本申請與如下相關(guān)：與本申請同一日期提交的標(biāo)題為“FREQUENCY MODULATED CONTINUOUS WAVE RADIO ALTIMETER SPECTRAL MONITORING”的美國專利申請序號14/972,880(代理人案號H0048644-5883)和與本申請同一日期提交的標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS TO SYNCHRONIZE WIRELESS DEVICES IN THE PRESENCE OF A FMCW RADIO ALTIMETER”的美國專利申請序號14/972,898(代理人案號H0048365-5883)，所述兩個美國專利申請被整體地通過引用結(jié)合到本文中。

背景技術(shù)：

常規(guī)的飛機通信系統(tǒng)包括飛機上的操作通信系統(tǒng)以及用于環(huán)境安全、引擎、起落架、接近度檢測等的傳感器。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)要求復(fù)雜的電氣布線和線束制造，其給飛機添加重量。這些系統(tǒng)常常依靠雙重或三重冗余來減輕切斷的或有缺陷的布線的風(fēng)險。

可靠的無線通信的出現(xiàn)使得在飛機內(nèi)部和外部兩者將無線信號用于機載通信可行。這些通信系統(tǒng)可以用于各種應(yīng)用，包括傳感器、致動器、機組人員應(yīng)用等。然而，用于飛機安全服務(wù)和飛行管制的通信要求不與未經(jīng)許可的系統(tǒng)共享的受保護(hù)的航空頻譜，所述未經(jīng)許可的系統(tǒng)諸如工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)(ISM)系統(tǒng)或Wi-Fi。此外，用于此類無線航空電子設(shè)備通信的可用頻譜是受限的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施例提供了用于在還與至少一個調(diào)頻連續(xù)波無線電測高計共享的帶寬上使用時分多址(TDMA)的無線通信的系統(tǒng)和方法并且將被通過閱讀和學(xué)習(xí)以下說明書而理解。

在一個實施例中，無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)包括使用時分多址(TDMA)共享射頻頻譜的多個設(shè)備節(jié)點，其中該多個設(shè)備節(jié)點被配置成在未來TDMA通信幀期間在多個信道上傳輸無線通信，其中該多個信道中的每個相應(yīng)信道具有與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的多個時隙。無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)還包括包含處理器和存儲器的時隙分配功能。處理器被配置成：接收表征由至少第一無線電測高計傳輸?shù)闹辽俚谝粺o線電測高計信號的信號表征數(shù)據(jù)；使用信號表征數(shù)據(jù)預(yù)測未來TDMA通信幀期間的至少第一無線電測高計信號的頻率；標(biāo)識與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙，其中該至少第一無線電測高計信號的預(yù)測頻率在沖突時隙期間與相應(yīng)信道重疊；以及向該多個設(shè)備節(jié)點傳輸TDMA時隙分配以用于未來TDMA通信幀中的無線通信，其中TDMA時隙分配包括與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，其中該至少第一無線電測高計信號的預(yù)測頻率在非沖突時隙期間不與相應(yīng)信道重疊。

附圖說明

應(yīng)理解，圖僅描繪示例性實施例并且不因此被認(rèn)為在范圍上限制性的，將通過對附圖的使用利用附加特異性和細(xì)節(jié)來描述示例性實施例，在所述附圖中：

圖1是根據(jù)本公開的實施例的示例無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的框圖。

圖1A是根據(jù)本公開的實施例的示例設(shè)備節(jié)點的框圖。

圖1B是根據(jù)本公開的實施例的示例時隙分配功能的框圖。

圖2是根據(jù)本公開的實施例的用于時分多址通信的示例時頻網(wǎng)格。

圖3是圖示了根據(jù)本公開的實施例的傳送數(shù)據(jù)的示例性方法的流程圖。

根據(jù)慣例，各種描述的特征不被按比例繪制但被繪制成強調(diào)與示例性實施例相關(guān)的具體特征。

具體實施方式

在以下詳細(xì)描述中參考附圖，所述附圖形成本申請的部分并且在所述附圖中通過圖示的方式示出了具體說明性實施例。然而，要理解，可以利用其他實施例并且可以做出邏輯的、機械的和電的改變。此外，不將附圖和說明書中呈現(xiàn)的方法解釋為限制可以以其執(zhí)行單獨步驟的順序。因此不在限制性的意義上理解以下詳細(xì)描述。

