数据或向所述第一机载云服务器传送数据，其中所述第三频段不同于所述第一频段和所述第二频段。
14.根据一些示例性实施例，该应用驻留式无线航电网络系统架构进一步包括至少第一和第二服务器交换机，其中所述第一机载云服务器与所述第二机载云服务器之间通过所述至少第一和第二服务器交换机直接连接，其中所述第一机载云服务器通过所述至少第一和第二服务器交换机来与所述第二机载云服务器通信以实现冗余配置、数据访问或数据比对。
附图说明
15.图1示出了根据本公开一示例性方面的机内无线航电网络系统的架构示意图。
16.图2示出了根据本公开一示例性方面的机载设备的示意图。
17.图3示出了根据本公开一示例性方面的机载云服务器的示意图。
18.图4示出了根据本公开一示例性方面的基于机上应用驻留的民用飞机无线航电网络系统架构的示意图。
19.图5示出了根据本公开一示例性方面的机载设备与驻留应用间的数据传输的示意图。
20.图6示出了根据本公开一示例性方面的机载设备与驻留应用间的数据传输的示意图。
21.图7示出了根据本公开一示例性方面的机载云服务器之间的数据传输过程的示意图。
22.图8示出了根据本公开一示例性方面的机载云服务器之间的数据传输过程的示意图。
具体实施方式
23.本公开基于机内无线航电网络提出一种通过机载云服务器驻留机上应用和功能的架构，同时提出机载云服务器之间的各种数据通信方法。本公开的技术方案的实施可以显著减少机内无线航电网络设备以及专用专用无线传输装置的数量和种类，降低机内无线航电网络无线侧架构的复杂度，同时可减轻系统重量。
24.图1示出了根据本公开一示例性方面的机内无线航电网络系统100的架构示意图。如图1中所示，该机内无线航电网络系统100可包括第一机内无线航电网络102a、第二机内无线航电网络102b，第一组射频单元(prru)104a、第二组射频单元(prru)104b，以及第一交换机106a和第二交换机106b用于与机载云服务器耦合。
25.根据示例性实施例，第一机内无线航电网络102a和第二机内无线航电网络102b各自可例如至少包括5g核心网服务器(5gc)、基带处理单元(bbu)、远端会聚单元(pbridge)等(未示出)以实现相应的5g功能。
26.根据示例性实施例，第一机内无线航电网络102a可通过第一交换机106a与第一机载云服务器耦合，并且第二机内无线航电网络102b可通过第二交换机106b与第二机载云服务器耦合。两套机内无线航电网络(102a、102b)不存在信息的交互，保证信息传输的独立性，增加机内无线航电网络的可用性。
27.根据示例性实施例，第一机内无线航电网络102a可在远端耦合到第一组射频单元104a，从而第一机内无线航电网络102a可以通过第一组射频单元104a与一个或多个航线可更换单元(lru)或称机载传感器/设备进行无线通信，包括从lru接收通信和/或向lru传送通信等。
28.根据示例性实施例，第二机内无线航电网络102b可在远端耦合到第二组射频单元104b，从而第二机内无线航电网络102b可以通过第二组射频单元104b与一个或多个航线可更换单元(lru)进行无线通信，包括从lru接收通信和/或向lru传送通信等。
29.根据示例性实施例，远端射频单元(prru)104a、104b等除在e/e舱中布置以外，可以根据需要在飞机的各个机舱内，如驾驶舱、货舱、客舱、起落架舱等进行布置。根据示例性实施例，可在每个位置布置两套，以达到机上5g信号全覆盖的目的。
30.根据示例性实施例，第一组射频单元104a和/或第二组射频单元104b可包括远端射频发射/接收天线等。
31.如所可知，尽管图1中描述了双套冗余的方案，即共两个机内无线航电网络102a和102b，但是本公开并不被限定于此，而是可以拓展到三套冗余或其他冗余方案。双套冗余方案是兼顾了成本和冗余备份效果的优选方案。
32.根据示例，在双套冗余方案中，每套5g机内无线航电网络应使用独立频谱。例如，可在机内无线航电网络系统100中进行频谱分配。例如，可将可用频谱的一部分分配给第一机内无线航电网络102a，并将另一部分分配给第二机内无线航电网络102b。例如，假使机载网络的频谱为200mhz，则可以按上述平均分配的方式给机内无线航电网络102a和102b各自分配100mhz。例如，第一机内无线航电网络可使用4200
‑
4300mhz，而第二机内无线航电网络可使用4300
‑
4400mhz。
33.替换地，也可以按上述指定频谱分配的方式对机载网络的频谱进行划分并将其分配给机内无线航电网络102a和102b。注意到，划分方式不限于在中间一分为二，而是可以包
括其他划分方式。例如，可将200mhz的头50mhz和尾50mhz分配给一个机内无线航电网络，而将中间100mhz分配给另一个机内无线航电网络。替换地，可将200mhz平均划分成不止两个频段(例如，8个)，并将其交替地分配给每个机内无线航电网络102a和102b等等。
34.通过将指定的专用无线频谱用于第一组射频单元104a和第二组射频单元104b，可避免造成与机载设备的专用无线传输装置的发射/接收频谱相互重叠；
35.替换地，在三套冗余方案中，例如，机内无线航电网络系统可包括三个机内无线电航电网络，三组对应的射频单元，以及至少三个交换机，其中这三个机内无线电航电网络通过一不同的交换机来与相应的机载云服务器耦合。
36.类似地，假如采用三套冗余方案，假使机载网络的频谱为200mhz，则可以按上述平均分配的方式给三个机内无线航电网络各自分配66mhz。替换地，也可以按上述指定频谱分配的方式对机载网络的频谱进行划分并将其分配给每个机内无线航电网络。注意到，划分方式不限于直接一分为三，而是可以包括其他划分方式。替换地，可将200mhz平均划分成不止三个频段，并将其交替地分配给每个机内无线航电网络等等。
