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CN111953383B - 用于在电力线连接上的数据传输的方法和装置 - Google Patents

用于在电力线连接上的数据传输的方法和装置 Download PDF

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CN111953383B CN202010268800.7A CN202010268800A CN111953383B CN 111953383 B CN111953383 B CN 111953383B CN 202010268800 A CN202010268800 A CN 202010268800A CN 111953383 B CN111953383 B CN 111953383B
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Abstract

本发明公开了用于在电力线连接上的数据传输的方法和装置，提供一种电力线宽带(BPL)单元。该BPL单元包括被编程为执行第一虚拟机和第二虚拟机的至少一个处理器、与至少一个处理器通信的至少一个存储器装置以及电力线收发器。至少一个处理器被编程为经由电力线收发器在三相电力线上传输和接收数据。至少一个处理器还被编程为经由第一虚拟机接收第一多个数据以经由电力线收发器进行传输，经由第二虚拟机接收第二多个数据以经由电力线收发器进行传输，经由电力线收发器经由第一相传输第一多个数据，并且经由电力线收发器经由第二相传输第二多个数据。

Description

用于在电力线连接上的数据传输的方法和装置
技术领域
本公开的领域总体上涉及用于安全数据通信的方法和系统，并且更具体地，涉及用于提高跨三相电力系统的通信中的数据传输速率和安全性的方法和系统。
背景技术
诸如商用飞机、军用飞机、无人飞机以及其上的各种系统的交通工具生成并且消耗相当大量的数据。例如，在运行的每个阶段都对发动机进行监控，这导致生成大量数据。这样的发动机监控数据包括例如但不限于压缩比、转速(RPM)、温度和振动数据。此外，在飞机上例行地并且通常生成燃料相关数据、维护、飞机健康监控(AHM)、运行信息、餐饮数据、机上娱乐装置(IFE)更新和免税购物等乘客数据。
这些系统中的至少一些通过中央飞机服务器和中央收发器无线连接到地面系统，以进行数据传输和接收。但是，对于某些关键系统，没有为数据的无线传输配置关键数据。因此，当飞机到达登机口时，许多数据是从飞机上手动下载的。具体地，数据记录装置手动耦合到飞机上的接口，并且从各种数据生成器或日志簿中收集数据，以在后台进行转发和处理。此外，后勤部门功能将更新的数据集(例如与飞机的下一次或多次飞行有关的数据)传输到飞机。
对附加的通信通道和数据传输的需求正在推动与这种通信有关的快速变化。这种增加的需求是由于，例如，地面系统对来自飞机的数据的依赖增加，以及飞行机组人员、机舱机组人员和乘客的通信需求的增加。此外，数据多样性以及越来越多的应用程序在支持各种飞机运行和商业流程中产生和消耗数据对通信提出了附加的需求。但是，许多这些附加的通信信道会要求在飞机中钻取一些附加的孔，而不是使用现有资源。此外，至关重要的是传输的数据是安全的，以防止授权人员访问安全数据或将恶意数据引入飞机系统。
发明内容
在一个方面中，提供电力线宽带(BPL)单元。BPL单元包括：至少一个处理器，其被编程为执行第一虚拟机和第二虚拟机；至少一个存储器装置，其与至少一个处理器通信；和电力线收发器，其与至少一个处理器通信。至少一个处理器被编程为经由电力线收发器在电力线上传输和接收数据。电力线是三相电力线。至少一个处理器还被编程为经由第一虚拟机接收第一多个数据，以经由电力线收发器进行传输。至少一个处理器还被编程为经由第二虚拟机接收第二多个数据，以经由电力线收发器进行传输。另外，至少一个处理器被编程为经由电力线收发器通过第一相传输第一多个数据。此外，至少一个处理器被编程为经由电力线收发器通过第二相传输第二多个数据。
在另一方面中，提供了一种用于经由BPL连接进行通信的方法。该方法由包括与至少一个存储器装置通信的至少一个处理器的BPL单元实施。该方法包括执行第一虚拟机和第二虚拟机。该方法还包括经由第一虚拟机接收第一多个数据，以经由BPL连接进行传输。该方法还包括经由第二虚拟机接收第二多个数据，以经由BPL连接进行传输。另外，该方法包括经由BPL连接通过与BPL连接相关联的电力线的第一相传输第一多个数据。此外，该方法包括经由BPL连接通过与BPL连接相关联的电力线的第二相传输第二多个数据。
在另一方面中，提供一种BPL系统。该BPL系统包括执行第一组三个虚拟机的第一BPL单元和执行第二组三个虚拟机的第二BPL单元。第二BPL系统经由BPL连接与第一BPL单元通信。BPL连接在三相电力线上进行。由第一BPL单元执行的第一组三个虚拟机中的每个虚拟机与三相电力线的不同相关联。由第二BPL单元执行的第二组三个虚拟机中的每个虚拟机与三相电力线的不同相关联。第一BPL单元和第二BPL单元同时经由三相电力线的三相进行通信。
已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中独立地实施，或者可以在其他实施例中组合地实施，其进一步的细节可以参考下面的描述和附图。
附图说明
图1示出了电力和数字通信传输系统的框图。
图2示出了图1所示的电力和数字通信传输系统中的主控制系统的框图。
图3示出了图1所示的电力和数字通信传输系统中的从系统的框图。
图4示出了使用图1所示的电力和数字通信传输系统的三相数据传输系统的简化流程图。