本文中描述的實施例通過將無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)配置成在還與至少一個調(diào)頻連續(xù)波無線電測高計共享的帶寬上使用時分多址(TDMA)進(jìn)行無線地通信來解決受限頻譜的問題。在TDMA系統(tǒng)中，在通信幀期間在信道上為每個節(jié)點分配一段時間，其中它可以傳輸而沒有來自其他節(jié)點的干擾。幀被分成具有特定持續(xù)時間的多個時隙，因此每個相應(yīng)信道具有與它相關(guān)聯(lián)的多個時隙。在無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)中，一秒幀被分成兩千個時隙。每個節(jié)點需要知道哪個信道和(哪個或哪些)時隙它可以安全地用于傳輸，因此避免與該一個或多個無線電測高計的干擾和與其他無線航空電子設(shè)備節(jié)點的傳輸沖突。此協(xié)調(diào)效果被無線電測高計信號的頻率掃描模式復(fù)雜化，因為無線傳輸不準(zhǔn)干擾無線電測高計。進(jìn)一步地，無線電測高計信號具有在任何時隙期間干擾由無線航空電子設(shè)備使用的任何頻率信道的潛能并且可以因此潛在地干擾利用TDMA方案的嘗試。

在本公開中，無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)的該多個節(jié)點使用TDMA方案進(jìn)行相互無線地通信而不干擾無線電測高計的常規(guī)操作。特別地，在由無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)利用的頻率信道的頻譜中，無線系統(tǒng)的時隙分配功能知道無線電測高計信號并向?qū)⒈苊庠谟蓲呙锜o線電測高計信號當(dāng)前占用的頻率上進(jìn)行傳輸?shù)臒o線航空電子設(shè)備節(jié)點分配時隙。無線電測高計的操作對飛行安全而言是至關(guān)重要的。因此，無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)被配置成在不影響無線電測高計的性能的情況下共享分配給無線電測高計的帶寬，或者反之亦然。

圖1是圖示了本公開的一個實施例的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)100的框圖。在一些實現(xiàn)中，無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)100可以包括無線航空電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)理解本公開的系統(tǒng)和方法可適用于使用需要避免周期性地掃描帶寬的信號的無線通信協(xié)議的任何網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)100包括多個設(shè)備節(jié)點102(在本文中也被稱為無線航空電子設(shè)備節(jié)點102)，其中的一個或多個包括無線航空電子傳感器。無線航空電子設(shè)備節(jié)點102使用TDMA方案來共享其中每個設(shè)備節(jié)點102被準(zhǔn)許訪問的射頻頻譜以在由無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114分配給其的指定時隙期間在RF信道上進(jìn)行傳輸。在一個實施例中，每個無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)幀包括2000個時隙且每2000個時隙無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)幀具有一秒的持續(xù)時間。盡管在圖1中僅示出了兩個無線航空電子設(shè)備節(jié)點102，但是要理解這是出于解釋的目的并且在其他實施例中可以使用多于兩個無線航空電子設(shè)備節(jié)點102。因此，網(wǎng)絡(luò)100可以被實現(xiàn)為飛機上的任何航空電子設(shè)備系統(tǒng)，其包括雙向地或在單個通信方向上相互無線地通信的兩個或更多個組件。