37.图2示出了根据本公开一示例性方面的机载设备与专用无线传输装置的组合200的示意图。组合200可包括机载传感器/设备或称机载航线可更换单元(lru)202以及专用无线传输装置210。机载航线可更换单元(lru)202是指民用飞机上的机载设备，其可通过专用无线传输装置接入无线航电网络；专用无线传输装置可以是独立的设备(如图中所示)，也可以集成在lru 202中(未示出)。
38.根据示例性实施例，专用无线传输装置210可包括接口转换和数据校验模块204以及至少两路射频收发模块206。尽管图中示出了专用无线传输装置210作为独立装置处在lru 202之外并且耦合到lru 202，但在替换实施例中，专用无线传输装置210也可被集成在lru 202中。
39.根据示例性示例，lru 202可(例如通过总线接口)被耦合到专用无线传输装置210中的接口转换和数据校验模块204，以进行传入/传出数据的协议转化、校验、和/或交叉比对。
40.根据示例性实施例，接口转换和数据校验模块204可耦合到至少两路射频收发模块206。当相关联的lru 202要传送传输时，接口转换和数据校验模块204对传出的传输进行校验和协议转换，并生成至少两路信号(例如，传输及其副本)分别通过至少两路射频收发模块206在各自相应的频段上发射给至少两个机内无线航电网络，例如图1中所示的第一机内无线航电网络102a和第二机内无线航电网络102b。
41.另一方面，当相关联的lru 202要接收传输时，至少两路射频收发模块206可分别在各自相应的频段上从至少两个机内无线航电网络接收传输，例如图1中所示的第一机内无线航电网络102a和第二机内无线航电网络102b。该至少两路射频收发模块206可将各自接收的传输传送给接口转换和数据校验模块204以对传入的传输进行校验和协议转换及交叉比对，在比对成功后将该传输传送给相关联的lru 202。否则，当比对不成功时，接口转换和数据校验模块204可以不向相关联的lru 202传送所接收的传输，和/或可向该至少两个机内无线航电网络(例如，第一机内无线航电网络102a和第二机内无线航电网络102b)反馈数据出错，例如可使用否定确收(nack)机制来进行反馈，以便于例如由机内无线航电网络确定是否要重发传输。
42.图3示出了根据本公开一示例性方面的机载云服务器300的示意图。机载云服务器300可包括单个服务器或一组服务器群集，其支持在通用硬件资源平台上驻留不同安全性等级的机上应用和功能。
43.根据示例性实施例，机载云服务器300可包括至少两路i/o端口，例如ch a(302a)和ch b(302b)，用于与两个或更多个服务器交换机连接。机载云服务器300还可包括数据传输接口304，用于与航电网络交换机(例如，以上结合图1描述的交换机106a、106b)连接。数据传输接口类似于端系统，负责对到达数据进行格式转换、完整性检查、链路分配等功能。
44.根据示例性实施例，机载云服务器300可以包括通用硬件资源平台，例如常规的服务器硬件诸如处理器、存储器等(未示出)。各种机上应用和功能可作为软件或固件驻留在机载云服务器300上。
45.图4示出了根据本公开一示例性方面的基于机上应用驻留的民用飞机无线航电网络系统架构400的示意图。
46.如图中所示，基于机上应用驻留的民用飞机无线航电网络系统架构400可包括航电驻留应用区432、无线航电网络区434和终端比对区436。
47.根据示例性实施例，航电驻留应用区432可包括至少两台机载云服务器，即第一机载云服务器420
‑
1和第二机载云服务器420
‑
2，其可例如包括以上结合图3所描述的机载云服务器300。这至少两台机载云服务器420
‑
1和420
‑
2可以分别通过至少两路i/o端口(例如ch a和ch b)连接到两个或更多个服务器交换机(422a和422b)。例如，第一机载云服务器420
‑
1的i/o端口ch a可被连接到服务器交换机422a，并且其i/o端口ch b可被连接到服务器交换机422b。同样，第二机载云服务器420
‑
2的i/o端口ch a可被连接到服务器交换机422a，并且其i/o端口ch b可被连接到服务器交换机422b。
48.如此，该至少两台云服务器之间可建立物理连接。例如，第一机载云服务器420
‑
1可将待传数据通过i/o端口ch a和ch b分别发送至服务器交换机422a和422b；该两路数据经由服务器交换机422a和交换机422b分别被转发至第二机载云服务器420
‑
2的i/o端口a和端口b。第二机载云服务器420
‑
2也可将待传数据通过服务器交换机422a和422b传送至第一机载云服务器420
‑
1。第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2中可包括驻留软件，用于对数据执行比对功能。数据的比对可包括但不限于例如以下一者或多者：对由第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2从机载设备接收到的数据进行比对；对由同一应用驻留在第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2上的不同实例的中间或最终计算结果进行比对；对要由第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2传送给机载设备的数据进行比对，等等。