图5示出了根据本公开的一个实施例的图1和图4所示的客户端系统的示例配置。
图6示出了根据本公开的一个实施例的图1和图4所示的服务器系统的示例配置。
图7是使用图1所示的电力和数字通信传输系统和图4所示的三相数据传输系统进行通信的过程的流程图。
图8是用于管理图4所示的三相数据传输系统上的数据业务的示例过程的流程图。
除非另有说明，本文提供的附图旨在说明本公开的实施例的特征。这些特征被认为可应用于包括本公开的一个或多个实施例的各种系统中。因此，附图并不旨在包括本领域普通技术人员已知的实践本文所公开的实施例所需的所有常规特征。
具体实施方式
所描述的实施例使得能够与数据网络进行安全的交通工具宽带通信。更具体地，本公开针对使用具有电力线宽带(BPL)通信的三相电力以能够实现安全和有效的飞机信息交换。电力线通信技术可以被用于改善数据传输，并且提高了从飞机到航空公司后勤部门的数据安全性，反之亦然。
本文描述的是计算机系统，诸如BPL主计算机装置和BPL从计算机装置以及相关的计算机系统。如本文所述，所有这样的计算机系统都包括处理器和存储器。然而，本文所指的计算机装置中的任何处理器也可以指一个或多个处理器，其中处理器可以在一个计算装置中或在并行作用的多个计算装置中。另外，本文中所指的计算机装置中的任何存储器也可以指一个或多个存储器，其中存储器可以在一个计算装置中或在并行作用的多个计算装置中。
此外，尽管在本文中使用术语“主”和“从”描述不同的计算机装置，但是在一些实施例中，这些不同的装置可以被认为是更多的并行装置，而不是由主装置控制从装置。在一些实施例中，主装置可以由从装置控制。为了本公开的目的，从装置是交通工具上的装置，而主装置是地面上或交通工具当前停靠或停止的位置处的装置。
如本文中所使用的，处理器可以包括任何可编程系统，可编程系统包括使用微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路以及能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理器的系统。以上示例并不旨在以任何方式限制术语“处理器”的定义和/或含义。
如本文所使用的，术语“数据库”可以指数据的主体和/或关系数据库管理系统(RDBMS)。如本文所使用的，数据库可以包括数据的任何集合，该数据的任何集合包括分层数据库、关系数据库、平面文件数据库、对象关系数据库、面向对象的数据库以及存储在计算机系统中的记录或数据的任何其他结构化或非结构化集合。以上示例并不旨在以任何方式限制术语数据库的定义和/或含义。RDBMS的示例包括但不限于数据库、MySQL、DB2、SQL Server、和PostgreSQL。然而，可以使用启用本文描述的系统和方法的任何数据库。(Oracle是位于加利福尼亚州红木海岸的甲骨文公司(Oracle Corporation)的注册商标；IBM是位于纽约州阿蒙克的国际商业机器公司(International Business Machines Corporation)的注册商标；Microsoft是位于华盛顿州雷德蒙德的微软公司(Microsoft Corporation)的注册商标；而Sybase是位于加利福尼亚州都柏林的赛贝斯(Sybase)的注册商标。)
在一个实施例中，提供一种计算机程序，并且该程序被实现在计算机可读介质上。在示例实施例中，该系统在单个计算机系统上执行，无需连接到服务器计算机。在另一个实施例中，该系统在环境中运行(Windows是华盛顿州雷德蒙德的MicrosoftCorporation的注册商标)。在又一个实施例中，该系统在大型机环境和服务器环境上运行(UNIX是位于英国伯克郡雷丁的X/Open有限公司的注册商标)。该应用程序非常灵活，并且被设计为在各种不同的环境中运行，而不会损害任何主要功能。在一些实施例中，该系统包括分布在多个计算装置之间的多个部件。一个或多个部件可以是实现在计算机可读介质中的计算机可执行指令的形式。
如本文中所使用的，以单数形式陈述并且在单词“一”或“一个”之前的元件或步骤应当被理解为不排除多个元件或步骤，除非明确地陈述这种排除。此外，对本公开的“示例实施例”或“一个实施例”的引用并不旨在被解释为排除也包含所陈述特征的附加的实施例的存在。
如本文所使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在存储器中以由处理器执行的任何计算机程序，存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器。以上存储器类型仅是示例，并且因此对可用于存储计算机程序的存储器类型没有限制。
此外，如本文所使用的，术语“实时”是指相关联事件的发生时间、预定数据的测量和收集时间、数据处理时间，以及系统对事件和环境的响应时间中的至少一个。在本文所述的实施例中，这些活动和事件基本上是瞬时发生的。
系统和过程不限于本文描述的特定实施例。另外，每个系统和每个过程的部件可以独立实践并且与本文所描述的其他部件和过程分开。每个部件和过程也可以与其他组装数据包和过程结合使用。
