专利名称：可重配置的无线调制解调器适配器的制作方法
可重配置的无线调制解调器适配器本申请是2010年8月3日提交的、发明名称为“REC0NFI⑶RABLE WIRELESSMODEM ADAPTER(可重配置的无线调制解调器适配器)”(‘502申请)的美国专利申请No. 12/849，502 (未决的)部分继续并且要求该美国专利申请的优先权。所述‘502申请通过引用全部结合于此。
背景技术：
飞机的拥有者们愿意利用现有的以及新兴的、由数据服务提供商们提供的数据服务来电子地移动数据到以及离开他们的飞机。目前例如WiFi，WiMax，以及各种第三代(3G)无线数据服务的提供给航空公司提供了低成本效益。但是，飞机的拥有者们在确定利用哪个服务提供商时是非常困难的，因为数据服务和技术上的世代进化按年变化。一架飞机具有典型25年或者更多的使用期限。对于用于任何特定的飞机的航空电子设备来说所期望的是运行相同的时期，这归因于注册航空电子设备的高成本以及与安装和注册新的飞机装 置有关的飞机停用时间的高成本。
发明内容
本申请涉及可重配置的无线调制解调器适配器。所述可重配置的无线调制解调器适配器包括控制板以及射频开关。所述控制板包括至少两个用于至少两个各自调制解调器的用户数据接口，所述至少两个调制解调器包括至少一个分集/多输入多输出(MIMO)调制解调器。所述控制板被配置为通信地耦合到交通工具中的至少一个机载系统。所述控制板被配置为当所述至少一个分集/MIMO调制解调器中接口至所述至少两个用户数据接口中的一个的一个分集/MIMO调制解调器被所述控制板选择时激活所述至少一个分集/MIMO调制解调器中的所述一个分集/MIMO调制解调器。所述射频开关通过调制解调器选择的接口以及通过所述至少一个分集/MIMO调制解调器中所选择的一个而通信地耦合至所述控制板。所述射频开关被配置为基于从控制板通过调制解调器选择的接口发送至射频开关的控制信号，将交通工具上的至少一个分集/多输入多输出(MIMO)天线中的一个通信地耦合至至少一个分集/MIMO调制解调器中所选择的一个。
附图I是在根据本发明的可重配置的无线调制解调器适配器系统中的可重配置的无线调制解调器适配器的实施例；附图2示出了根据本发明的附图I的用以将射频开关通信地耦合至控制板的可重配置的无线调制解调器适配器中的至少两个分集调制解调器的实施例；附图3示出了根据本发明的在用以将射频开关通信地耦合至控制板的可重配置的无线调制解调器适配器中的至少两个分集调制解调器的实施例；附图4示出了根据本发明的附图I的用以将射频开关通信地耦合至控制板的可重配置的无线调制解调器适配器中的分集调制解调器以及SISO调制解调器的实施例；
附图5是根据本发明的通过根据本发明的可重配置的无线调制解调器适配器可重配置地移动数据到以及离开交通工具的方法的实施例。根据习惯做法，各种所描述的特征不是按照比例绘制而是会强调与本发明相关的特征。在整个附图和说明书中相似的参考符号指代相似的元件。
发明内容
飞机的拥有者们愿意迅速地以及廉价地升级他们的飞机到新兴的数据服务技术。飞机飞入一些不同的区域，这些区域可能会由不同的数据服务提供商服务。在此描述的可重配置的无线调制解调器适配器至少部分地基于可用的数据服务提供商的成本和性能从一个或多个本地可用的数据服务提供商中选择一个数据服务提供商。飞机的拥有者可能依赖于位置而对不同的数据服务提供商有不同的费率结构，不同的性能，或者不同的服务质量(QoS)。术语“数据服务提供商”在这里还被称为“数据服务”或者“服务提供商”。如在此定义的，“数据服务”是数据网络基础设施以及无线电频谱的提供商，所述数据网络基础 设施以及无线电频谱用于所述提供商提供给用户的实时数据网络管理和数据传输能力。例如，Verizon,ATT,T-Mobile以及NTT实施第三代(3G)无线网络，Boingo和Waypoint实施WiFi网络，以及第N代Air and Main Street Broadband实施Wimax网络用以传输数据到兼容用户数据设备以及传输来自兼容用户数据设备的数据。附图I是在根据本发明的可重配置的无线调制解调器适配器系统100中的可重配置的无线调制解调器适配器5的实施例。所述可重配置的无线调制解调器适配器系统100包括所述可重配置的无线调制解调器适配器5，分集/多输入多输出(MIMO)天线60，以及机载系统28。该机载系统28载于交通工具(vehicle) 80上。所述示例性的分集/MMO天线60包括天线元件60 (I-L),每个天线元件60 (I-L)是单个的天线。在分集/MIMO天线60中的所述元件60 (I-L)在这里也被称作“元件60 (I-L) ”。在分集/MIMO天线60中的所述元件60(1-L)被附着于交通工具80的外部。在本实施例的一个执行方式中，在分集/MMO天线60中的至少一个所述元件60 (I-L)是机身安装的天线60-i,其中i指的是第i个天线60。如附图I所示的，所述可重配置的无线调制解调器适配器5被容纳于装载于交通工具80上的底盘10中。在本实施例的另一个执行方式中，所述可重配置的无线调制解调器适配器5被容纳于交通工具80中的机箱中。在该实施例的一个执行方式中，所述交通工具80是飞机80。因此，所述“交通工具80”在此还被称为“飞机80”。在该实施例的另一个执行方式中，所述交通工具80是水上交通工具或者陆地交通工具。所述可重配置的无线调制解调器适配器5包括控制板20，射频(RF)开关50，在非临时性存储介质12中的软件14，以及至少一个调制解调器。