數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和飛機(jī)或航天器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，特別是一種用于飛機(jī)或航天器的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，一種飛機(jī)或航天器，以及用于在飛機(jī)或航天器上傳遞數(shù)據(jù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]盡管可適用于任何包含數(shù)據(jù)傳遞的系統(tǒng)，本發(fā)明將以結(jié)合在一飛機(jī)或航天器上的數(shù)據(jù)傳遞來描述。舉例來說，本發(fā)明可被應(yīng)用在船只或其他平臺(tái)(甚至是建筑)，其中，有利的是，標(biāo)準(zhǔn)化的線路重新配置。
[0003]現(xiàn)今的飛機(jī)使用多個(gè)電子裝置以用于多個(gè)不同的任務(wù)，從飛機(jī)的控制到乘客的娛樂。
[0004]舉例來說，電子裝置可被用于方向舵、襟翼(flap)及諸如此類的控制。再者，電子裝置可被用于機(jī)艙照明、乘客信息及諸如此類。在飛機(jī)中，電子裝置的進(jìn)一步應(yīng)用包含信息娛樂系統(tǒng)和其他乘客服務(wù)，例如在飛機(jī)上的互聯(lián)網(wǎng)接入。
[0005]在現(xiàn)今的飛機(jī)，基于獨(dú)立的銅線式數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)的每一個(gè)電子系統(tǒng)包含其本身的數(shù)據(jù)傳遞機(jī)構(gòu)。此種系統(tǒng)架構(gòu)導(dǎo)致一種具有高總重的復(fù)雜的飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)。再者，此種系統(tǒng)架構(gòu)在系統(tǒng)的升級(jí)、更新或重新裝配方面缺乏模組性與靈活性。為了在一架飛機(jī)上安裝一個(gè)此種的系統(tǒng)架構(gòu)，必須藉由一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜且高度重復(fù)的安裝過程。
[0006]因此，有必要提供更為靈活的系統(tǒng)架構(gòu)以用于飛機(jī)或航天器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明藉由根據(jù)權(quán)利要求1的一種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、根據(jù)權(quán)利要求13的一種飛機(jī)或航天器和根據(jù)權(quán)利要求15的一種用于在一飛機(jī)或航天器傳遞數(shù)據(jù)的方法解決上述問題。
[0008]因此，本發(fā)明提供:
[0009]一種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，特別是用于一飛機(jī)或者是航天器，包含:一主數(shù)據(jù)網(wǎng)格，包含多個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，其中所述多個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)通信上(直接或間接的)互相耦接；以及至少一次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格，每一所述次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格包含多個(gè)次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)并且所述多個(gè)次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接為一數(shù)據(jù)通信鏈，以及所述數(shù)據(jù)通信鏈的第一個(gè)所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接至相應(yīng)的一第一主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，且/或所述數(shù)據(jù)通信鏈的最后一個(gè)所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接至相應(yīng)的一第二主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
[0010]一種飛機(jī)或航天器，包含一種根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以及至少一數(shù)據(jù)端用戶與所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的所述次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格耦接。
[0011]一種用于在一飛機(jī)或航天器傳遞數(shù)據(jù)的方法，包含步驟:提供包含多個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的一主數(shù)據(jù)網(wǎng)格；提供包含多個(gè)次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的至少一次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格，所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接為一數(shù)據(jù)通信鏈；將所述數(shù)據(jù)通信鏈的第一個(gè)所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接至相應(yīng)的一第一主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，且/或?qū)⑺鰯?shù)據(jù)通信鏈的最后一個(gè)所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接至相應(yīng)的一第二主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)；將至少兩個(gè)數(shù)據(jù)端用戶連接至所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)；以及通過所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)格和/或所述次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格在所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)端用戶之間傳遞數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明是基于將本系統(tǒng)架構(gòu)用于飛機(jī)或航天器的結(jié)論，所述飛機(jī)或航天器包含各自的線路和數(shù)據(jù)傳遞機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致更為復(fù)雜的電子飛機(jī)架構(gòu)。
[0013]因此，本發(fā)明提出一種用于在一飛機(jī)或航天器的數(shù)據(jù)傳遞的多層次網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中多個(gè)飛機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