圖1A是圖示了根據(jù)本公開的示例實施例的無線航空電子設(shè)備節(jié)點102的一個實現(xiàn)的框圖，其可以用于實現(xiàn)圖1中示出的任何無線航空電子設(shè)備節(jié)點102。如圖1A中所示，無線航空電子設(shè)備節(jié)點102包括處理器190、存儲器192和無線無線電接口194。無線航空電子設(shè)備節(jié)點102還可以可選地包括一個或多個傳感器196，其向處理器190輸入要與網(wǎng)絡(luò)100上的一個或多個其他無線航空電子設(shè)備節(jié)點102共享的測量數(shù)據(jù)。無線航空電子設(shè)備節(jié)點102可以是飛機上的需要與另一組件通信的任何合適的組件。在示例性實施例中，無線航空電子設(shè)備節(jié)點102可以包括端節(jié)點。例如，無線航空電子設(shè)備節(jié)點102可以包括致動器、傳感器、現(xiàn)場可更換單元等。合適的致動器可以包括但不限于乘客揚聲器、乘客顯示器、氧氣釋放單元等，其對來自機組人員的命令進(jìn)行響應(yīng)以向乘客提供信息或執(zhí)行動作。另外，合適的傳感器可以包括但不限于制動狀況監(jiān)視器、輪胎壓力監(jiān)視器、引擎?zhèn)鞲衅鞯龋湎虮慌渲贸煞治鰝鞲衅鲾?shù)據(jù)和/或?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)提供給機組人員的控制單元提供信息。在示例性實施例中，無線航空電子設(shè)備節(jié)點102可以包括從端節(jié)點收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到另一節(jié)點的網(wǎng)關(guān)節(jié)點、從端節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點收集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚合節(jié)點，或者在無線航空電子設(shè)備系統(tǒng)中使用的另一類型的節(jié)點。

在每個無線航空電子設(shè)備節(jié)點102內(nèi)，無線無線電接口194使用任何機載無線技術(shù)用于無線航空電子設(shè)備節(jié)點102之間的通信。依靠由特定節(jié)點執(zhí)行的功能，無線無線電接口194可以實現(xiàn)無線發(fā)射器、接收器或收發(fā)器。例如，設(shè)備節(jié)點102的一個實現(xiàn)可以實現(xiàn)TDMA發(fā)射器而另一個被耦合到TDMA接收器。因此，每個設(shè)備節(jié)點102使用TDMA方案與其他節(jié)點102無線地通信。

許多商用飛機包括被配置成利用已知功率向地面或水面(surface)傳輸頻率掃描信號132(例如調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)音)的一個或多個無線電測高計106。信號132以一定速率和周期性掃描分配給無線電測高計106的頻譜。無線電測高計信號132的速率和周期性基于飛機的高度而變化。在示例性實施例中，信號132是三角波、方波或為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的用于無線電測高計的另一合適波。在一些實施例中，無線電測高計信號132的掃描的周期性和速率是預(yù)先確定的。

在本示例中，給無線電測高計106分配4200MHz-4400MHz的頻譜。然而，無線電測高計106可能僅利用分配的頻譜的一部分。例如，無線電測高計106可能僅利用4235MHz-4365MHz的跨度。要理解在其他實施例中可以分配其他頻譜供由無線電測高計106使用。類似地，在其他實施例中無線電測高計106可以利用分配的頻譜的其他部分。信號132與在飛機下的地面或水面交互并且入射信號的部分反射回到無線電測高計106。通過測量接收反射花費的時間量，無線電測高計106能夠確定網(wǎng)絡(luò)100位于其上的飛機的高度。

因為無線電測高計信號132掃過由網(wǎng)絡(luò)100使用的被分配的帶寬，所以無線電測高計106在給定的時間點僅使用被分配的帶寬的一部分。如上面提及的那樣，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114知道由機載的無線電測高計106產(chǎn)生的掃描無線電測高計信號132并向?qū)⒈苊庠谟蔁o線電測高計信號132當(dāng)前占用的頻率上進(jìn)行傳輸?shù)臒o線航空電子設(shè)備節(jié)點102分配時隙。在一個實施例中，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114被耦合到無線電測高計跟蹤濾波器112，其提供包括無線電測高計信號132的當(dāng)前振幅和周期以及由無線電測高計信號132占用的當(dāng)前頻率和/或信道的輸入。關(guān)于(諸如由無線電測高計跟蹤濾波器112執(zhí)行的)無線電測高計信號132的跟蹤和表征的細(xì)節(jié)是被通過引用結(jié)合于本文中的美國專利申請14/972,880的主題。簡而言之，無線電測高計跟蹤濾波器112監(jiān)視由飛機的無線電測高計106傳輸?shù)臒o線電測高計信號132并且通過確定無線電測高計信號模式的當(dāng)前振幅和周期來表征信號132。在一些實施例中，無線電測高計跟蹤濾波器112還預(yù)測無線電測高計信號132進(jìn)入未來的振幅和周期。