所述至少一个调制解调器在附图I中示出为多个不同类型的调制解调器IlO(I-N)。在附图I示出的实施例中，所述可重配置的无线调制解调器适配器5包括数字多路复用器30。所述数字多路复用器30包括用户识别模块(SM)接口(槽)31(1-M)用于两个或更多个用户识别模块(SM)卡130 (I-M)。至少一个用户识别模块卡130-1被附着于(插入)位于所述数字多路复用器30上的接口 31-1。所述数字多路复用器30是数字开关，其在控制板20的控制下将所述至少两个SIM卡130 (I-M)中的一个通信地耦合至用户识别模块兼容(SMC)调制解调器110-3。因此，所述数字多路复用器30在此还被称为数字开关30。所述用户识别模块兼容调制解调器110-3是被配置为用于接受和处理来自SM卡的输入的调制解调器。控制线85将控制板20连接至数字开关30。所述控制板20通过所述控制线85向数字开关30发送控制信号。所述数字开关30基于从所述控制板20接收的控制信号通过所述用户识别模块兼容调制解调器110-3将所述至少两个SM卡130 (I-M)中的一个连接至所述控制板20。所述用户识别模块兼容调制解调器110-3由数字接口 78-3连接至所述RF开关50。所述用户识别模块兼容调制解调器110-3由所述用户数据用户识别模块兼容调制解调器接口 75-3连接至控制板20。以这种方式，控制板20通过所述用户识别模块兼容调制解调器110-3通信地耦合至所述RF开关50。在该实施例的一个执行方式中，所述用户识别模块兼容调制解调器110-3是可以兼容SIM卡的PCMCIA调制解调器、兼容SIM卡的USB调制解调器、或者可以兼容SIM卡的PCI调制解调器中的一个。在该实施例的另一个执行方式中，没有数字多路复用器30。
所述控制板20包括数据多路复用器71，控制逻辑70，处理器45，以及存储器91。所述控制板20还包括用户数据接口，这些用户数据接口对于各自的调制解调器110 (I-N)一般地表示为75 (I-N)。所述用户数据接口 75 (I-N)是连接至控制板20的数字连接器，这些数字连接器被配置用以接受调制解调器IlO(I-N)。在该实施例的一个执行方式中，所述用户数据接口 75 (I-N)是通过电缆连接至控制板20的数字连接器。在该情形中，第i个调制解调器110-i被附着于所述电缆。在该实施例的另一个执行方式中，所述数字连接器是形成于控制板20上的槽。在该情形中，所述第i个调制解调器110-i是插入所述槽的调制解调器卡。因此，所述调制解调器IlO(I-N)在此还被称为调制解调器卡IlO(I-N)。在一些实施例中，控制板20包括电缆和槽状用户数据接口 75 (I-N)。控制板20还通过连接27连接至底盘10上的至少一个数据加载器接口 25。所述数据加载器接口 25将数据加载器26接口至存储介质12以及/或者存储器91中的软件14。数据加载器26是航空电子维护设备。在一些实施例中，数据加载器26包括存储卡，数据压缩盘(CD)播放器，或者其他用于上载新的程序和数据到航空电子设备的大容量存储设备。所述数据加载器26被技术员或者操作者附着于所述数据加载器接口 25内。在该实施例的一个执行方式中，所述数据加载器26是插入槽中的卡，所述槽是数据加载器接口 25。在该实施例的另一个执行方式中，所述数据加载器26被通信地耦合以加载数据至控制板20。在该实施例的再一个执行方式中，所述数据加载器26被通信地耦合至所述控制板20来更新软件14以及/或者存储器91。在该实施例的另一个执行方式中，所述数据加载器26通过控制板20通信地耦合以加载数据至机载系统28。这些实施例由此允许简单的升级被提供给所述机载系统28，软件14，以及/或者存储器91。在该实施例的再一个执行方式中，所述数据加载器接口 25位于所述可重配置的无线调制解调器适配器5上，以及在升级中，所述底盘10被技术员打开以便将所述数据加载器26插入所述数据加载器接口 25中。所述多个调制解调器IlO(I-N)可从很多不同类型的调制解调器卡获得。至少一个调制解调器110-k (第k个调制解调器)是包括两个或更多个射频端口的分集/MIMO调制解调器(在此也被称为“MIM0调制解调器110-k”以及“分集调制解调器110-k” )，这些射频端口连接至所述分集天线60的各自的两个或更多个天线元件60-i以及60-j，其中60-j是所述分集/MIMO天线60中的第j个天线元件。在此描述的每个实施例包括至少一个分集/MIMO调制解调器110-k。在该实施例的一个执行方式中，至少一个其它调制解调器110-1(第I个调制解调器)是单输入单输出(SISO)调制解调器110-1。如附图I所示的，一种调制解调器类型是个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡110-1。在该实施例的一个执行方式中，所述PCMCIA卡110-1是MM0-PCMCIA卡110-1。在该实施例的另外一个执行方式中，所述PCMCIA卡110-1是SIS0-PCMCIA卡110-1。另一种调制解调器类型是通用串行总线(USB)设备110-2。在该实施例的一个执行方式中，所述USB卡110-2是MMO-USB卡110-2。在该实施例的另外一个执行方式中，所述USB卡110-2是SISO-USB卡110-2。另一种调制解调器类型是用户识别模块兼容(SIMC)调制解调器110-3。在该实施例的一个执行方式中，所述SMC卡110-3是MMO-SMC卡110-3。