49.替换地或补充地，第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2之间还可以经由机内无线航电网络射频端进行无线通信。第一机载云服务器420
‑
1可将待传数据通过数据传输接口发送至航电网络交换机406a。航电网络交换机406a将该数据传送给第一机内无线航电网络402a。第一机内无线航电网络402a将该数据通过相关联的第一组射频单元404a发射。第二组射频单元404b接收所发射的数据并将其传送给第二机内无线航电网络402b。第二机内无线航电网络402b将该数据通过航电网络交换机406b转发给第二机载云服务器420
‑
2。
50.类似地，第二机载云服务器420
‑
2也可经由机内无线航电网络射频端向第一机载云服务器420
‑
1传送数据。第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2中可包括驻留软件，用于对数据执行比对功能。
51.如此，该至少两台(或组)机载云服务器420
‑
1和420
‑
2之间可以实现冗余配置，从而在一台(或组)机载云服务器失效时，另一台(组)机载云服务器仍可正常向机载系统提供驻留软件计算服务。
52.根据一示例性实施例，可指定一段专用频谱(例如，4400
‑
4420mhz)用于经由5g机内无线航电网络射频端的机载云服务器之间的数据无线传输。
53.根据示例性实施例，无线航电网络区434可包括如以上结合图1所描述的机内无线航电网络系统100。具体而言，无线航电网络区434可包括例如第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b，其各自可例如至少包括5g核心网服务器(5gc)、基带处理单元(bbu)、远端会聚单元(pbridge)等(未示出)以实现相应的5g功能。
54.根据示例性实施例，第一机内无线航电网络402a可通过第一航电网络交换机406a连接到第一机载云服务器420
‑
1(例如，通过其内置的数据传输接口)，并且第二机内无线航电网络402b还可通过第二航电网络交换机406b连接到第二机载云服务器420
‑
2(例如，通过其内置的数据传输接口)。如此，可为该至少两套机内无线航电网络(402a、402b)分别提供一台机载云服务器(420
‑
1、420
‑
2)(或一组服务器集群)，以支持驻留不同安全性等级的机上应用和功能，并向驻留软件提供数据计算、存储和接口能力。
55.根据示例性实施例，第一机内无线航电网络402a可在远端耦合到第一组射频单元404a，从而第一机内无线航电网络402a可以通过第一组射频单元404a与一个或多个航线可更换单元(lru)或称机载传感器/设备410
‑
1、410
‑
2等进行无线通信，包括从lru接收通信和/或向lru传送通信等。
56.根据示例性实施例，第二机内无线航电网络402b可在远端耦合到第二组射频单元404b，从而第二机内无线航电网络402b可以通过第二组射频单元404b与一个或多个航线可更换单元(lru)410
‑
1、410
‑
2进行无线通信，包括从lru 412
‑
1、412
‑
2接收通信和/或向lru传送通信等。
57.根据示例性实施例，可在无线航电网络区434中进行频谱分配。例如，可将可用频谱的第一部分分配给第一机内无线航电网络402a，并将第二部分分配给第二机内无线航电网络402b。例如，可以采用平均分配和/或指定频谱分配的方式来进行频谱分配。
58.根据示例性实施例，终端比对区436可包括一个或多个如以上结合图2所描述的机载设备与专用无线传输装置的组合200。例如，终端比对区436可包括第一机载设备412
‑
1和第二机载设备412
‑
2等及其各自的专用无线传输装置415
‑
1和415
‑
2等。
59.根据示例性实施例，专用无线传输装置415可包括接口转换和数据校验模块414(例如，414
‑
1、414
‑
2)以及至少两路射频收发模块416(例如，416
‑
1a/b、416
‑
2a/b)。尽管图中示出了专用无线传输装置415作为独立装置处在lru 412之外并且耦合到lru 412，但在替换实施例中，专用无线传输装置415也可被集成在lru 412中。
60.根据示例性示例，lru 412可被耦合到接口转换和数据校验模块414(例如，414
‑
1、414
‑
2)，以进行传入/传出传输的协议转化、校验、和/或交叉比对。
61.根据示例性实施例，接口转换和数据校验模块414可耦合到至少两路射频收发模块416。当lru 412(例如，lru 412
‑
1和/或lru 412
‑
2)要传送传输时，接口转换和数据校验模块414对传出的传输进行校验和协议转换，并生成至少两路信号(例如，传输和该传输的副本)分别通过至少两路射频收发模块416发射给无线航电网络区434中的至少两个机内无
线航电网络(例如，402a和402b)。
62.另一方面，当lru 412(例如，lru 412
‑
1和/或lru 412
‑
2)要接收传输时，该lru 412可通过相关联的专用无线传输装置415中的至少两路射频收发模块416分别从无线航电网络区434中的至少两个机内无线航电网络402(例如，402a和402b)接收传输。该至少两路射频收发模块416可将各自接收的传输传送给接口转换和数据校验模块414以对传入的传输进行校验和协议转换及交叉比对，在比对成功后将传输传送给相关联的lru 412。否则，当比对不成功时，接口转换和数据校验模块414可以不向相关联的lru 412传送所接收的传输，和/或可向无线航电网络区434中的该至少两个机内无线航电网络402反馈数据出错，例如可使用否定确收(nack)机制来进行反馈，以便于例如由机内无线航电网络402确定是否要重发传输。