[0014]本發(fā)明提供一第一數(shù)據(jù)網(wǎng)格，其作為一飛機(jī)中樞網(wǎng)絡(luò)，包含多個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。所述主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)傳遞上耦接，使得所有的主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)直接或間接地通過其他主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)耦接至其他的主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明亦提供至少一次要數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，其包含多個(gè)次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。相較于所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)格，所述次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格的次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接為一數(shù)據(jù)通信鏈，也可稱為菊花鏈(daisychain)。為了將所述數(shù)據(jù)通信鏈連接至所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，在一數(shù)據(jù)通信鏈的第一個(gè)所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)、或在一數(shù)據(jù)通信鏈的最后一個(gè)所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)、或在一數(shù)據(jù)通信鏈的第一個(gè)和最后一個(gè)所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)可被連接至一主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。根據(jù)具體的應(yīng)用，所述第一個(gè)和最后一個(gè)次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)可被連接至相同或不同的主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可包含多個(gè)次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格。舉例來說，所述次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格可被局部地安裝在一飛機(jī)或航天器的定點(diǎn)或范圍，其中數(shù)據(jù)存取必須在所述飛機(jī)或航天器內(nèi)。
[0017]在飛機(jī)的一特定的位置或范圍，一次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格可根據(jù)需要包含多個(gè)次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
[0018]本發(fā)明允許將電子系統(tǒng)連接至在一飛機(jī)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并且在所有的次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)提供用于所述電子系統(tǒng)的存取點(diǎn)。
[0019]因此，本發(fā)明提供一種靈活的架構(gòu)用于飛機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)，這是一種簡(jiǎn)易延伸和適用的嶄新應(yīng)用，并且不需要改變中樞數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
[0020]參照附圖，本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例如下描述的從屬權(quán)利范圍。
[0021]在可能的實(shí)施例中，所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)格包含多個(gè)光學(xué)數(shù)據(jù)線，配置用以提供所述多個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)光學(xué)數(shù)據(jù)連接，特別是配置用以提供具有一每秒至少10吉比特(Gigabits)的頻寬的所述多個(gè)光學(xué)數(shù)據(jù)連接。根據(jù)本發(fā)明，這使得提供如同所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的中樞的一高頻寬數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。再者，由于采用光纖技術(shù)，有關(guān)數(shù)據(jù)流量的升級(jí)可輕易的被導(dǎo)入，原因?yàn)橐寻惭b的光纖可被用于較高的頻帶收發(fā)器。
[0022]在另一可能的實(shí)施例中，所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)格通過兩個(gè)所述主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的一最大值，配置用以提供任意兩個(gè)所述主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的一數(shù)據(jù)連接。這確保了數(shù)據(jù)傳遞的等待時(shí)間被保持在低。
[0023]在另一可能的實(shí)施例中，所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)格配置用以提供在任意兩個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)路徑。在任意兩個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間所提供的兩個(gè)數(shù)據(jù)路徑允許在所述主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間傳遞數(shù)據(jù)，即使是當(dāng)所述路線的其中之一損壞或功能異常時(shí)。
[0024]在另一實(shí)施例中，在具體的源(source)和匯(sink)之間的冗余的數(shù)據(jù)路徑必須是不重疊的，特別是在所述的節(jié)點(diǎn)和/或數(shù)據(jù)鏈。這防止了在數(shù)據(jù)路徑中單一點(diǎn)的失效的存在。
[0025]在另一可能的實(shí)施例中，所述多個(gè)主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和/或所述多個(gè)次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，特別是多個(gè)乙太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，在所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中乙太構(gòu)件的使用允許建立在一個(gè)已知、充分證明和測(cè)試的技術(shù)。
[0026]在另一可能的實(shí)施例中，所述次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格包含至少一網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)，配置用以提供讓至少一數(shù)據(jù)端用戶至所述次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格的數(shù)據(jù)存取。通過提供一個(gè)各自的網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)，這允許輕易的集成任意數(shù)據(jù)端用戶。
[0027]在另一可能的實(shí)施例中，所有的所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)包含至少一第一數(shù)據(jù)界面，以及所述至少一網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)包含一第二數(shù)據(jù)界面，配置用以提供所述至少一網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)與至少一所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的所述至少一第一數(shù)據(jù)界面的其中之一之間的一數(shù)據(jù)連接。通過應(yīng)用的需要，在網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)和次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間提供數(shù)據(jù)界面，允許在所述網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)和所述次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間集成不同數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)的類型。