图1是根据本公开的示例实施例的电力和数字通信传输系统100的框图。在该示例实施例中，电力和数字通信传输系统100包括电动飞机脐带缆102，该电动飞机脐带缆102包括电源端104、插头端106和在电源端104和插头端106之间延伸的电导体108。插头端106被配置为与诸如飞机110的交通工具配合，使得电力通过电导体108从电源端104被供应给飞机110。用于为地面上的商用飞机供电的电能是115Vac、400Hz的3相电源，并且包括零线。在示例实施例中，电源端104在机场航站楼登机口114处耦合至地面电力系统112。地面电力系统112被配置为通过电源管线115从电源接收电力。在其他实施例中，地面电力系统112被定位在码头上以耦合至船、驳船或轮船(未示出)。在其他实施例中，地面电力系统112位于车库或服务设施处，并且被配置成耦合至例如但不限于汽车、休闲车(RV)或火车的轮式交通工具。另外，地面电力系统112可以包括诸如航天器、潜水器或海面交通工具的另一种交通工具，其中一个或两个交通工具在通过脐带缆102耦合时相对于彼此和/或其周围环境而移动。
电力和数字通信传输系统100还包括电耦合到电源端104的第一接口装置116。在示例实施例中，第一接口装置116通过电源管线115和地面电力系统112电耦合到电源端104，其中接口装置116电耦合到电源管线115，地面电力系统112通过该电源管线115接收电力。在可替代的实施例中，第一接口装置116电耦合到地面电力系统112下游的电源端104。在一个实施例中，地面电力系统112是在与飞机110不兼容的电压下工作的分布式电力系统。在这样的实施例中，使用点电力系统117被利用以将电压步进到与飞机110兼容的水平。在另一可替代的实施例中，第一接口装置116电耦合至地面电力系统112内部的电导体108。第一接口装置116还通过有线网络接入点120或无线通信链路122耦合到网络118。
电力和数字通信传输系统100还包括第二接口装置124，当脐带缆102耦合到飞机110时，第二接口装置124电耦合到插头端106。在示例实施例中，第二接口装置124通过插头端106经由穿过飞机110的机身128的壁的脐带塞126电耦合到机载电源总线125。第二接口装置124还通过机载有线网络接入点130或机载无线通信链路132耦合到机载网络129。在某些情况下，由于来自交通工具本身的衰减，机载无线链路132可能无法从交通工具传输到交通工具的外部。机载无线链路132的示例可以包括但不限于60GHz或诸如BLE、Zigbee、Wi-Fi和蓝牙上的IoT应用的低数据速率无线。
第一接口装置116被配置为在通过电导体108向飞机110供电的同时，通过电导体108传输和接收数据载体信号。第一接口装置116还被配置为自网络上的预定数据格式转换数据载体信号并且将数据载体信号转换为网络上的预定数据格式。当脐带缆102耦合至飞机110时，第二接口装置124被电耦合至插头端106。第二接口装置124(例如，接收器和发送器、机载收发器)被配置为在通过电导体108向飞机110供电的同时在第一接口装置116和机载网络129之间经由脐带缆102传输和接收数据载体信号。在示例实施例中，第一接口装置116和第二接口装置124中的每个被配置为检测通过电导体所建立的通信链路并且将该链路报告至系统100。接口装置116和接口装置124与脐带缆102的特性(包括但不限于电线尺寸、屏蔽、长度、电压、负载、频率和接地)电匹配。
在示例实施例中，预定数据格式与各种网络协议兼容，各种网络协议包括但不限于互联网网络协议、网关链路网络协议、航空电信网络(ATN)协议以及飞机通信寻址和报告系统(ACARS)网络协议。
在示例实施例中，使用例如但不限于电力线宽带(BPL)、X10或类似技术通过飞机接地电源脐带缆的导体向停在诸如机场航站楼登机口的服务位置中的飞机110提供高速网络服务。使用该技术许可机场和航空公司在登机口处的飞机脐带缆添加一个简单的接口，并且许可飞机制造商在飞机内提供匹配的接口，以许可通过脐带缆中的飞机电源链路为飞机提供宽带互联网服务。
电力线宽带(BPL)是一项允许互联网数据通过电力线传输的技术。(BPL有时也称为电力线通信或PLC。)使用例如电感性或电容性耦合将包括来自互联网的数字信号的调制的射频信号注入/添加/调制到电力线上。这些射频信号被注入或叠加到交流电力波形上，该交流电力波形经由电导体在一个或多个特定点处被传输。射频信号沿着电导体行进到使用点。只需很少的(如果有的话)对脐带缆的修改以许可BPL的传输。脐带缆中的频率分离实质上最小化了BPL信号与其他无线服务之间的串扰和/或干扰。与无线方法相比，BPL许可为飞机提供更高的速度和更可靠的互联网服务和数据网络服务。因为BPL在同一导线上结合飞机电源和互联网/数据服务，所以使用BPL还消除了将附加的单独电缆耦合到飞机110的需要。系统100使用例如大约2.0MHz至大约80.0MHz的频率或具有由该特定环境中的脐带缆102的特性和屏蔽以及可允许的RFI/EMI水平限定和工程设计的确切频率范围的X10类似范围。
在实施例中，在脐带缆102中使用对称的高宽带BPL以每秒数十或数百兆位(Mbps)的速率以与飞机110的通信速度传输数据通信信号。由于BPL链路仅专用于一个飞机110，并且不像无线装置那样共享，因此实际吞吐量可以是同一环境中无线吞吐量的两倍到十倍。此外，吞吐量在机场环境中稳定且可靠，而现有的无线Gatelink服务随每个机场的RF干扰量和拥挤程度而变化。
在示例实施例中，电源的三相中的每相都可以用于传输和接收数据。为了便于讨论，可以将三个相分别描述为相A、相B和相C。这三个相中的每个相可以同时传输单独的数据。如本文所述，相A可以传输飞行关键安全数据，同时相B可以正传输航空公司特定数据，并且相C正传输诸如电影和音频的娱乐数据。在一个实施例中，相A在0-10MHz的频率内传输数据，相B从11-20MHz的频率传输数据，并且相C在21-30MHz之间传输。在示例实施例中，基于频带、时间和加密，三相被分离。
此外，可以使用地面基站管理协议(GBMP)/简单网络管理协议(SNMP)传输数据。例如，GBMP/SNMP可以使用诸如TRAP、GET、GET-RESPONSE和SET的四个消息进行通信。在此示例中，TRAP消息可以用于诸如电源故障、奇怪的消息和错误的私钥的情况。