63.例如，在一示例性情形中，机载设备(410
‑
1、410
‑
2)中的lru(412
‑
1和/或412
‑
2)需要与机载云服务器进行通信。例如，对于lru 412
‑
1，该lru412
‑
1可将所要传送的信息传递给关联的专用无线传输装置415
‑
1中的接口转换和数据校验模块414
‑
1，接口转换和数据校验模块414
‑
1对从lru 412
‑
1获得的信息进行校验和协议转换，并生成至少两路信号(例如，传输和该传输的副本)分别通过至少两路射频收发模块416
‑
1a和416
‑
1b在不同的频段上发射给无线航电网络区434中的至少两个机内无线航电网络(例如，402a和402b)相关联的射频单元(例如，404a、404b)。例如，射频收发模块416
‑
1a可在第一频段上将传输发射给无线航电网络区434中的机内无线航电网络402a，而射频收发模块416
‑
1b可在第二频段上将传输副本发射给无线航电网络区434中的机内无线航电网络402b。lru 412
‑
2的传送操作与之类似。
64.当该至少两个机内无线航电网络402a和302b均在正常工作的情况下，它们在各自的频段上将接收到的来自lru的传输及其副本通过航电网络交换机406a和406b分别传送给相关联的机载云服务器(420
‑
1、420
‑
2)。机载云服务器(420
‑
1、420
‑
2)可通过数据传输接口(例如，以上结合图3描述的数据传输结构304)来从交换机接收传输，并对其进行相应的服务。
65.另一方面，机载云服务器(420
‑
1、420
‑
2)可将要传送给机载设备lru(412
‑
1和/或412
‑
2)的信息及其副本通过数据传输接口(例如，以上结合图3描述的数据传输接口304)经由航电网络交换机406a和406b传送到无线航电网络区434中的至少两个机内无线航电网络(例如，402a和402b)。该至少两个机内无线航电网络在对传输进行所需的常规处理之后通过各自关联的射频单元(例如，404a、404b)将传输及其副本分别在相应的第一频段和第二频段上发射。
66.机载设备(例如，410
‑
1和/或410
‑
2)可通过各自的两路射频收发模块(例如，416
‑
1a/b、416
‑
2a/b)在相应频段上接收来自第一和第二机内无线航电网络(例如，402a、402b)的该传输及其副本。
67.该至少两路射频收发模块(例如，416
‑
1a/b、416
‑
2a/b)可将各自在不同频段上接收自不同机内无线航电网络(例如，402a、402b)的信号(例如，传输和该传输的副本)传送给相应的接口转换和数据校验模块(例如，414
‑
1、414
‑
2)以对传入的传输进行校验和协议转换及交叉比对，在比对成功后将传输传送给相关联的lru(例如，412
‑
1、412
‑
2)。否则，当比对不成功时，接口转换和数据校验模块(例如，414
‑
1、414
‑
2)可以不向相关联的(例如，412
‑
1、412
‑
2)传送所接收的传输，和/或可向该至少两个机内无线航电网络(例如，第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b)反馈数据出错，例如可使用否定确收(nack)机制来进行反馈，以便于例如由机内无线航电网络确定是否要重发传输。
68.图4中的该至少两个机载云服务器420
‑
1和420
‑
2(或两组服务器集群)之间可以实现冗余配置，从而在一台(组)失效时，另一台(组)仍可正常向机载系统提供驻留软件计算服务。该至少两台机载云服务器(或两组服务器集群)之间还可以支持数据访问和/或软件计算结果比对等功能。
69.图5示出了根据本公开一示例性方面的机载设备与驻留应用间的数据传输500的示意图。图5的方案涉及单套lru与驻留应用间的数据交互，尤其适用于机上中低安全性等级的机载设备。
70.机上中低安全性等级设备通常采用单套配置，如在图4中仅使用第一机载设备(lru 412
‑
1)。相关应用驻留在机载云服务器420
‑
1和机载云服务器420
‑
2中的至少一者上。图5的示例中，相关应用的两个实例分别驻留在机载云服务器420
‑
1和420
‑
2两者上，但是本公开并不被限定于此，而是可涵盖相关应用的实例仅驻留在一台机载云服务器上或者驻留在两台以上的机载云服务器上的情形。
71.在机载设备(例如，lru 412
‑
1)向机载云服务器(例如，420
‑
1和/或420
‑
2)传送上行数据传输的情况下，通过(物理外接或集成在机载设备412
‑
1内部的)专用无线传输装置415
‑
1对采集到的原格式数据进行协议转换，之后生成两路信号经由专用无线传输装置415
‑
1的i/o 416
‑
1a和i/o 416
‑
1b分别在相应的频段上向第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b发射，并由部署在lru 412
‑
1所处区域的第一组射频单元404a和第二组射频单元404b接收。
72.第一组射频单元404a接收到lru 412
‑
1所传送的数据，经相应的无线航电网络402a处理后发送给所连接的航电网络交换机406a，再经交换机转发至所连接的机载云服务器420
‑
1的数据传输接口。在机载云服务器420
‑
1中完成对来自lru 412
‑
1数据的校验和完整性检查，并发送给本服务器420
‑
1内对应驻留软件执行计算的功能。
73.第二组射频单元(404b)接收到lru 412
‑