[0028]在一實(shí)施例中，所述第一數(shù)據(jù)界面為一母乙太連接器，以及所述第二界面為一公乙太連接器。在一簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)為一簡(jiǎn)易的乙太電纜，將一數(shù)據(jù)端用戶連接至一次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
[0029]在一可能的實(shí)施例中，所述至少一網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)包含一第三數(shù)據(jù)界面，配置用以提供所述至少一網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)與所述至少一數(shù)據(jù)端用戶之間的一數(shù)據(jù)連接。這使得所述網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)如同所述數(shù)據(jù)端用戶和所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，這是易于使用在不同的應(yīng)用中。
[0030]在另一實(shí)施例中，所述第三數(shù)據(jù)界面至少包含一有線數(shù)據(jù)界面、和/或一無線數(shù)據(jù)界面、和/或一自由空間光數(shù)據(jù)界面、和/或一數(shù)據(jù)和電力數(shù)據(jù)界面(也可稱之為電力線通信界面(Power Line Communicat1n Interface，PLC))的其中之一。這允許使用用于將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)端用戶的技術(shù)，其適用于特定的應(yīng)用或所述數(shù)據(jù)端用戶的需求。
[0031]在一具有一數(shù)據(jù)和電力數(shù)據(jù)界面的實(shí)施例中，一個(gè)有限的電力量可被提供用于輔助節(jié)點(diǎn)，而不需要獨(dú)立的電線，特別是在一個(gè)節(jié)點(diǎn)或端用戶不需要些微的能量以執(zhí)行其功能的情況下。
[0032]在一可能的實(shí)施例中，所有的主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)配置用以將輸入數(shù)據(jù)包傳遞至所有直接連接的其他主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，和/或傳遞至所有直接連接的次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。這確保了不會(huì)有數(shù)據(jù)包被移失，即使是一主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)或一次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中有缺陷或一數(shù)據(jù)線被中斷。
[0033]在一實(shí)施例中，一主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)僅將輸入數(shù)據(jù)包傳遞至還未接收到相應(yīng)的所述輸入數(shù)據(jù)包之前的主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
[0034]在一實(shí)施例中，所有的次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)配置用以將輸入數(shù)據(jù)包傳遞至所有直接連接的次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。這亦確保了不會(huì)有數(shù)據(jù)包被移失，并且所有數(shù)據(jù)包可被傳遞至各自的接收器。
[0035]在一實(shí)施例中，所有的主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)僅將輸入數(shù)據(jù)包傳遞至還未接收到相應(yīng)的所述輸入數(shù)據(jù)包之前的次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和/或端數(shù)據(jù)用戶。
[0036]在另一實(shí)施例中，所有的次要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)配置用于只將輸入數(shù)據(jù)包傳遞至具有與數(shù)據(jù)端用戶相連接的網(wǎng)絡(luò)存取節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)包僅傳遞至各自的接收器，保持了低的網(wǎng)絡(luò)流量。
[0037]在一可能的實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包含一備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格，所述備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格包含用于數(shù)據(jù)傳遞的技術(shù)，其相異于所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳遞的技術(shù)。允許一備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格與電子系統(tǒng)接觸，即使是所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)格和所述至少一次要數(shù)據(jù)網(wǎng)格全然地功能異常并且無法傳遞任何數(shù)據(jù)。
[0038]在另一實(shí)施例中，所述備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格包含一被動(dòng)光數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(passive opticaldata network，PON)。被動(dòng)光數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供一種具有低復(fù)雜度的簡(jiǎn)易設(shè)置和簡(jiǎn)易維持的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
[0039]在另一實(shí)施例中，所述備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格包含一冗余數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。提供所述備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格作為一冗余數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步促進(jìn)所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的可利用性和數(shù)據(jù)傳輸。
[0040]在一實(shí)施例中，所述備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格與所述主數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的其中之一電性連接。這允許在所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和所述備份數(shù)據(jù)網(wǎng)格之間傳遞數(shù)據(jù)。
[0041]在一所述飛機(jī)或航天器實(shí)施例中，所述主數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的所述數(shù)據(jù)線是位于或分布在所述飛機(jī)或航天器的一機(jī)身架構(gòu)，使得在一時(shí)間只有一數(shù)據(jù)線可通過局部損壞與所述機(jī)身架構(gòu)切斷。這避免了如果所述飛機(jī)或航天器的機(jī)身架構(gòu)遇到一機(jī)械沖擊而損壞部分的所述機(jī)身架構(gòu)且導(dǎo)致數(shù)據(jù)線中斷時(shí)，所述主網(wǎng)絡(luò)被中斷。
[0042]在適當(dāng)?shù)牡胤?，上述結(jié)構(gòu)和發(fā)展可被以任何方式結(jié)合。本發(fā)明進(jìn)一步可能的結(jié)構(gòu)、發(fā)展及實(shí)施還包含沒有被明確提及但已描述于先前或參照實(shí)施例描述如下的本發(fā)明的