另外，在电力线上传输的数据可以被加密。在示例实施例中，第一接口装置116可以在数据通过电源管线115被传输之前对其进行加密。在此实施例中，第二接口装置124对接收到的数据进行解密并且将其路由到适当的位置。在一些实施例中，例如通过使用不同的私钥/公钥对，对三相的每相上的数据进行不同地加密。如本文所述，当数据从第二接口装置124传输到第一接口装置116时，第二接口装置124对数据进行加密，并且第一接口装置116对数据进行解密。
图2示出图1所示的电力和数字通信传输系统100中的主控制系统200的框图。在示例实施例中，主控制系统200包括主控单元202。在示例实施例中，主控单元202耦合到电源管线115并且用作第一接口装置116(图1中所示)。
主控单元202包括与电力线电路板206(也称为电力线收发器)通信的中央处理单元(CPU)204。电力线电路板206允许CPU 204通过电力线和BPL连接208与其他装置通信。BPL连接208使用类似于电动飞机脐带缆102(图1中所示)的电力线。
主控单元202还包括经由第一无线连接212用于与远程装置进行通信的Wi-Fi卡210(也称为Wi-Fi收发器)。主控单元202进一步包括经由第二无线连接216用于与远程装置进行通信的蜂窝调制解调器卡214(也称为蜂窝调制解调器)。在一些实施例中，主控单元202包括可移动存储器218。可移动存储器218包括可移动地附接到主控单元的包括但不限于通用串行总线(USB)闪存驱动器、外部硬盘驱动器和非磁性介质的任何存储器卡和装置。CPU 204与电力线电路板206、Wi-Fi卡210、蜂窝调制解调器卡214和可移动存储器218通信并且对其进行控制。尽管以上描述了Wi-Fi和蜂窝连接，但是卡210和卡214也可以通过包括但不限于60Ghz、AeroMACS、WiMAX、Whitespace和Bluetooth的其他方法无线连接。
在示例实施例中，CPU 204检测已经在BPL连接208上与诸如第二接口装置124(图1所示)的另一装置建立了连接。CPU 204经由BPL连接208和电力线收发器206接收多个数据。CPU 204确定多个数据的目的地。在一些实施例中，目的地是另一计算机。在其他实施例中，目的地是多个计算机或计算机网络。在一些实施例中，目的地是与航空公司、机场和/或操作后勤部门相关联的一个或多个计算机系统。主控单元202远离目的地。在示例实施例中，主控单元202能够经由一个或多个无线网络被远程连接到目的地。在这些实施例中，CPU204确定是否通过第一无线收发器(即，Wi-Fi卡210)或第二无线收发器(即，蜂窝调制解调器卡214)路由多个数据。第一无线收发器和第二无线收发器也可以使用60GHz、AeroMACS、WiMAX、Whitespace和Bluetooth进行连接。
在一些实施例中，CPU 204测试第一无线连接212和第二无线连接216的信号强度。CPU 204比较第一无线连接212和第二无线连接216的信号强度，以确定使用哪个连接将多个数据传输到目的地。然后，CPU 204使用所确定的无线连接将多个数据路由到目的地。在一些其他实施例中，主控单元202在确定使用哪个无线连接时还考虑第一无线连接212和第二无线连接216的可靠性。
在一些实施例中，如果第一无线连接212和第二无线连接216的信号强度均低于相应的预定阈值，则CPU 204将多个数据存储在可移动存储器218上。在一些其他实施例中，当第一无线连接212和第二无线连接216中的一个的信号强度超过各自的预定阈值时，CPU204在随后的时间将多个数据传输到目的地。
在一些其他实施例中，CPU 204审核BPL连接208的电压、电流和相，以确定连接是否在参数内。CPU 204可以基于该审核确定是否传输多个数据。此外，如果CPU 204确定连接不在参数内，则CPU 204可以确定是否在BPL连接208上接收数据。这确保在传输多个数据之前BPL连接208已被正确连接，以确保连接的安全性和由主控单元202接收的数据的完整性。
在一些其他实施例中，主控单元202在BPL连接208上将关于未来飞机操作的数据传输到从单元，所述数据诸如但不限于用于一个或多个系统的软件更新、附加电影和/或其他娱乐选项、飞行路线和天气信息。在这些实施例中，主控单元202可以从机场、航空公司或操作后勤部门已经接收用于上传到从单元的数据。
在一些其他实施例中，主控单元202被存储在飞机110上。当飞机110降落在不具有现有BPL系统的机场时，主控单元202被部署为连接到该机场的一个或多个无线网络。在一些其他实施例中，主控单元202用密码保护以确保授权用户的访问。
在示例实施例中，主控单元202执行三个虚拟机(VM)(VM 220、VM 222和VM 224)。这些虚拟机中的每个配置为使用不同的相在BPL连接208上传输和接收数据。为了讨论，VM220与相A相关联，VM 222与相B相关联，并且VM 224与相C相关联。在示例实施例中，三个VM(VM 220、VM 222和VM 224)允许软件解决方案，而不是要求用于在三个相上进行传输的三对硬件适配器。这允许虚拟机使用并且引导一对硬件适配器。
在一些实施例中，三个VM(VM 220、VM 222和VM 224)由单独的处理器执行。在其他实施例中，单个处理器可以执行多于一个的VM。此外，在一些实施例中，三个VM(VM 220、VM222和VM 224)可以被组合成单个虚拟机。