1所传送的数据，经相应的无线航电网络402b处理后发送给所连接的航电网络交换机406b，再经交换机转发至所连接的机载云服务器420
‑
2的数据传输接口。在机载云服务器420
‑
2中完成对来自lru 412
‑
1数据的校验和完整性检查，并发送给本服务器420
‑
2内对应驻留软件执行计算的功能。
74.在机载云服务器(例如，420
‑
1和/或420
‑
2)向机载设备(例如，lru 412
‑
1)传送下行数据传输的情况下，机载云服务器420
‑
1通过相应的数据传输接口将所要传送的传输传送给所连接的航电网络交换机406a。航电网络交换机406a将此传输传送给所连接的机内无线航电网络402a。机内无线航电网络402a将此传输通过关联的射频单元(404a)在相应的第一频段上发射。机载云服务器420
‑
2通过相应的数据传输接口将所要传送的传输传送给所连接的航电网络交换机406b。航电网络交换机406b将此传输传送给所连接的机内无线航电网络402b。机内无线航电网络402b将此传输通过关联的射频单元(404b)在相应的第二频段上发射。
75.专用无线传输装置415
‑
1的至少两路射频收发模块i/o 416
‑
1a和/或i/o416
‑
1b分别在相应的第一和/或第二频段上接收来自射频单元(404a和/或404b)的传输。该至少两路
射频收发模块(416
‑
1a和/或i/o 416
‑
1b)可将各自接收的传输传送给接口转换和数据校验模块414
‑
1以对传入的传输进行校验和协议转换及交叉比对，在比对成功后将该传输传送给相关联的lru 412
‑
1。否则，当比对不成功时，接口转换和数据校验模块414
‑
1可以不向相关联的lru 412
‑
1传送所接收的传输，和/或可通过该至少两个机内无线航电网络(例如，第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b)向相应的机载云服务器(420
‑
1和/或420
‑
2)反馈数据出错，例如可使用否定确收(nack)机制来进行反馈，以便于例如由机载云服务器确定是否要重发传输。
76.图6示出了根据本公开一示例性方面的机载设备与驻留应用间的数据传输600的示意图。图6的方案涉及冗余配置的lru与驻留应用间的数据交互，尤其适用于机上高安全性等级的机载设备。
77.机上高安全性等级的机载设备一般需进行冗余配置，例如lru需配置至少两套，包括lru412
‑
1和lru412
‑
2。类似地，高安全性等级应用(app)及相关联的数据(data)一般同时驻留在两套机载云服务器(例如，420
‑
1和420
‑
2)中。
78.在一组冗余配置的机载设备(例如，lru 412
‑
1和412
‑
2)向机载云服务器(例如，420
‑
1和420
‑
2)传送上行数据传输的情况下，通过(物理外接或集成在机载设备412
‑
1和412
‑
2内部的)专用无线传输装置415
‑
1和415
‑
2对采集到的原格式数据进行协议转换。专用无线传输装置415
‑
1生成的两路信号经由专用无线传输装置415
‑
1的i/o 416
‑
1a和i/o 416
‑
1b分别在相应的频段上向第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b发射，并由部署在lru 412
‑
1所处区域的第一组射频单元404a和第二组射频单元404b接收。专用无线传输装置415
‑
2生成的两路信号经由专用无线传输装置415
‑
2的i/o416
‑
2a和i/o 416
‑
2b分别在相应的频段上向第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b发射，并由部署在lru 412
‑
2所处区域的第一组射频单元404a和第二组射频单元404b接收。
79.第一组射频单元404a接收到lru 412
‑
1和412
‑
2所传送的数据，经相应的无线航电网络402a处理后发送给所连接的航电网络交换机406a，再经交换机转发至所连接的机载云服务器420
‑
1的数据传输接口。在机载云服务器420
‑
1中完成对来自lru 412
‑
1和412
‑
2数据的校验和完整性检查及比对，并按照数据帧接收规则将整合后的来自lru 412
‑
1数据发送给本服务器420
‑
1内对应驻留软件执行计算的功能。
80.第二组射频单元(404b)接收到lru 412
‑
1和412
‑
2所传送的数据，经相应的无线航电网络402b处理后发送给所连接的航电网络交换机406b，再经交换机转发至所连接的机载云服务器420
‑
2的数据传输接口。在机载云服务器420
‑
2中完成对来自lru 412
‑
1和412
‑
2数据的校验和完整性检查及比对，并按照数据帧接收规则将整合后的来自lru 412
‑
2的数据发送给本服务器420
‑
2内对应驻留软件执行计算的功能。
81.在机载云服务器(例如，420
‑
1和420
‑
2)向机载设备(例如，lru 412
‑
1和412
‑
2)传送下行数据传输的情况下，机载云服务器420
‑
1通过相应的数据传输接口将所要传送的传输传送给所连接的航电网络交换机406a。航电网络交换机406a将此传输传送给所连接的机内无线航电网络402a。机内无线航电网络402a分别将此传输通过关联的射频单元(404a)在相应的第一频段上发射。机载云服务器420
‑
2通过相应的数据传输接口将所要传送的传输传送给所连接的航电网络交换机406b。航电网络交换机406b将此传输传送给所连接的机内无线航电网络402b。机内无线航电网络402b分别将此传输通过关联的射频单元(404b)在相