圖1B是圖示了根據(jù)本公開的示例實施例的無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114的一個實現(xiàn)的框圖。盡管在圖1中被示出為分離的設(shè)備，但是應(yīng)領(lǐng)會無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114可以與無線電測高計跟蹤濾波器112集成。如圖1B中所示，在一個實現(xiàn)中，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114包括處理器182、存儲器184以及無線無線電接口186，其被編程成實現(xiàn)本文中描述的無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114的功能。無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114被鎖定到主無線航空電子設(shè)備時鐘185并使用主無線航空電子設(shè)備時鐘185來維持時隙定時。在示例性實施例中，可以使用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)、微處理器等來實現(xiàn)處理器182。

使用由無線電測高計跟蹤濾波器112提供的數(shù)據(jù)，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114使用以下等式來預(yù)測無線電測高計信號132進(jìn)入未來的頻率：

其中：A是振幅，P是掃描周期，并且t是時間。如上面討論的那樣，通信幀發(fā)生在多個信道上并且在每個相應(yīng)信道上的通信被分成多個時隙。無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114在目前的通信幀期間針對未來通信幀預(yù)測無線電測高計106的信號132的頻率。例如，在幀1期間，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114針對幀2中的所有時間點預(yù)測無線電測高計信號132的頻率。在其他示例性實施例中，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114預(yù)測信號132進(jìn)一步進(jìn)入未來的頻率。無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114可以預(yù)測的進(jìn)入未來的時間量由預(yù)測的準(zhǔn)確度限制。因為無線電測高計和無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)100兩者對飛行安全而言都是至關(guān)重要的，所以干擾不能出現(xiàn)在無線電測高計信號132和由無線航空電子設(shè)備節(jié)點102進(jìn)行的TDMA傳輸之間。在示例性實施例中，無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)100包括附加的安全裝置以確保干擾被減輕。例如，無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)100可以利用循環(huán)冗余校驗、前向糾錯、冗余等。

基于無線電測高計信號132的預(yù)測頻率，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114標(biāo)識與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙，其中無線電測高計信號的預(yù)測頻率在沖突時隙期間與相應(yīng)信道重疊。無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114然后向無線航空電子設(shè)備節(jié)點102傳輸TDMA時隙分配以用于在未來TDMA通信幀期間的無線通信。TDMA時隙分配包括與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，其中第一無線電測高計信號的預(yù)測頻率在非沖突時隙期間不與相應(yīng)信道重疊。換言之，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114被配置成在頻譜的當(dāng)前不在由無線電測高計106使用中的部分中在TDMA的基礎(chǔ)上向無線航空電子設(shè)備節(jié)點102分配時隙并且被配置成防止在其與無線電測高計信號132的頻率沖突的時隙期間在特定信道上的傳輸。這樣，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114被配置成分配用于TDMA傳輸?shù)臅r隙和信道，因此TDMA傳輸不與來自無線電測高計106的信號132的預(yù)測頻率重疊。在一個實施例中，時隙分配功能114經(jīng)由被耦合到處理器182的無線無線電接口186向無線航空電子設(shè)備節(jié)點102傳輸TDMA時隙分配。無線航空電子設(shè)備節(jié)點102使用TDMA時隙分配在未來TDMA通信幀期間傳輸和接收無線通信。

在示例性實施例中，時隙分配功能114被進(jìn)一步配置成基于來自無線電測高計跟蹤濾波器112的輸入來創(chuàng)建針對未來通信幀的時頻網(wǎng)格，如圖2中所示。更具體地，圖2圖示了針對分配給無線電測高計106的頻譜的一部分示例性時頻網(wǎng)格200。時頻網(wǎng)格200是包括具有時間維度和頻率維度的多個單元格202的二維網(wǎng)格。在圖2的示例中，使用時隙來限定該多個單元格202的時間維度并且使用信道204來限定該多個單元格202的頻率維度。因此，時頻網(wǎng)格200的每個單元格202對應(yīng)于在特定時隙期間在特定信道204上的通信機會。時頻網(wǎng)格200可以用于向無線航空電子設(shè)備節(jié)點102分配時隙。雖然圖2圖示了特定數(shù)目的信道204和信道204的特定帶寬，但是應(yīng)理解這是為了圖示的容易并且信道204的數(shù)目和信道204的帶寬可以依靠系統(tǒng)的要求而變化。進(jìn)一步地，雖然圖2描繪了僅被指派給單個信道204的每個單元格202，但是也應(yīng)理解這是為了圖示的容易并且單元格202可以對應(yīng)于一個或多個信道204。如本文中使用的那樣，術(shù)語“子集”指的是該多個單元格202中的至少一個但少于所有的排他組。因此，每個單元格202可以是僅一個子集的成員。