在该实施例的另外一个执行方式中，所述SIMC卡110-3是SIS0-SIMC卡110-3。另一种调制解调器类型是外设元件互连(PCI)卡110-N。在该实施例的一个执行方式中，所述PCI卡110-2是MMO-PCI卡110-2。在该实施例的另外一个执行方式中，所述PCI卡110-2是SISO-PCI 卡 110-2。所述可重配置的无线调制解调器适配器5包括以下部件的两种或更多种的任意组合一个或多个用户数据PCMCIA接口 75-1，一个或多个用户数据USB接口 75_2，一个或多个用户数据用户识别模块兼容调制解调器接口 75-3，以及一个或多个用户数据PCI接口75-No所述至少两个调制解调器是一个或多个以下部件至少一个分集/MIMO PCMCIA调制解调器，至少一个分集/MIMO USB调制解调器，至少一个分集/MIMO PCI调制解调器以及至少一个在操作中与用户识别模块卡接口的分集/MIMO调制解调器。在该实施例的一个执行方式中，所述至少两个调制解调器中的一个是SIS0-PCMCIA调制解调器、SISO-USB调制解调器、SISO-PCI调制解调器以及在操作中与SIM卡接口的SISO-用户识别模块兼容分集调制解调器中的一个。因此，在此描述的所述可重配置的无线调制解调器适配器5的实施例采用个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡(分集或SM0)，外设元件互连(PCI)卡(分集或SM0)，以及/或者当前被用于向膝上型电脑提供数据服务并且把它们带入航天市场的通用串行总线(USB)设备(分集或SIM0)。在该实施例的一个执行方式中，所述可重配置的无线调制解调器适配器5包括仅仅两个用户数据接口 75-1和75-2。在该实施例的另外一个执行方式中，所述可重配置的无线调制解调器适配器5包括多个每个类型的用户数据接口 75(1-N)。在该实施例的再一个执行方式中，所述可重配置的无线调制解调器适配器5包括未来开发的用户数据接口。所述射频开关50是由通过调制解调器选择的接口 76从控制板20发送的控制信号控制的。所述射频开关50也通过射频连接176通信地耦合至所述控制板20。所述射频开关50还分别通过所述用户数据接口 75 (I-N)，调制解调器IlO(I-N)以及射频链路78 (I-N)通信地耦合至控制板20。具体地，所述射频开关50通过包括用户数据接口 75-1，调制解调器110-1以及射频链路78-1的链路以及通过包括用户数据接口 75-2，调制解调器110-2以及射频链路78-2的另一个并行链路通信地耦合至控制板20。以这种方式，所述射频开关50并行地通过所述多个调制解调器IlO(I-N)中的至少两个通信地耦合至所述控制板20。
所述射频链路78 (I-N)是由标注着78 (I-N)的块箭头表示的，其表示从调制解调器IlO(I-N)中的一个或多个射频端口延伸至所述射频开关50的一个或多个射频链路。所述射频开关50通过位于所述可重配置的无线调制解调器适配器5上的射频连接器79通信地耦合至交通工具80上的所述分集/MMO天线60。所述射频连接器79包括多个射频连接器79 (I-L)，其中每一个将所述射频开关50通信地耦合到所述分集/MIMO天线60中的各自的一个天线元件60 (I-L)。所述射频开关50是RF开关矩阵。通过调制解调器选择的接口 76从控制板20发送到RF开关50的控制信号被用于配置所述RF开关50使得选择的调制解调器通过RF开关50通信地耦合至天线60。所述射频链路78 (I-N)是无线数据链路，例如WiFi，WiMax,以及各种第三代(3G)和第四代(4G)无线数据服务。所述射频链路78 (I-N)还可以包括未来的RF链路技术。所述RF连接器79是RF电缆，其将所述可重配置的无线调制解调器适配器5连接至所述分集/MMO天线60。所述机载系统28通过数字机载系统接口 34通信地耦合至控制板20。在该 实施例的一个执行方式中，所述数字接口 34是电缆。在该实施例的另外一个执行方式中，所述RF开关50对到来的信号(来自地面的)进行滤波以便识别在所述RF开关50处从所述分集/MIMO天线60接收的信号的频谱内容。该频谱内容是通过所述射频连接176从所述RF开关50发送至控制板20的。处理器45基于存储在存储器91中的数据将来自服务提供商的、关于在所述分集/MIMO天线60处可用的信号的频谱内容的信息相关。以这种方式，处理器45确定当前哪些服务提供商通过所述分集/MMO天线60可用，并且从当前可用的服务提供商获得指示可用的数据带宽的信息。存储器91还存储使用这些服务提供商(包括当前可用的服务提供商)的成本，以及由服务提供商(包括当前可用的服务提供商)提供的服务质量。处理器45执行软件14以用以基于成本-带宽分析或者基于其他一些用户提供准则从当前可用的服务提供商中选择。在该实施例的再一个执行方式中，控制板20从机载系统28接收指示所述交通工具80的位置的信息并且基于存储在存储器91中的查找表确定哪些数据服务当前是可用的。所述查找表包括在给定位置处典型可用的数据服务提供商的列表。在该实施例的一个执行方式中，交通工具80是飞机并且所述查找表包括在飞机80可能降落的各个机场典型可用的数据服务提供商的列表。在所述可重配置的无线调制解调器适配器5中的控制板20包括控制逻辑70以及处理能力(例如，处理器45)，用以基于包括网络可用性以及地理位置的很多参数确定使用哪一个数据服务(并且因此使用哪一个调制解调器IlO(I-N))。