应的第二频段上发射。
82.专用无线传输装置415
‑
1的至少两路射频收发模块i/o 416
‑
1a和i/o 416
‑
1b分别在相应的第一和第二频段上接收来自射频单元(404a和404b)的传输及其副本。该至少两路射频收发模块(416
‑
1a和i/o 416
‑
1b)可将各自接收的传输及其副本传送给接口转换和数据校验模块414
‑
1以对传入的传输进行校验和协议转换及交叉比对，在比对成功后将该传输传送给相关联的lru 412
‑
1。否则，当比对不成功时，接口转换和数据校验模块414
‑
1可以不向相关联的lru412
‑
1传送所接收的传输，和/或可通过该至少两个机内无线航电网络(例如，第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b)向相应的机载云服务器(420
‑
1和420
‑
2)反馈数据出错，例如可使用否定确收(nack)机制来进行反馈，以便于例如由机载云服务器确定是否要重发传输。
83.专用无线传输装置415
‑
2的至少两路射频收发模块i/o 416
‑
2a和i/o 416
‑
2b分别在相应的第一和第二频段上接收来自射频单元(404a和404b)的传输及其副本。该至少两路射频收发模块(416
‑
2a和i/o 416
‑
2b)可将各自接收的传输及其副本传送给接口转换和数据校验模块414
‑
2以对传入的传输进行校验和协议转换及交叉比对，在比对成功后将该传输传送给相关联的lru 412
‑
2。否则，当比对不成功时，接口转换和数据校验模块414
‑
2可以不向相关联的lru412
‑
2传送所接收的传输，和/或可通过该至少两个机内无线航电网络(例如，第一机内无线航电网络402a和第二机内无线航电网络402b)向相应的机载云服务器(420
‑
1和420
‑
2)反馈数据出错，例如可使用否定确收(nack)机制来进行反馈，以便于例如由机载云服务器确定是否要重发传输。
84.图7示出了根据本公开一示例性方面的机载云服务器之间的数据传输过程700的示意图。在图7的示例性情形中，机载云服务器之间经由机内无线航电网络射频端进行无线通信。
85.在图7的示例性情形中，第一机载云服务器420
‑
1为了与第二机载云服务器420
‑
2进行通信，可将第一机载云服务器420
‑
1产生和/或获得的数据发送至航电网络交换机406a，航电网络交换机406a将数据向下转发至第一机内无线航电网络402a(有线侧)。该数据经由无线航电网络402a处理后传送至第一组射频单元404a。第一组射频单元404a在指定的频段(例如，区别于用于与专用无线传输装置通信的频谱)将数据发送至所在区域的第二组射频单元404b(无线侧)。
86.另一方面，第二组射频单元404b(无线侧)在接收到第一组射频单元404a发射的传输后，可将该传输的数据传送给第二机内无线航电网络402b。第二机内无线航电网络402b(有线侧)可将所接收到的数据向上转发至航电网络交换机406b。航电网络交换机406b再将所接收到的数据转发给第二机载云服务420
‑
2。
87.类似地，第二机载云服务器420
‑
2也可经由机内无线航电网络射频端向第一机载云服务器420
‑
1传送数据。
88.如此，第一和第二机载云服务器(420
‑
1、420
‑
2)之间可以经由机内无线航电网络射频端进行无线通信。以此方式，机载云服务器之间便可以实现冗余配置，从而在一台(组)失效时，另一台(组)仍可正常向机载系统提供驻留软件计算服务。
89.图8示出了根据本公开一示例性方面的机载云服务器之间的数据传输过程800的示意图。在图8的示例性情形中，机载云服务器之间经由服务器端建立物理连接来进行通
信。
90.根据示例性实施例，第一机载云服务器420
‑
1的i/o端口ch a可被连接到服务器交换机422a，并且其i/o端口ch b可被连接到服务器交换机422b。同样，第二机载云服务器420
‑
2的i/o端口ch a可被连接到服务器交换机422a，并且其i/o端口ch b可被连接到服务器交换机422b。
91.如此，该至少两台云服务器之间可建立物理连接。例如，第一机载云服务器420
‑
1可将待传数据通过i/o端口ch a和ch b分别发送至服务器交换机422a和422b；该两路数据经由服务器交换机422a和交换机422b分别被转发至第二机载云服务器420
‑
2的i/o端口a和端口b。第二机载云服务器420
‑
2也可将待传数据通过服务器交换机422a和422b传送至第一机载云服务器420
‑
1。第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2中可包括驻留软件，用于对数据执行比对功能。
92.以下描述根据本公开在民用飞机应用驻留式无线航电网络系统中进行通信的示例性情景。
93.作为示例而非限定，此示例性情景可包括全球定位系统(gps)与飞行管理系统(fms)之间的数据交互。gps设备作为lru，其可包括互为备份的gps
‑
1和gps
‑
2。fms
‑
1和fms
‑
2可分别驻留在如前所述的第一机载云服务器和第二机载云服务器中。
94.gps
‑
1(例如，以上结合图4描述的lpu 412
‑
1)可通过专用无线传输装置415
‑
1对原格式数据进行协议转换，之后生成两路信号经由专用无线传输装置415
‑
1的i/o 416
‑
1a和i/o 416
‑
1b分别向gps
‑
1所处区域的第一组远端射频单元(prru)404a和第二组远端射频单元(prru)404b发射。第一和第二组远端射频单元分别将接收到的传输提供给第一机内无线航电网络404a和第二机内无线航电网络404b。