圖2還描繪了在無線電測高計的掃描無線電測高計信號132從近似4230MHz掃描到4345MHz時對應(yīng)于其的預(yù)測信號206。應(yīng)理解這是出于說明性目的并且網(wǎng)絡(luò)100不要求信號206出現(xiàn)在時頻網(wǎng)格200中。將時頻網(wǎng)格200中的與無線電測高計的信號206重疊的任何單元格202指派到單元格的第一子集208。為了避免當(dāng)信號206掃過頻譜時在由設(shè)備節(jié)點102進(jìn)行的無線通信與信號206之間的干擾，時隙分配功能114防止對應(yīng)于單元格的第一子集208的通信。例如，在圖2中，預(yù)測信號206在時隙0期間從近似4230MHz掃描到4257MHz。因此，時隙分配功能114將防止在時隙0期間對應(yīng)于包括從4230到4257MHz的頻率范圍的單元格的通信。特別地，將不允許在時隙0期間在包括從4230到4257MHz的頻率范圍的信道4-6上的通信。時隙分配功能114被配置成防止在未來TDMA通信幀期間對應(yīng)于單元格的第一子集208中的所有單元格202的通信。因此，由設(shè)備節(jié)點102進(jìn)行的無線通信永不與無線電測高計106的預(yù)測信號206重疊。因為無線電測高計106的預(yù)測信號206正在掃描頻率范圍，所以可以依靠通信幀期間的特定時隙將對應(yīng)于相同信道204的單元格202指派給時頻網(wǎng)格200中的不同子集。

為了進(jìn)一步確保無線通信不干擾無線電測高計，時隙分配功能114也可以將單元格202指派給安全區(qū)，其包括單元格202的圍繞單元格的第一子集208的一個或多個子集。特別地，時隙分配功能114可以對單元格的在時隙期間靠近預(yù)測信號206但不與預(yù)測信號206重疊的子集指派不同的限制?？梢杂蓡卧?02到與預(yù)測信號206重疊的單元格的第一子集208的接近度來限定子集。例如，將與單元格的第一子集208直接鄰近的單元格202指派到單元格的第二子集210，并且將與單元格的第二子集210直接鄰近的單元格指派到單元格的第三子集212。在示例性實施例中，安全區(qū)的厚度和/或單元格202的子集可以變化。在一些實施例中，可以組合單元格202的不同子集以形成單元格202的更厚子集。在一些實施例中，也可以通過增加或減少可用于通信的信道204或時隙的數(shù)量來修改單元格202的大小。例如，增加可用于通信的信道的數(shù)量導(dǎo)致更小的信道帶寬，這可以為安全區(qū)中包括的單元格的子集提供更多的靈活性。將時頻網(wǎng)格200中的沒有落入安全區(qū)內(nèi)的剩余單元格202指派到該多個單元格202的第四子集，其中對應(yīng)于該多個單元格202的第四子集的通信可用而沒有限制。

在一些實施例中，也可以禁用對應(yīng)于單元格的第二子集210的通信。在其他實施例中，可以保留對應(yīng)于單元格的第二子集210的通信僅用于至關(guān)重要的數(shù)據(jù)通信。對應(yīng)于單元格的第三子集212的通信比對應(yīng)于單元格的第二子集210的通信更頻繁地發(fā)生。在示例性實施例中，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114將對應(yīng)于每個子集的通信不同地按優(yōu)先序排列。例如，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114可以在單元格的第三子集212之前分配對應(yīng)于單元格的第四子集的時隙，并且可以在單元格的第二子集210之前分配對應(yīng)于單元格的第三子集212的時隙。