在该实施例的一个执行方式中，所述无线调制解调器适配器5的用户能够搁置所述无线调制解调器适配器5的选择。处理器45执行软件14来选择至少一个可用于所述分集/MMO天线60的数据服务提供商中的一个。然后处理器45基于所选择的服务提供商从各自被接口至一个用户数据接口 75(1-N)的多个调制解调器IlO(I-N)中选择第i个所选择的调制解调器110-i。处理器45将指示所选择的调制解调器110-i的信息发送到控制逻辑70。所述控制逻辑70然后配置数字多路复用器71以将所选择的调制解调器110-i通信地耦合到所述机载系统28。所述数据多路复用器71将用户数据从机载系统28路由至所选择的调制解调器110-i以及从所选择的调制解调器110-i路由出来。所述处理器45还将指示所选择的数据服务提供商以及所选择的调制解调器110-i的信息通过所述调制解调器选择的接口 76发送至所述射频开关50。所述指示所选择的数据服务提供商以及所选择的调制解调器110-i的信息由控制信号携带。所述指示所选择的数据服务提供商以及所选择的调制解调器110-i的信息在射频开关50处被接收。所述接收的信息被用于配置所述射频开关50以便将所选择的调制解调器110-i通信地耦合至所述分集/MMO天线60。以这种方式，控制板20从各自被接口至一个用户数据接口75 (I-N)的多个调制解调器IlO(I-N)中激活第i个所选择的调制解调器110-i。然后，在所述数据多路复用器71和RF开关50被配置以及网络采集过程被启动并且成功完成之后，激活端到端的数据传输。以这种方式，所述分集/MMO天线60通过RF开关50，所选择的调制解调器110-i以及所述控制板20通信地耦合至所述机载系统28。一旦所述分/MIMO天线60通信地耦合至所述机载系统28，根据所选择的服务提供商格式化的数据被发送至机载系统28以及从机载系统28发送。所述数据可以包括数据分组，数据消息，以及/或者数据流。通过为个人计算机存储卡国际办会(PCMCIA)卡110-1，外设元件互连(PCI)卡110-N，以及通用串行总线(USB)设备110-2中的每一个包括多个卡槽用户数据接口75(1-N)，飞机80能够从许多数据服务提供商选项中进行选择。飞机的拥有者通过选择飞机内的调制解调器110来以每个特定区域中所需要的数据率访问成本有效数据服务而避免漫游收费。飞机的拥有者在所述可重配置的无线调制解调器适配器5中安装新的PCMCIA/PCI卡110-1/110-N或者USB设备110-2，而无需飞机80的漫长的停机时间以及无需飞机80内的布线的变化。在该实施例的一个执行方式中，并非所有的用户数据接口75 (I-N)连接至调制解调器。通过将额外的不同调制解调器附着到未使用的用户数据接口，未使用的接口可用于以后对系统100的升级。例如，卡调制解调器可被插入到所述槽接口中。在另一个例子中，调制解调器被附着于电缆接口。在该实施例的另外一个执行方式中，控制板20是可重配置的，从而额外的用户数据接口可以在控制板20的升级期间被添加至控制板20。控制板20可以使用许多不同的参数和参数组合来选择所述服务提供商。在该实施例的一个执行方式中，处理器45通过执行存储在所述可重配置的无线调制解调器适配器5中的存储介质12中的性价比算法14(例如，软件14)来执行性价比分析。在这种情形中，控制板20选择具有最低性价比值的服务提供商。举第一个例子，所述成本/性能值(具有$/MHz的示例性单位)是使用所述数据服务提供商的成本除以由该数据服务提供商提供的平均带宽。举第二个例子，所述成本/性能值是使用所述数据服务提供商的加权的成本除以由该数据服务提供商提供的加权的平均带宽。对于所述成本和带宽的加权是由飞机的拥有者或者所述可重配置的无线调制解调器适配器5的用户输入存储器91的。在一些实 施例中，算法基于每天的时间，机场在所述时间的业务的数量，或者其他限制来改变所述加权。例如，如果在机场有繁重的业务，基于由所选择的数据服务提供商所执行的数据率服务质量(QoS)优化，对于带宽(数据率)的加权增加以及对于成本的加权下降，以保证给机载系统28的消息不会丢掉。在该实施例的另外一个执行方式中，所述处理器45基于位置进行所述调制解调器选择。在该实施例的再一个执行方式中，选择用于最低成本网络的调制解调器。如果最低成本网络当前不可用，则会检查另一个网络上的另一个调制解调器以确定它是否可用，等等，直到选择最便宜的可用服务。在该实施例的再一个执行方式中，基于其他一些服务质量参数选择所述调制解调器，例如所需要的带宽数量。例如，选择用于第一网络的调制解调器用于短信息服务(SMS)消息，并且当用户需要专用的、全时段高速数据链路时选择用于第二网络的调制解调器。在该实施例的再一个执行方式中，在所述可重配置的无线调制解调器适配器5的操作阶段期间，随着用户需求的改变，所选择的调制解调器可以从一个调制解调器切换至另一个。所述可重配置的无线调制解调器适配器5 (在此还被称作“适配器5” )的实施例将多个不同的用户识别模块(SM)卡130 (I-M)电气互连至第三代(3G)调制解调器设备，从而对于各种数据服务提供商可以供应一个调制解调器以在全世界的不同网络上工作。在该实施例的一个执行方式中，所述可重配置的无线调制解调器适配器5供应给那些在PCMCIA/PCI卡连接器或者USB端口上不具有可用的RF信号的PCMCIA/PCI卡和USB设备，用以从携带所述RF信号的所述PCMCIA/PCI卡上的另一个连接器回环一小段同轴电缆。