95.gps
‑
1的数据经第一机内无线航电网络404a和第二机内无线航电网络404b处理后，分别发送至各自相应的航电网络交换机406a和406b，再经由航电网络交换机406a和406b分别转发至第一机载云服务器420
‑
1和第二机载云服务器420
‑
2的数据传输接口。
96.另一方面，gps
‑
2(例如以上结合图4描述的lpu 412
‑
2)通过专用无线传输装置415
‑
2对原格式数据进行协议转换，之后生成两路信号经由专用无线传输装置415
‑
2的i/o 416
‑
2a和i/o 416
‑
2b分别向gps
‑
2所处区域的第一组远端射频单元(prru)404a和第二组远端射频单元(prru)404b发射。第一和第二组远端射频单元分别将接收到的传输提供给第一机内无线航电网络404a和第二机内无线航电网络404b。
97.gps
‑
2的数据经第一机内无线航电网络404a和第二机内无线航电网络404b处理后，分别发送至各自相应的航电网络交换机406a和406b，再经由航电网络交换机406a和406b分别转发至第一机载云服务器420
‑
1和第二机载云服务器420
‑
2的数据传输接口。
98.第一机载云服务器420
‑
1和第二机载云服务器420
‑
2的内置数据传输接口分别对到达的gps
‑
1和gps
‑
2两路数据进行校验、完整性检查，并按照数据帧接收规则将整合后的gps数据分别发送给驻留应用fms
‑
1和fms
‑
2，其中驻留应用fms
‑
1和fms
‑
2可以包括同一fms应用分别驻留在至少两台机载云服务器上的实例，并且可对数据及其副本进行各自独立的处理以独立地获得相同的结果。
99.fms
‑
1和fms
‑
2基于各自接收到的gps数据，独立完成fms相关功能计算。
100.fms
‑
1和fms
‑
2可通过前述的两种方式中的一者或两者来完成对数据计算结果的
比对。第一种为经由机内无线航电网络射频段的无线传输；第二种为服务器端建立物理连接。
101.在第一种方式中，第一机载云服务器420
‑
1可将fms
‑
1数据计算结果下发至航电网络交换机406a，并经由机内无线航电网络402a下行至远端射频单元(prru)404a，prru
‑
1通过指定专用频谱(例如4400mhz
‑
4420 mhz)将数据无线发送至远端射频单元(prru)404b，射频信号经机内无线航电网络402b处理后经航电网络交换机406b传送至机载云服务器420
‑
2。随后，由第二机载云服务器420
‑
2中驻留的软件fms
‑
2执行数据比对功能。
102.在第二种方式中，第一机载云服务器420
‑
1可将fms
‑
1数据计算结果通过i/o端口ch a和ch b分别发送至服务器交换机422a和422b，经服务器交换机再分别转发至第二机载云服务器420
‑
2的i/o端口ch a和ch b。随后，由第二机载云服务器420
‑
2中驻留的软件fms
‑
2执行数据比对功能。
103.尽管以上描述了第一机载云服务器420
‑
1将数据计算结果传送给第二机载云服务器420
‑
2以执行数据比对功能，本领域普通技术人员可理解，也可由第二机载云服务器420
‑
2将数据计算结果传送给第一机载云服务器420
‑
1以执行数据比对功能。
104.当比对成功时，第二机载云服务器420
‑
2可通过上述两种方式之一通知第一机载云服务器420
‑
1比对成功，并且第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2可以如前所述地分别将数据计算结果通过第一和第二机内无线航电网络402a和402b返回给gps
‑
1和gps
‑
2。gps
‑
1和gps
‑
2可借助于接口转换和数据校验模块414对接收自第一和第二机内无线航电网络402a和402b的数据进行协议转化、校验、和/或交叉比对。
105.另一方面，当比对不成功时，第二机载云服务器420
‑
2可通过上述两种方式之一通知第一机载云服务器420
‑
1比对不成功，并且第一和第二机载云服务器420
‑
1和420
‑
2可以如前所述地分别将出错信息通过第一和第二机内无线航电网络402a和402b通知给gps
‑
1和gps
‑
2。
106.在前述方案中，一旦一台机载云服务器420失效，系统仍可通过另一台机载云服务器420来正常工作。一旦一个机内无线航电网络402发生故障，系统仍可通过另一个机内无线航电网络402来正常工作。一旦前述两种机载云服务器之间的一种数据通信方法失效，机载云服务器之间仍可通过另一种数据通信方法来完成数据比对。一旦一个lru 412或其相关联的组件失效，系统仍可通过另一个lru 412及其相关联的组件来正常工作。
107.本公开的方案采用通用的硬件资源平台驻留应用软件，避免各类应用功能由独立的lru承载，减少机载系统设备数量和种类，即减少设备接口专用无线传输装置的数量，降低机内无线航电网络无线侧架构的复杂性，同时可减轻系统重量。
108.针对机上高安全性等级驻留应用，采取服务器双冗余配置，同时提供两种基于异构设计的机载云服务器之间的数据通信的途径，最大程度地保证数据传输的可靠性。
109.以上所述的仅为本发明的示例性具体实施例。但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
110.结合本公开所描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件(pld)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何