在某種意義上，本文中描述的實施例，通過定制時隙分配，無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114防止在無線電測高計106將干擾特定信道的時隙期間在特定信道上的無線通信。因此，無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)100可以在安全邊際內(nèi)利用分配給無線電測高計106的最大數(shù)量的頻譜，而不干擾無線電測高計106。本文中描述的實施例通過允許在沒有對無線電測高計106或?qū)娇针娮咏M件之間的通信的干擾的情況下的帶寬的有效共享來緩解用于航空電子組件之間的無線通信的受限帶寬的問題。

在其他實現(xiàn)中，上面描述的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)100也可以在包括被配置成傳輸頻率掃描信號的多于一個無線電測高計的環(huán)境中操作。例如，特定的飛機可以包括兩個無線電測高計(左邊和右邊)或者三個無線電測高計(左邊、中心和右邊)。在此類實施例中，無線電測高計跟蹤濾波器112被配置成跟蹤來自每個雷達(dá)測高計的信號的頻率并且無線航空電子設(shè)備時隙分配功能114分配時隙和信道使得由無線航空電子設(shè)備節(jié)點102進(jìn)行的無線通信不與來自任何無線電測高計的信號的頻率重疊。在一些實施例中，分配給每個無線電測高計的頻譜與分配給其他無線電測高計的頻譜重疊。在其他實施例中，分配給每個無線電測高計的頻譜不與分配給其他無線電測高計的頻譜重疊。

圖3是圖示了本公開的一個實施例的方法的流程圖。應(yīng)理解可以使用上面描述的實施例中的任一個來實現(xiàn)方法300。同樣地，可以連同、結(jié)合上面描述的實施例的元件來使用方法300的元件或方法300的元件可以代替上面描述的實施例的元件。進(jìn)一步地，用于上面描述的此類實施例的元件的功能、結(jié)構(gòu)和其他描述可以適用于方法300的同樣命名的元件，并且反之亦然。

方法300從302開始，其中預(yù)測用于未來時分多址(TDMA)通信幀的無線電測高計信號的頻率，其中未來TDMA通信幀包括多個信道，其中該多個信道中的每個相應(yīng)信道具有與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的多個時隙。在示例性實施例中，預(yù)測無線電測高計信號的頻率包括在目前的通信幀期間跟蹤FMCW無線電測高計信號的特性。例如，這可以包括跟蹤FMCW無線電測高計信號的周期性、掃描速率和振幅。在示例性實施例中，未來TDMA通信幀是下一個TDMA通信幀。

方法300繼續(xù)到304，其中標(biāo)識與每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙，其中無線電測高計信號的預(yù)測頻率在沖突時隙期間與相應(yīng)信道重疊。在示例性實施例中，標(biāo)識與每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙包括創(chuàng)建針對未來通信幀的具有多個單元格的二維時頻網(wǎng)格。在此類實施例中，創(chuàng)建針對未來通信幀的時頻網(wǎng)格也可以包括生成受限通信的安全區(qū)，所述安全區(qū)包括與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的時隙，所述時隙與和相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙鄰近。

方法300繼續(xù)到306，其中向多個設(shè)備節(jié)點傳輸TDMA時隙分配以用于未來TDMA通信幀期間的無線通信，其中TDMA時隙分配包括與每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，其中無線電測高計信號的預(yù)測頻率在非沖突時隙期間不與相應(yīng)信道重疊。在示例性實施例中，在目前的TDMA通信幀期間傳輸TDMA時隙分配以用于下一個TDMA通信幀。

示例實施例

示例1包括一種無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，所述無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)包括：使用時分多址(TDMA)共享射頻頻譜的多個設(shè)備節(jié)點，其中該多個設(shè)備節(jié)點被配置成在未來TDMA通信幀期間在多個信道上傳輸無線通信，其中該多個信道中的每個相應(yīng)信道具有與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的多個時隙；以及包括處理器和存儲器的時隙分配功能，處理器被配置成：接收表征由至少第一無線電測高計傳輸?shù)闹辽俚谝粺o線電測高計信號的信號表征數(shù)據(jù)；使用信號表征數(shù)據(jù)預(yù)測未來TDMA通信幀期間的至少第一無線電測高計信號的頻率；標(biāo)識與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙，其中該至少第一無線電測高計信號的預(yù)測頻率在沖突時隙期間與相應(yīng)信道重疊；以及向該多個設(shè)備節(jié)點傳輸TDMA時隙分配以用于未來TDMA通信幀期間的無線通信，其中TDMA時隙分配包括與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，其中該至少第一無線電測高計信號的預(yù)測頻率在非沖突時隙期間不與相應(yīng)信道重疊。