如本领域所熟知的，可以在PCMCIA以及PCI卡上提供RF连接器。当选择了用户识别模块调制解调器110-3时，处理器45确定选择哪一个SM卡130 (I-M)。控制逻辑70然后基于来自处理器45的输入，通过所述数字多路复用器30从多个SM卡130 (I-M)中选择第j个选择的SM卡130-j。所述控制逻辑70通过控制线85从控制板20向数字多路复用器30输出控制信号。所述数字多路复用器30从控制逻辑70接收所述控制信号，并且基于所接收的控制信号配置所述数字多路复用器30以便将所选择的SM卡130-j通过接口 31-j通信地耦合至所述用户识别模块兼容调制解调器110-3。数字多路复用器30通过数字接口 77连接至所述用户识别模块兼容调制解调器110-3。数据(例如用户信息)被从所选择的SIM卡130-j通过接口 31-j和数字接口 77发送至所述用户识别模块兼容调制解调器110-3。所述用户识别模块兼容调制解调器110-3被所述用户数据数字接口 75-3连接至控制板20。所述用户识别模块兼容调制解调器110-3还被所述数字接口 78-3连接至所述RF开关50。所述RF开关50在所述分集/MIMO天线60和所述用户识别模块兼容调制解调器110-3之间建立连接。当启动了网络采集过程时，所述用户识别模块兼容调制解调器110-3使用关于所选择的SM卡130-j的用户信息来在所述网络上验证所选择的SM卡130-j。控制板20从机载系统28获取位置和其他相关信息来确定使用哪一个用户识别模块兼容调制解调器/SIM卡组合。将所述位置信息与用户加载至控制板20上的存储器91中的数据进行比较。在该实施例的一个执行方式中，所述位置信息定义了在一定的预配置条件下，例如位置，使用哪一个用户识别模块兼容调制解调器110-i/S頂卡130-j的组合。例如，如果交通工具80的位置被报告处于美国，贝U选择用于Verizon网络的第j个SIM卡130-j ;如果交通工具的位置被报告处于欧洲，则选择用于T-Mobile网络的第k个SIM卡130-k ;如果交通工具的位置被报告处于日本，则选择用于NTT网络的第I个SM卡130-1。用于所述SIM卡130 (I-M)的槽对于交通工具的操作员，例如飞机的飞行员来说并非必须可访问。典型的，插入SIM卡130(1-M)是由机械师/技术员完成的，每当操作员切换 网络服务提供商时该机械师/技术员很少改变所述SIM卡130 (I-M)。在该实施例的一个执行方式中，所述底盘10和RF开关50位于交通工具80上的仪器舱中，该仪器舱典型地会被机械师以及/或者技术员访问。在该实施例的另外一个执行方式中，多个SIM卡130(1-M)插入从底盘10的外部可用的槽中。处理器45执行软件14以及/或者固件，所述软件14以及/或者固件使得处理器45执行在此描述的被可重配置的无线调制解调器适配器5所执行的至少一些处理。这些由处理器45执行的软件14以及/或者固件的至少一部分以及任何相关数据结构在软件14的执行过程中被存储在非临时性存储介质12中。存储器91包括现在已知的或者以后开发的任何合适的存储器，例如，随机访问存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，以及/或者处理器45中的寄存器。在一个执行方式中，处理器45包括微处理器或微控制器。另外,尽管在附图I中处理器45和存储器91被显示为独立的部件，但是在一个执行方式中，处理器45和存储器91被实施为单个设备(例如，单个集成电路设备)。由处理器45执行的软件14以及/或者固件包括多个存储或者以其它方式体现在存储介质12上的程序指令，从所述存储介质12中可以读取这些程序指令的至少一部分以被处理器45执行。在一个执行方式中，处理器45包括处理器支持芯片以及/或者系统支持芯片，例如特定用途集成电路(ASICs)。 在该实施例的一个执行方式中，所述机载系统28包括机载用户终端。在该实施例的另一个执行方式中，交通工具80是飞机，可重配置的无线调制解调器适配器5是航空可重配置的无线调制解调器适配器5，以及机载系统28包括通信管理单元(CMU)以及机舱服务器中的一个或多个。在该实施例的再一个执行方式中，从位于通信地耦合至至少一个调制解调器的数字开关中的至少一个个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)接口，至少一个通信串行总线(USB)接口，至少一个外设元件互连(PCI)接口，以及至少一个用户识别模块(SIM)接口中进行选择，所述至少一个调制解调器在操作中与用户识别模块兼容调制解调器接口。在此示出的实施例并不打算限制调制解调器的类型或者每个类型调制解调器的数目。至少有两个调制解调器，可以是相同类型或者不同类型。具体地，可重配置的无线调制解调器适配器5可以包括一个每种类型的调制解调器，或者多个不同类型的调制解调器。在该实施例的一个执行方式中，所述调制解调器可以是PCMCIA调制解调器，USB调制解调器，PCI调制解调器，以及/或者用户识别模块兼容调制解调器中的一个或多个。其他类型的调制解调器可能包括将来开发的调制解调器。附图2示出了根据本发明的用于将射频开关50通信地耦合至控制板20的附图I的可重配置的无线调制解调器适配器5中的至少两个分集调制解调器210 (I-N)的实施例。所述分集调制解调器210-1包括三个射频端口(未示出)，这些端口通过三个各自的射频链路220(1-3)连接至所述射频开关50。