在示例实施例中，VM 220、VM 222和VM 224中的每个用标签对每个消息进行编码，以表示该消息将在哪个相上被传输或者该消息与哪个VM相关联。在示例实施例中，三个VM各自与优先级相关联，VM 220传输和接收高优先级数据、VM 222传输和接收中优先级数据，并且VM 224传输和接收低优先级数据。在该实施例中，高优先级信息是例如飞行关键安全数据(诸如航空电子数据和乘客个人数据)。中优先级数据是航空公司专有数据、航空公司监视数据和其他飞机数据，其重要性低于高优先级数据。低优先级数据包括娱乐数据(诸如视频、音频和电影)。尽管本文描述的示例使用优先级分离三个VM/相，但是在其他实施例中，可以使用其他方案，并且可以基于其他标准划分数据。
在示例实施例中，对在BPL连接208上正在传输的数据进行加密，以防止未经授权的访问。在示例实施例中，主控单元202使用第一加密方法(例如但不限于128-AES(高级加密标准)和私钥/公钥加密)在传输之前对所有数据进行加密。在一些实施例中，仅有效载荷被加密。在其他实施例中，整个消息被加密。该实施例可以与基于帧的传输一起使用。
除了由主控单元202提供的加密之外，VM 220、VM 222和VM 224还可以加密数据。在示例实施例中，使用诸如但不限于128-AES的另一加密方法来加密高优先级数据。这意味着高优先级数据被双重加密。在此实施例中，可以使用诸如但不限于64-AES的不同加密方法来加密中优先级数据。在示例实施例中，不对低优先级数据进行附加加密。例如，高优先级数据首先由VM 220加密，然后在传输之前由主控单元202附加加密。在其他实施例中，可以使用用于加密在三相上传输的数据的其他加密方法和方案。
除了传输数据之外，三个VM(VM 220、VM 222和VM 224)接收和解密在BPL连接208上传输到主控单元202的数据。
在示例实施例中，三个VM(VM 220、VM 222和VM 224)彼此通信。如果VM 220、VM222和VM 224中的一个完成传输其数据，则该VM通知其他VM以允许其他VM使用其所分配的相的带宽。例如，如果VM 222完成传输中优先级数据，同时其他两个VM(VM 220和VM 224)仍在传输其数据，则VM 222将向VM 220和VM 224发送消息。在此实施例中，VM 220将在相A和相B上开始传输高优先级数据，而VM 224继续使用相C。在此示例中，VM 220将使用相同的加密方法加密将在相A和相B上传输的数据。在本文描述的实施例中，基于优先级分配额外带宽。然而，在其他实施例中，可以使用分配带宽的不同方法。
在一些其他实施例中，CPU 204为三个相分配带宽。在这些实施例中，当CPU 204确定VM 222不再传输时，CPU 204在相B上将带宽分配给VM 220。在其他实施例中，CPU 204知道每个VM 220、VM 222和VM 224必须传输多少数据并且根据相应的数据量确定如何最佳分配带宽。
图3示出了图1所示的电力和数字通信传输系统100中的从系统300的框图。在示例实施例中，从系统300包括可以在交通工具上机载的从单元302。在示例实施例中，从单元302类似于第二接口装置124(图1所示)。
从单元302包括与电力线电路板306(也称为电力线收发器)通信的处理器或中央处理单元(CPU)304。电力线电路板306允许CPU 304通过BPL连接308与其他装置通信。BPL连接308使用类似于电动飞机脐带缆102(图1所示)的电力线。
在一些实施例中，从单元302包括可移动存储器310。可移动存储器310包括可以可移动地附接到主控单元的包括但不限于通用串行总线(USB)闪存驱动器、外部硬盘驱动器和非磁性介质的任何存储器卡和装置。处理器或CPU 304与电力线电路板306和可移动存储器310通信并且控制电力线电路板306和可移动存储器310。在一些实施例中，从单元302在飞机110上机载，并且具有到飞机上的多个系统的连接312。在这些实施例中，从单元302从多个系统接收关于飞机的操作的数据。
在该示例实施例中，CPU 304在连接312上从多个系统接收多个数据。CPU 304确定是否已经在BPL连接308上与另一装置建立连接，诸如到主控单元202(如图2所示)的连接。如果已经建立连接，则CPU 304经由电力线收发器306将多个数据传输到BPL主控单元202。如果没有建立连接，则CPU 304将多个数据储存在可移动存储器310中。
在示例实施例中，飞机机载的从单元302的处理器或CPU 304在确定电力线收发器306是否连接到主控单元202之前确定飞机110是否在地面上。在一些示例中，CPU 304从多个系统连续接收数据。CPU 304将该数据储存在可移动存储器310中。当CPU 304确定飞机在地面上并且连接到主控单元202时，CPU 304经由BPL连接308将数据从可移动存储器310传输到主控单元202。
在一些其他实施例中，CPU 304审核BPL连接308的电压、电流和相，以确定该连接是否在参数内。CPU 304可以基于审核确定是否传输多个数据。此外，如果CPU 304确定该连接不在参数内，则CPU 304可以确定是否在BPL连接308上接收数据。这确保了在传输多个数据之前恰当建立BPL连接308，以确保连接的安全性以及向主控单元202传输的数据的完整性和从主控单元202接收的数据的完整性。
在一些其他实施例中，主控单元202在BPL连接308上传输有关未来飞机操作的例如但不限于用于一个或多个系统的软件更新、附加电影和/或其他娱乐选项、飞行路线和天气信息的数据到从单元302。在一些实施例中，从单元302将数据路由到交通工具上的适当系统。在其他实施例中，从单元302充当到交通工具网络的传递。
在一些其他实施例中，从单元302用密码保护以确保授权用户的访问。