示例2包括示例1的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中時隙分配功能被進(jìn)一步配置成生成針對未來TDMA通信幀的時頻網(wǎng)格，其中時頻網(wǎng)格包括具有時間維度和頻率維度的多個單元格，其中每個單元格對應(yīng)于該多個信道中的一個或多個相應(yīng)信道以及該多個時隙中的單個時隙。

示例3包括示例2的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中標(biāo)識與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙包括標(biāo)識該多個單元格的第一子集，其中該至少第一無線電測高計信號的預(yù)測頻率與該多個單元格的第一子集重疊，其中該多個單元格的第一子集對應(yīng)于沖突時隙。

示例4包括示例3的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中時頻網(wǎng)格包括圍繞該多個單元格的第一子集的安全區(qū)，其中安全區(qū)包括該多個單元格的與該多個單元格的第一子集鄰近的至少一個子集。

示例5包括示例4的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中安全區(qū)包括該多個單元格的第二子集和該多個單元格的第三子集，其中與該多個單元格的第一子集直接鄰近的單元格被指派給該多個單元格的第二子集，并且與該多個單元格的第二子集直接鄰近的單元格被指派給該多個單元格的第三子集。

示例6包括示例5的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中沒有被指派給安全區(qū)的單元格被指派給該多個單元格的第四子集，其中對應(yīng)于該多個單元格的第四子集的通信沒有限制。

示例7包括示例6的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中單元格的第二、第三和第四子集對應(yīng)于非沖突時隙。

示例8包括示例7的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中在對應(yīng)于該多個單元格的第二子集的通信之前指派對應(yīng)于該多個單元格的第三子集的通信。

示例9包括示例8的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中在對應(yīng)于該多個單元格的第二或第三子集的通信之前指派對應(yīng)于該多個單元格的第四子集的通信。

示例10包括示例1-9中的任何的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中該至少第一無線電測高計信號是調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)信號。

示例11包括示例1-10中的任何的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中處理器被進(jìn)一步配置成：接收表征由第二無線電測高計傳輸?shù)牡诙o線電測高計信號的信號表征數(shù)據(jù)；使用信號表征數(shù)據(jù)預(yù)測未來TDMA通信幀期間的第二無線電測高計信號的頻率；并且其中與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙進(jìn)一步包括其中第二無線電測高計信號的預(yù)測頻率在沖突時隙期間與相應(yīng)信道重疊的相應(yīng)信道上的時隙；并且其中與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙僅包括其中該至少第一無線電測高計信號的預(yù)測頻率和第二無線電測高計信號的預(yù)測頻率在非沖突時隙期間不與相應(yīng)信道重疊的相應(yīng)信道上的時隙。

示例12包括示例1-11中的任何的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其中該多個設(shè)備節(jié)點包括無線航空電子設(shè)備節(jié)點。

示例13包括一種傳送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括：預(yù)測用于未來時分多址(TDMA)通信幀的無線電測高計信號的頻率，其中未來TDMA通信幀包括多個信道，其中該多個信道中的每個相應(yīng)信道具有與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的多個時隙；標(biāo)識與每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙，其中無線電測高計信號的預(yù)測頻率在沖突時隙期間與相應(yīng)信道重疊；以及向多個設(shè)備節(jié)點傳輸TDMA時隙分配以用于未來TDMA通信幀期間的無線通信，其中TDMA時隙分配包括與每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，其中無線電測高計信號在非沖突時隙期間不與相應(yīng)信道重疊。