当控制板20选择了分集调制解调器210-1时，所述三个各自的射频链路220 (1-3)被通信地耦合至位于所述分集/MMO天线60中的四个天线元件60 (1-4)中的三个。在所述分集/MMO天线60中选择三个天线元件60 (1-4)中的哪一个的选择是基于从所述控制板20通过所述调制解调器选择的接口 76发送至射频开关50的控制信号的。所述分集调制解调器210-2包括两个射频端口(未示出)，这些端口是由两个各自的射频链路222 (1-2)连接至所述射频开关50。当控制板20选择分集调制解调器210-2时，所述两个各自的射频链路222 (1-2)被通信地耦合至位于所述分集/MIMO天线60中的四个天线元件60 (1-4)中的两个。在所述分集/MIMO天线60中选择两个天线元件60 (1-4)中的哪一个的选择是基于从所述控制板20通过所述调制解调器选择的接口 76发送至射频开关50的控制信号的。类似的，所述分集调制解调器210-N包括四个射频端口(未示出)，这些端口是由四个各自的射频链路224 (1-4)连接至所述射频开关50。当控制板20选择分集调制解调器2IO-N时，所述四个各自的射频链路224 (1-4)被通信地耦合至位于所述分集/MMO天线60中的四个天线元件60 (1-4)中的每一个。具有四个射频端口的分集/MIMO调制解调器被称为“四分集天线”或者“四分集/MMO天线”。如果所述分集/MMO天线60包括多于四个的天线元件60 (I-N)，在所述分集/MIMO天线60中选择四个天线元件60(1-4)中的哪一个的选择是基于从所述控制板20通过所述调制解调器选择接口 76发送至射频开关50的控制信号的。附图3示出了根据本发明的在用于将射频开关50通信地耦合至控制板20的可重配置的无线调制解调器适配器6中的至少两个分集调制解调器310(1-N)的实施例。在所 述可重配置的无线调制解调器适配器6中的至少两个分集调制解调器310 (I-N)的实施例类似于附图2所示的可重配置的无线调制解调器适配器5的结构，除了有两个分集/MIMO天线60和61被通信地耦合至所述射频开关50。所述可重配置的无线调制解调器适配器6在功能上类似于附图I所示的所述可重配置的无线调制解调器适配器5，除了有两个分集/MMO天线60和61在操作中同时移动数据到以及离开交通工具80。在该实施例的一个执行方式中，所述两个分集/MMO天线60和61同时分别通信地耦合至交通工具80内的两个不同的机载系统90(1-2)。在该实施例的另外一个执行方式中，所述分集/MIMO天线60和61通信地耦合至底盘10中的两个各自的RF开关50。在该实施例的一个执行方式中，两个分集/MIMO天线60和61操作于两个不同的频带中。在一个这样的实施例中，所述可重配置的无线调制解调器适配器被配置为每次将两个分集/MMO天线60和61中的一个连接至单个机载系统90。在另外一个这样的执行方式中，所述可重配置的无线调制解调器适配器6被配置为将两个分集/MMO天线60和61连接至两个不同频带中的两个各自的机载系统90 (1-2)。附图4示出了根据本发明的在用于将射频开关50通信地耦合至控制板20的附图
I的可重配置的无线调制解调器适配器5中的分集调制解调器410 (I-N)以及单输入单输出(SISO)调制解调器450的实施例。所述分集调制解调器410 (I-N)具有在附图2中示出的分集调制解调器210 (I-N)的结构和功能。当控制板20选择SISO调制解调器450时，所述单个射频链路460-1通信地耦合至所述分集/MIMO天线60中的四个天线元件60 (1-4)中的一个。如果所述分集/MMO天线60包括多于四个的天线元件60 (I-N)，在所述分集/MMO天线60中选择四个天线元件60 (1-4)中哪一个的选择是基于从所述控制板20通过所述调制解调器选择的接口 76发送至射频开关50的控制信号的。附图5是根据本发明的通过可重配置的无线调制解调器适配器可重配置地移动数据到和离开交通工具80的方法500的一个实施例的流程图。所述方法500使用数据服务来移动数据到和离开交通工具80。所述方法500是参考在附图I中示出的可重配置的无线调制解调器适配器系统100的无线调制解调器适配器5来描述的。可以理解的是，方法500可以采用附图2，3和4所示的任何示例性接口配置来执行。阅读了本文的本领域技术人员可以理解，可以采用使用其他接口配置将射频开关50连接至控制板20的可重配置的无线调制解调器适配器系统100的其它实施例。在方框502，控制板20的机载系统接口 34通信地耦合至交通工具80上的至少一个机载系统28。在方框504，所述控制板20通过调制解调器选择的接口 76连接至所述射频开关50。所述调制解调器选择的接口 76可以是电缆或者电路板上的迹线。在该实施例的一个执行方式中，控制板20还通过射频连接176连接至所述射频开关50。所述射频连接176允许在所述分集/MMO天线60处接收的射频频谱内容通过射频开关50直接地发送至控制板20。在方框506，所述交通工具80上的至少一个分集/MMO天线60以及/或者61通过RF连接器79通信地耦合至所述射频开关50。在该实施例的一个执行方式中，所述交通工具80上的至少一个天线元件60 (I-L)通过射频链路79(1-L)通信地耦合至射频开关50。在方框508，处理器45执行软件14中的基于性价比的算法，用以确定在操作中提供所需要的性能的最便宜的可用数据服务。在该实施例的一个执行方式中，针对飞机80的给定位置的用户偏好被存储在存储器91中并且处理器45在执行软件14之前检索所存储的用户偏好。