在示例实施例中，从单元302执行三个虚拟机(VM)(VM 314、VM 316和VM 318)。这些虚拟机中的每个配置为使用不同的相在BPL连接308上传输和接收数据。为了该讨论的目的，VM 314与相A相关联，VM 316与相B相关联，并且VM 318与相C相关联。在示例实施例中，三个VM(VM 314、VM 316和VM 318)允许使用软件解决方案，而不需要用于在三个相上进行传输的三对硬件适配器。这允许虚拟机使用并且引导一对硬件适配器。
在一些实施例中，三个VM(VM 314、VM 316和VM 318)由单独的处理器执行。在其他实施例中，单个处理器可以执行多于一个的VM。此外，在一些实施例中，三个VM(VM 314、VM316和VM 318)可以被组合成单个虚拟机。
在示例实施例中，每个VM(VM 314、VM 316和VM 318)用标签对每个消息进行编码，以表示该消息将在哪个相上被传输或者该消息与哪个VM相关联。如本文所述，在示例实施例中，三个VM各自与优先级相关联，VM 314传输和接收高优先级数据，VM 316传输和接收中优先级数据，并且VM 318传输和接收低优先级数据。在该实施例中，高优先级信息是例如诸如航空电子数据和乘客个人数据的飞行关键安全数据。中优先级数据是航空公司专有数据、航空公司监视数据和其他飞机数据，其重要性低于高优先级数据。低优先级数据包括诸如视频、音频和电影的娱乐数据。
在示例实施例中，对在BPL连接308上传输的数据进行加密以防止未经授权的访问。在示例实施例中，从单元302在传输之前使用第一加密方法对所有数据进行加密，第一加密方法例如但不限于128-AES(高级加密标准)和私有/公共密钥加密。在一些实施例中，仅有效载荷被加密。在其他实施例中，整个消息被加密。该实施例可以与基于帧的传输一起使用。
除了由从单元302提供的加密之外，VM 314、VM 316和VM 318还可以对数据进行加密。在示例实施例中，使用诸如但不限于128-AES的另一种加密方法加密高优先级数据。这意味着高优先级数据被双重加密。在该实施例中，可以使用诸如但不限于64-AES的不同加密方法加密中优先级数据。在示例实施例中，不对低优先级数据进行额外加密。例如，高优先级数据首先由VM 314加密，然后在传输之前由从单元302额外加密。在其他实施例中，可以使用用于加密在三相上传输的数据的其他加密方法和方案。
除了传输数据，三个VM(VM 314、VM 316和VM 318)还接收和解密在BPL连接308上传输到从单元302的数据。
在示例实施例中，三个VM(VM 314、VM 316和VM 318)彼此通信。如果VM 314、VM316和VM 318中的一个完成传输其数据，则该VM通知其他VM以允许其他VM使用其分配的相的带宽。例如，如果VM 316完成传输中优先级数据，同时其他两个VM(VM 314和VM 318)仍在传输其数据，则VM 316将向VM 314和VM 318发送消息。在该实施例中，VM 314将开始在相A和相B上传输高优先级数据，而VM 318继续使用相C。在此示例中，VM 314将使用相同的加密方法加密将在相A和相B上传输的数据。在本文描述的实施例中，基于优先级分配额外带宽。然而，在其他实施例中，可以使用分配带宽的不同方法。
在一些其他实施例中，CPU 304为三个相分配带宽。在这些实施例中，当CPU 304确定VM 316不再传输时，CPU 304将相B上的带宽分配给VM 314。在其他实施例中，CPU 304知道每个VM(VM 314、VM 316和VM 318)必须传输多少数据并且根据相应的数据量确定如何最佳分配带宽。
图4示出了使用图1所示的电力和数字通信传输系统100的三相数据传输系统400的简化流程图。在示例实施例中，系统400包括在BPL连接406上与第二装置404通信的第一装置402。第一装置可以类似于第一接口装置116(如图1所示)和主控单元202(如图2所示)。第二装置404可以类似于第二接口装置124(在图1中所示)和从单元302(如图3所示)。BPL连接406可以类似于BPL连接208(如图2所示)和BPL连接308(如图3所示)，并且使用类似于电动飞机脐带缆102(如图1所示)的电力线。
在示例实施例中，第一装置402和第二装置404被配置为在BPL连接406上通信。从第一装置402传递到第二装置404的数据可以从航空公司后勤部门或其他基于地面的计算装置提供。从第二装置404传递到第一装置402的数据可以由飞机110(如图1所示)本身提供。例如，该数据可以来自飞行记录器、飞机传感器以及飞机110上机载的其他计算机装置。在一些实施例中，第一装置402和第二装置404包括硬件适配器(未示出)，以允许第一装置402和第二装置404在BPL连接406上通信。在其他实施例中，第一装置402和第二装置404每个都与诸如BPL调制解调器206或电力线收发器306(分别在图2和图3中示出)的硬件适配器通信。
第一装置402包括三个虚拟机(虚拟机408、虚拟机410和虚拟机412)，该三个虚拟机各自与BPL连接406的不同相关联。VM 408与相A 414关联，VM 410与相B 416关联，并且VM412与相C 418关联。第二装置404包括三个虚拟机(虚拟机420、虚拟机422和虚拟机424)，该三个虚拟机各自与BPL连接406的不同相关联。VM 420与相A414关联，VM 422与相B 416关联，并且VM 424与相C 418关联。
在示例实施例中，当飞机110着陆时，脐带缆102连接到该飞机110。第二装置404在飞机110上，并且第一装置402与诸如登机口处的地面上的一个或多个计算机相关联。一旦建立BPL连接406，第二装置404就开始将数据从飞机计算机传输(或下载)到第一装置402和地面上的计算机。