示例14包括示例13的方法，其中預(yù)測無線電測高計信號的頻率包括在目前的通信幀期間跟蹤無線電測高計信號的特性。

示例15包括示例14的方法，其中無線電測高計信號的特性包括周期性、掃描頻率和振幅中的至少一個。

示例16包括示例13-15中的任何的方法，進(jìn)一步包括生成針對未來TDMA通信幀的時頻網(wǎng)格，其中時頻網(wǎng)格包括具有時間維度和頻率維度的多個單元格，其中每個單元格對應(yīng)于該多個信道中的一個或多個信道和該多個時隙中的單個時隙。

示例17包括示例13-16中的任何的方法，進(jìn)一步包括生成圍繞與每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙的受限通信的安全區(qū)，其中安全區(qū)包括與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，所述非沖突時隙與和相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙鄰近。

示例18包括用于與頻率掃描元件共享帶寬的時分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)的時隙分配設(shè)備，設(shè)備包括：無線無線電接口；以及被耦合到存儲器的處理器，處理器被配置成：接收表征由無線電測高計傳輸?shù)臒o線電測高計信號的信號表征數(shù)據(jù)；使用信號表征數(shù)據(jù)預(yù)測未來TDMA通信幀期間的無線電測高計信號的頻率，其中未來TDMA通信幀包括多個信道，其中該多個信道中的每個相應(yīng)信道具有與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的多個時隙；標(biāo)識與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙，其中無線電測高計信號的預(yù)測頻率在沖突時隙期間與相應(yīng)信道重疊；以及向多個設(shè)備節(jié)點傳輸TDMA時隙分配以用于未來TDMA通信幀期間的無線通信，其中TDMA時隙分配包括與該多個信道中的每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，其中無線電測高計信號的預(yù)測頻率在非沖突時隙期間不與相應(yīng)信道重疊。

示例19包括示例18的時隙分配設(shè)備，其中處理器被進(jìn)一步配置成生成針對未來TDMA通信幀的時頻網(wǎng)格，其中時頻網(wǎng)格包括具有時間維度和頻率維度的多個單元格，其中每個單元格對應(yīng)于該多個信道中的一個或多個信道和多個時隙中的特定時隙。

示例20包括示例18-19中的任何的時隙分配設(shè)備，其中處理器被進(jìn)一步配置成生成圍繞與每個相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙的受限通信的安全區(qū)，其中安全區(qū)包括與相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的非沖突時隙，所述非沖突時隙與和相應(yīng)信道相關(guān)聯(lián)的沖突時隙鄰近。

在各種替代實施例中，可以使用一個或多個計算機系統(tǒng)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者包括處理器的類似設(shè)備來實現(xiàn)貫穿本公開描述的系統(tǒng)元件、方法步驟或示例(例如，諸如無線航空電子設(shè)備節(jié)點、無線航空電子設(shè)備時隙分配功能、無線電測高計跟蹤濾波器和/或主無線航空電子設(shè)備時鐘或其子部分)，所述處理器被耦合到(例如諸如圖1中所示的)存儲器并執(zhí)行代碼以實現(xiàn)那些元件、過程或示例，所述代碼被存儲在非瞬時數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上。因此，本公開的其他實施例可以包括包含駐留在計算機可讀介質(zhì)上的程序指令的元件，所述程序指令在被此類計算機系統(tǒng)實現(xiàn)時使得此類計算機系統(tǒng)實現(xiàn)本文中描述的實施例。如本文中使用的那樣，術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”指的是具有非瞬時物理形式的有形存儲器存儲設(shè)備。此類非瞬時物理形式可以包括計算機存儲器設(shè)備，諸如但不限于磁盤或磁帶、任何光學(xué)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、閃速只讀存儲器(ROM)、非易失性ROM、可編程ROM(PROM)、可擦除-可編程ROM(E-PROM)、隨機訪問存儲器(RAM)或具有物理有形形式的任何其他形式的永久性、半永久性或臨時存儲器存儲系統(tǒng)或設(shè)備。程序指令包括但不限于通過計算機系統(tǒng)處理器和諸如超高速集成電路(VHSIC)硬件描述語言(VHDL)之類的硬件描述語言執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令。

盡管在本文中已圖示和描述了具體實施例，但由本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將領(lǐng)會到，被計劃成實現(xiàn)相同目的的任何布置可以代替所示的具體實施例。因此，明顯地意圖僅由權(quán)利要求及其等同物來限制本發(fā)明。