[发明专利]用于增加三相电力系统上的数据传输速率的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的领域总体涉及用于数据通信的方法和系统，特别涉及用于增加三相电力系统上的通信中的数据传输速率的方法和系统。

背景技术

诸如商用飞行器的交通工具及其上的各种系统产生并使用相当多的数据。例如，在操作的每个阶段都监控发动机，这导致了大量数据的产生。这种发动机监控数据包括例如但不限于：压缩比、旋转速率（RPM）、温度及振动数据。此外，燃料相关的数据、维护、飞机健康监控（AHM）、操作信息、饮食数据、飞行中的娱乐设备（IFE）更新以及如免税购物的乘客数据一般都在飞行器上例行生成。

这些系统中的至少一些系统通过中央飞机服务器和中央收发机无线连接到地面系统，以便进行数据发送和接收。然而，某些系统并非针对数据的无线传输而配置。

因此，当飞行器到达登机口时，从飞行器手动下载许多数据。具体地，将数据记录设备手动耦合到飞行器上的接口并从各种数据生成器或日志中收集数据以便进行转发并且在后端办公室处理。此外，后端办公室部门将更新的数据集（例如与飞行器的下一次航行有关的数据）发送到飞行器。

对额外的通信信道和数据传输的需求正推动着与这些通信相关的快速变化。该增长的需求是由于例如地面系统对来自飞行器的数据的信赖增强，以及飞行人员、机组人员以及乘客的通信需求增加。此外，数据多样性以及产生并使用数据以支持广泛的飞行器操作和业务过程的应用数量的增加对通信提出了额外的要求。

用来在地面上为商用飞行器提供电力的电能是115Vac、400Hz的三相电源，并包括零线。在这些电力线上传输以上提到的数据中的至少一部分已经成为可能。在一个这种系统中，已经实现在三相系统的单相（导线）上的数据传输速率高达约65Mbps。在三相系统的全部三条导线上传输数据可以将数据速率增至3倍。然而，在世界范围内的航线上使用的这些“电力管（power stinger）”通常是用非屏蔽导线制成的。试图在全部三条导线上以被认为是对这种应用有用的数据速率传输数据导致三相系统的导线之间的噪声耦合。更具体地，由400Hz地面电力系统上的三相之间的信号和噪声的感性耦合和容性耦合所造成的数据速率的降低导致对宽带电力线（BPL）通信系统的数据速率的不利影响。

发明内容

在一个方面，提供了一种经由用来向交通工具提供电力的三相电力线通过优化数据速率向该交通工具提供信息的方法。该方法包括：在三个分开的频带中生成载波信号；将各种数据调制到三个载波信号上以生成三个传输信号；将三个传输信号切换到三相电力线中的相应的导线上；在交通工具内对各种数据进行解调；以及将各种数据提供到一个或更多交通工具系统。

在另一方面，提供一种数据通信系统，该系统包括：包含三相电力线的传输介质，该三相电力线包括与每一相应的相位关联的导线；控制器；以及电气接口，该电气接口将已调制的数据包耦合到多个导线上以便传输。控制器可操作以便：生成多个载波频率；将要在传输介质上传输的数据分离成多个分开的数据包；以及用相应的一个载波频率来调制多个分开的数据包。

在又一方面，提供一种经由三相电力线传输宽带信号的系统。该系统包括三相电力系统和包含多条导线的三相电力线，其中电力线可操作以通过导线将三相电力系统产生的三相电力传输至负载。系统进一步包括：数据源；控制器，该控制器通信耦合到数据源并被编程以将从数据源接收的数据配置到数据包中，从而沿三相电力线进行传输；调制信号源。该控制器可以被进一步配置为将调制频率范围与每条导线关联，每条导线使用不同的调制频率范围；以及调制设备（例如，处理设备），该调制设备可操作以便使用与该导线关联的调制信号将来自控制器的数据包调制到一条或更多导线上。控制器被编程以基于与三相电力线关联的数据速率来分配要调制到具体的一条导线上的数据包。