在该后一个实施例中，不运行基于性价比的算法。如果在所述分/MIMO天线60处只有一个可用的数据服务提供商，则自动选择该数据服务提供商。在该实施例的一个执行方式中，出于非成本的原因(例如，带宽)来选择服务提供商。在那种情形中，并不执行所述基于性价比的算法。在该实施例的一个执行方式中，在选择所述数据服务提供商的过程中，控制板20遍历所有已安装的调制解调器IlO(I-N)来确定哪些数据服务提供商通过所述分集/MMO天线60通信地用于可重配置的无线调制解调器适配器系统100。在这种情形中，控制器命令所述RF开关50每次将一个调制解调器110-i连接至天线60以便观察调制解调器110-i是否能够从其相关的服务提供商拾取信号。如果调制解调器110-i检测到信号，控制板20然后询问启用的调制解调器110-i来提供服务类型/质量的可用性。在遍历所有的不同调制解调器IlO(I-N)后，控制板20确定使用哪一个可用的服务。如果有多于一个可用的数据服务提供商，则处理器45执行基于性价比的算法来确定选择哪个数据服务提供商。在该实施例的另外一个执行方式中，处理器45浏览表格来确定选择哪个数据服务提供商。在该实施例的另外一个执行方式中，在选择数据服务提供商的过程中，在RF开关50和控制板20中的宽带监视器(未示出)监视所接收的信号来确定在特定频带中是否有活动并且然后将那些频带中的活动与可用的服务相关，而不用切换所述调制解调器210(1-N)。在这种情形中，控制板20通过射频连接176接收各种频带中的信号。以这种方式，控制板20被配置为识别服务何时变得可用以及确定最新可用的服务是否比当前的服务更受欢迎，而无需循环所述调制解调器210 (I-N)。并且以这种方式，控制板20能够确定当交通工具80到达一个位置时，对于所述分集/MMO天线60什么数据服务提供商是可用的。在方框510，在所述控制板20处选择对于所述天线可用的至少一个数据服务提供商中的一个。在方框512，所述控制逻辑70以及处理器45基于所选择的调制解调器的类型(例如，分集/MMO PCMCIA，分集/MMO USB，分集/MMO PCI调制解调器，SISO PCMCIA,SISO USB，或者SISO PCI调制解调器)与所选择的数据服务提供商之间的兼容性选择所述至少两个调制解调器中的一个。所选择的调制解调器是被激活用于移动数据到以及离开所述交通工具80的调制解调器。所述控制信号从所述控制板20被发送至所述RF开关50调制解调器选择的接口 76。所述控制信号基于对所述数据服务提供商的选择和所选择的调制解调器110-i。 在方框514，在控制板20上的所述数据多路复用器71被配置用于基于对可用的数据服务提供商的选择激活至少两个调制解调器中所选择的一个。当所选择的调制解调器被激活时，控制板20通过所选择的调制解调器110-i通信地耦合至所述射频(RF)开关50。在该实施例的一个执行方式中，控制板20通过至少一个调制解调器110-i通过将所述至少一个调制解调器110-i附着于连接至所述控制板20的用户数据接口 75-i并且将所附着的至少一个调制解调器110-i通过射频链路78-i通信地耦合至所述射频开关50，来通信地耦合至所述RF开关50。至少一个所述射频链路78 (I-N)(附图I)包括至少两个射频链路，例如，如附图2所示的射频链路220 (1-3)，222 (1-2)，224 (1-3)。在方框516，射频开关50被配置用于通过至少两个射频链路，例如射频链路 220 (1-3)，将至少两个调制解调器IlO(I-N)中所选择的一个通信地耦合至所述分集/MMO天线60。以这种方式，所激活的已选择调制解调器110-i被执行以将所述分集/MMO天线60通信地耦合至机载设备28。通过方框512，514和516的执行方式，所述控制板20通过所选择的调制解调器110-i通信地耦合至所述射频开关50。在方框518，基于所选择的调制解调器110-i内部的处理启动网络采集过程。在该实施例的一个执行方式中，网络采集过程包括发送和接收握手。一旦启动所述网络采集过程，从远端系统/设备到机载系统28的端到端的数据传输是可用的。在该实施例的另外一个执行方式中，所选择的调制解调器110-i是用户识别模块兼容调制解调器110-3。在这种情形中，基于数据服务提供商的类型选择其中一个SIM卡130(1_M)。然后，在启动过程中，使用关于在所述数字多路复用器30上的槽中的其中一个所选择的SIM卡130-j的用户信息来验证所述网络上的用户识别模块兼容调制解调器110-3。交通工具80的操作员能够以多种方式升级或重配置所述无线调制解调器适配器
5。方框520和522是升级或重配置所述无线调制解调器适配器5的可选的方法。其他的升级或者重配置无线调制解调器适配器5的方法也是可能的。在方框520，提供额外的用户数据接口 75-P(其中P>N)用于升级数据服务以便移动数据到和离开所述交通工具80。在该实施例的一个执行方式中，所述额外的用户数据接口 75-P被连接至所述控制板20，作为底盘10中的或者可重配置的无线调制解调器适配器5中的额外的槽。在该实施例的再一个执行方式中，所述额外的用户数据接口 75-P是附着于控制板20的电缆。在方框522，额外的调制解调器被附着于所述额外的用户数据接口 75-P，所述用户数据接口是在方框520的过程中被提供的。在方法500的另一个执行方式中，控制板20具有未使用的(空)接口用于额外的调制解调器。