在该示例实施例中，VM 420在相A414上传输高优先级数据。VM 422在相B 416上传输中优先级数据。VM 424在相C 418上传输低优先级数据。VM 420使用第一加密方法加密高优先级数据。VM 422使用与第一加密方法不同的第二加密方法加密中优先级数据。VM 424不加密低优先级数据。第二装置404的电力线收发器(或BPL连接406中的其他硬件/软件)在传输之前使用第三加密方法加密数据，该第三加密方法可以与第一加密方法和第二加密方法不同。这意味着高优先级数据和中优先级数据已被加密两次。低优先级数据仅被加密一次。
第一装置402接收从第二装置404传输的数据。接收的数据由与第一装置402相关联的电力线收发器206使用第三方法解密，并且基于相关联的优先级被路由到三个VM(VM408、VM 410和VM 412)中的一个。例如，每个数据包都可以包含说明其属于哪个优先级的标签。在其他实施例中，每个VM 408、VM 410、VM 412、VM 420、VM 422和VM 424具有与其相关联的互联网协议(IP)，并且数据包包含目的地VM的IP地址。接收VM在必要时解密数据，并且将数据路由到适当位置。例如，航空公司特定数据可以被路由到与航空公司后勤部门相关联的一台或多台计算机。
如果三个VM(VM 420、VM 422和VM 424)中的一个在其他两个VM中的至少一个完成之前传输了该VM的所有数据，则该VM的相可以被其他两个VM中的一个使用。例如，如果VM420完成传输所有高优先级数据，则VM 422将开始在相A414和相B 416上传输中优先级数据。VM 422将使用第二加密方法在相414和相416上传输中优先级数据。第一装置402将相A414和相B 416上的数据识别为中优先级数据，并且将该数据路由到VM 410。在该示例中，VM422也可以在相A414上传输中优先级数据，并且允许VM 424在相B 416和相C 418上同时传输低优先级数据。在另一示例中，如果VM 420和VM 422都已经完成其传输，则VM 424可以同时使用所有三个相(相414、相416和相418)。在一些实施例中，不同的VM可以基于在BPL连接406上正在发送的数据的一个或多个属性、正在发送的数据的大小以及用户偏好来确定如何传输数据和使用哪个相。
当第二装置404的所有VM(VM 420、VM 422和VM 424)完成从飞机110传输数据时，第一装置402开始向飞机110传输数据。第一装置402使用与上述用于第二装置404的相同的方法，只是角色是相反的。
在一些实施例中，不同的VM(VM 420、VM 422和VM 424)可以在不同的时间开始传输。例如，VM 420和VM 424可以在时刻零开始传输，同时VM 422直到五分钟后才开始传输。这可以允许其他VM 420和VM 424中的一个在那五分钟内使用未使用的相B 416。在其他示例中，VM 420可以在时刻零开始传输。VM 422可以在VM 420之后五分钟开始传输。VM 424可以在VM 422之后五分钟开始传输。这可以允许传输VM在其他相使用未使用的带宽。
图5示出了根据本公开的一个实施例的图1和图4所示的客户端系统的示例配置。用户计算机装置502由用户501操作。用户计算机装置502可以包括第一接口装置116、第二接口装置124(均在图1中示出)、主控单元202(在图2中示出)、从单元302(在图3中示出)、第一装置402和第二装置404(均在图4中示出)。用户计算机装置502包括用于执行指令的处理器505。在一些实施例中，可执行指令被储存在存储器区域510中。处理器505可以包括一个或多个处理单元(例如，以多核配置)。存储器区域510是允许诸如可执行指令和/或交易数据的信息被储存和检索的任何装置。存储器区域510可以包括一个或多个计算机可读介质。
用户计算机装置502还包括用于向用户501呈现信息的至少一个媒体输出部件515。媒体输出部件515是能够向用户501传达信息的任何部件。在一些实施例中，媒体输出部件515包括诸如视频适配器和/或音频适配器的输出适配器(未示出)。输出适配器可操作地耦合到处理器505，并且可操作地耦合到诸如显示装置(例如，阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器或“电子墨水”显示器)或音频输出装置(例如，扬声器或耳机)的输出装置。在一些实施例中，媒体输出部件515被配置为向用户501呈现图形用户界面(例如，网络浏览器和/或客户端应用)。图形用户界面可以包括例如经由电力线和/或接收认证信息用于连接至另一装置的一个或多个设置。在一些实施例中，用户计算机装置502包括用于从用户501接收输入的输入装置520。用户501可以使用输入装置520以便但不限于选择和/或输入网络的设置。输入装置520可以包括例如键盘、定点装置、鼠标、手写笔、触敏面板(例如，触摸板或触摸屏)、陀螺仪、加速度计、位置检测器，生物测定仪输入装置和/或音频输入装置。诸如触摸屏的单个部件可以同时充当媒体输出部件515的输出装置和输入装置。
用户计算机装置502还可以包括通信接口525，其通信地耦合到诸如主控单元202、从单元302、第一装置402或第二装置404的远程装置。通信接口525可以包括例如用于与移动电信网络一起使用的有线或无线网络适配器和/或无线数据收发器。