组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
111.结合本公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在本领域所知的任何形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪存、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd
‑
rom，等等。软件模块可以包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。
112.本文中所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。
113.处理器可执行存储在机器可读介质上的软件。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、dsp处理器、以及其他能执行软件的电路系统。软件应当被宽泛地解释成意指指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。作为示例，机器可读介质可包括ram(随机存取存储器)、闪存、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦式可编程只读存储器)、eeprom(电可擦式可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或者任何其他合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。该计算机程序产品可以包括包装材料。
114.在硬件实现中，机器可读介质可以是处理系统中与处理器分开的一部分。然而，如本领域技术人员将容易领会的，机器可读介质或其任何部分可在处理系统外部。作为示例，机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的计算机产品，所有这些都可由处理器通过总线接口来访问。替换地或补充地，机器可读介质或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。
115.处理系统可以被配置成通用处理系统，该通用处理系统具有一个或多个提供处理器功能性的微处理器、以及提供机器可读介质中的至少一部分的外部存储器，它们都通过外部总线架构与其他支持电路系统链接在一起。替换地，处理系统可以用带有集成在单块芯片中的处理器、总线接口、用户接口(在接入终端情形中)、支持电路系统、和至少一部分机器可读介质的asic(专用集成电路)来实现，或者用一个或多个fpga(现场可编程门阵列)、pld(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、或者任何其他合适的电路系统、或者能执行本公开通篇所描述的各种功能性的电路的任何组合来实现。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能性。
116.机器可读介质可以包括数个软件模块。这些软件模块包括当由装置(诸如处理器)执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可以包括传送模块和接收模块。每
个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬驱动器中将软件模块加载到ram中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。可随后将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。在以下述及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。
117.如果以软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd
‑
rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或无线技术(诸如红外(ir)、无线电、以及微波)从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘、和蓝光碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可以包括非瞬态计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可以包括瞬态计算机可读介质(例如，信号)。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
118.因此，某些方面可以包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可以包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。在某些方面，计算机程序产品可包括包装材料。
119.将理解，权利要求并不被限于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所描述的方法和装置的布局、操作和细节上做出各种改动、更换和变形而不会脱离权利要求的范围。