在这种情形中，额外的调制解调器被附着于所述未使用的用户数据接口 75-N以便升级所述商业数据服务来移动数据到和离开所述交通工具80。在该实施例的一个执行方式中，升级所述可重配置的无线调制解调器适配器5所需的软件通过将数据加载器26附着于控制板20的数据加载器接口 25而被提供给当前可用的软件14。来自数据加载器26的数据然后被加载到交通工具80上的至少一个机载系统28上。在一些实施例中，所述数据加载器接口 25对通过底盘10中的连接器进行升级的用户或者技术员是可用的。例如，操作员能够在存储器91中通过将数据加载器26插入到数据加载器接口 25来升级程序以及/或者网络偏好表格。以这种方式，所述可重配置的无线调制解调器适配器允许飞机的拥有者随着技术在飞机的使用期限期间发展而简单地以及便宜地从一个数据服务提供商改变/升级到另一个数据服务提供商，而不用在升级到新的航空电子设备时使飞机不可用。在许多情况下，所述升级不需要航空电子设备的再授权。
尽管在此已经图解和描述了具体的实施例，本领域技术人员可以理解的是，任何被计算用于实现相同目标的布置都可以被替换成示出的具体实施例。该申请试图涵盖本发明的任何改变或者变化。因此，显然的是，本发明仅通过权利要求及其等价物来限制。
权利要求
1.一种可重配置的无线调制解调器适配器(5)，包括 控制板(20)，具有至少两个用于各自的至少两个调制解调器(110)的用户数据接口(75)，所述至少两个调制解调器包括至少一个分集/多输入多输出(MMO)调制解调器(210)，其中所述控制板被配置用于通信地耦合至交通工具(80)中的至少一个机载系统(28)，以及其中所述控制板被配置用于当所述至少一个分集/MIMO调制解调器中接口至所述至少两个用户数据接口中的一个的一个分集/MIMO调制解调器被所述控制板所选择时激活所述至少一个分集/MMO调制解调器中的所述一个分集/MMO调制解调器；以及 射频开关(50)，通过调制解调器选择的接口(76)以及通过至少一个分集/MMO调制解调器中所选择的一个通信地耦合至所述控制板，其中所述射频开关被配置为基于通过所述调制解调器选择的接口从所述控制板发送至射频开关的控制信号，将交通工具上的至少一个分集/MMO天线(60)中的一个通信地耦合至至少一个分集/MMO调制解调器中所选择的一个。
2.如权利要求I所述的可重配置的无线调制解调器适配器(5)，其中所述至少两个调制解调器(410)包括至少一个单输入单输出(SISO)调制解调器(450)，其中所述控制板(20)还被配置为当所述至少一个SISO调制解调器中接口至所述至少两个用户数据接口(75)中的一个的一个SISO调制解调器被所述控制板所选择时激活所述至少一个SISO调制解调器中的所述一个SISO调制解调器，使得所述射频开关(50)通过至少一个SISO调制解调器中所选择的一个通信地耦合至所述控制板，其中，所述射频开关被配置为基于通过所述调制解调器选择的接口(76)从所述控制板发送至射频开关的控制信号，将交通工具(80)上的至少一个分集/MMO天线(60)的一个元件(60-1)通信地耦合至至少一个SISO调制解调器中所选择的一个。
3.如权利要求2所述的可重配置的无线调制解调器适配器(5)，其中所述控制板(20)包括 数据多路复用器(71)； 控制逻辑(70)，用于配置所述数据多路复用器以激活所选择的调制解调器(110)，所选择的调制解调器是所述至少一个分集/MMO调制解调器(410-1)以及所述至少一个SISO调制解调器(450)中的一个；以及 数字开关(30)，其中控制板(20)发送控制信号到所述数字开关以便通过所述至少两个调制解调器(110)中的一个将所述至少两个用户识别模块卡(130)中的一个连接至所述控制板(20)，其中所述数据多路复用器将用户数据从所述机载系统(28)路由至所选择的调制解调器以及从所选择的调制解调器路由出，其中所述控制板还包括处理器(45)用于执行基于指示可用服务提供商的信息的分析，并且基于所述分析输出指示所选择的调制解调器的信息，其中所述控制逻辑接收指示所选择的调制解调器的信息并且基于所接收的信息配置所述数据多路复用器以激活所选择的调制解调器，其中所述指示可用服务提供商的信息包括指示通过所述至少一个分集/MIMO天线(60)当前可用的服务提供商的信息，指示来自当前可用服务提供商的可用带宽的信息，指示使用当前可用服务提供商的成本的信息，以及指示由当前可用服务提供商提供的服务质量的信息。
全文摘要
提供了一种可重配置的无线调制解调器适配器。所述可重配置的无线调制解调器适配器包括控制板以及射频开关。所述控制板包括用于各自的至少两个调制解调器的至少两个用户数据接口，所述调制解调器包括至少一个分集/多输入多输出(MIMO)调制解调器。所述控制板被配置为通信地耦合至交通工具中的至少一个机载系统并且激活所述至少一个分集/MIMO调制解调器中连接至所述至少两个用户数据接口中的一个的一个分集/MIMO调制解调器。所述射频开关通过调制解调器选择的接口以及通过所述至少一个分集/MIMO调制解调器中所述选择的一个通信地耦合至所述控制板。所述射频开关被配置为基于控制信号，将交通工具上的至少一个分集/多输入多输出(MIMO)天线中的一个通信地耦合至至少一个分集/MIMO调制解调器中所选择的一个。
文档编号H04B7/04GK102684761SQ20121007652
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者A·马拉加, D·C·考夫曼 申请人:霍尼韦尔国际公司