储存在存储器区域510中的是例如计算机可读指令，该计算机可读指令用于经由媒体输出部件515向用户501提供用户界面，并且可选地，接收和处理来自输入装置520的输入。除其他可能性外，用户界面还可以包括网络浏览器和/或客户端应用程序。网络浏览器使用户(诸如用户501)能够显示媒体和其他信息并且与媒体和其他信息(通常嵌入在来自主控单元202、从单元302、第一装置402或第二装置404的网页或网站上)进行交互。客户端应用程序允许用户501与例如主控单元202、从单元302、第一装置402或第二装置404进行交互。例如，指令可以由云服务储存，并且将指令执行的输出被发送到媒体输出部件515。
图6示出了根据本公开的一个实施例的图1和图4所示的服务器系统的示例配置。服务器计算机装置601可以包括但不限于第一接口装置116、第二接口装置124(均在图1中示出)、主控单元202(在图2中示出)、从单元302(在图3中示出)、第一装置402和第二装置404(均在图4中示出)。服务器计算机装置601还包括用于执行指令的处理器605。指令可以被储存在存储器区域610中。处理器605可以包括一个或多个处理单元(例如，具有多核配置)。
处理器605可操作地耦合到通信接口615，使得服务器计算机装置601能够与诸如另一服务器计算机装置601、主控单元202、从单元302、第一装置402和第二装置404的远程装置进行通信。例如，通信接口615可以经由互联网从连接到主控单元202的计算机装置接收天气信息。
处理器605还可以可操作地耦合到储存装置634。储存装置634是适合于储存和/或检索数据(例如但不限于与数据库相关联的数据)的任何计算机操作的硬件。在一些实施例中，储存装置634被集成在服务器计算机装置601中。例如，服务器计算机装置601可以包括一个或多个硬盘驱动器作为储存装置634。在其他实施例中，储存装置634在服务器计算机装置601的外部，并且储存装置634可以由多个服务器计算机装置601访问。例如，储存装置634可以包括储存区域网络(SAN)、网络附属储存(NAS)系统和/或诸如硬盘和/或廉价磁盘冗余阵列(RAID)配置中的固态磁盘的多个储存单元。
在一些实施例中，处理器605经由储存接口620可操作地耦合到储存装置634。储存接口620是能够向处理器605提供对储存装置634的访问的任何部件。储存接口620可以包括例如高级技术附属(ATA)适配器、串行ATA(SATA)适配器、小型计算机系统接口(SCSI)适配器、RAID控制器、SAN适配器、网络适配器和/或向处理器605提供访问储存装置634的任何部件。
处理器605执行用于实施本公开的各方面的计算机可执行指令。在一些实施例中，通过执行计算机可执行指令或通过其他方式的编程，处理器605被转换为专用微处理器。例如，处理器605利用如下所述的指令编程。
图7是用于使用图1和图4所示的电力和数字通信传输系统100和三相数据传输系统400进行通信的过程700的流程图。在示例实施例中，过程700由第一接口装置116、第二接口装置124、主控单元202(在图2中示出)、从单元302(在图3中示出)、第一装置402或第二装置404(均在图4中示出)中的至少一个执行。
在示例实施例中，第一装置402执行705第一虚拟机408和第二虚拟机410(均在图4中示出)。第一虚拟机408与BPL连接406的第一相414(均在图4中示出)相关联。第二虚拟机410与BPL连接406的第二相416(如图4所示)相关联。在示例实施例中，第一装置402还执行与第三相418相关联的第三虚拟机412(均在图4中示出)。
在示例实施例中，第一装置402从第一虚拟机408接收710第一多个数据以经由BPL连接406传输。第一装置402从第二虚拟机410接收715第二多个数据以经由BPL连接406传输。在一些实施例中，第一装置402从第三虚拟机412接收第三多个数据以经由BPL连接406传输。
在示例实施例中，第一装置402经由与BPL连接406相关联的电力线的第一相(诸如，图1中所示的电源管线115)在BPL连接406上传输720第一多个数据。第一装置402经由与BPL连接406相关联的电力线的第二相在BPL连接406上传输725第二多个数据。在一些实施例中，第一装置402经由与BPL连接406相关联的电力线的第三相在BPL连接406上传输第三多个数据。在一些实施例中，第一装置402同时传输第一多个数据、第二多个数据和第三多个数据。
在一些实施例中，第一装置402确定第一多个数据已完成传输。然后，第一装置402经由第一相414和第二相416传输剩余的第二多个数据。在一些其他实施例中，第一装置402确定第一多个数据和第二多个数据已完成传输。然后，第一装置402经由第一相414、第二相416和第三相418传输剩余的第三多个数据。
在一些实施例中，第一多个数据与第一优先级相关联，并且第二多个数据与第二优先级相关联。第一优先级和第二优先级在经由BPL连接406的传输中被编码。在一些其他实施例中，第三多个数据与第三优先级相关联，第三优先级也在BPL连接406上的传输中被编码。
在一些实施例中，第一虚拟机408使用第一加密方法加密第一多个数据。第二虚拟机410使用第二加密方法加密第二多个数据。在这些实施例中，第二加密方法不同于第一加密方法。在一些其他实施例中，与第一装置402相关联的电力线收发器206被配置为使用第三加密方法加密将被传输的数据。
第一装置402经由电力线收发器206接收第四多个数据。第一装置402确定哪个虚拟机路由第四多个数据。然后，第一装置402将第四多个数据路由到相应的虚拟机。
图8是用于管理图4所示的三相数据传输系统400上的数据流量的示例过程800的流程图。在示例实施例中，过程800由第一接口装置116、第二接口装置124、主控单元202(如图2所示)、从单元302(如图3所示)、第一装置402或第二装置404(均在图4中示出)中的至少一个执行。
在示例实施例中，过程800开始802，其中系统400在相A414(如图4所示)上传输高优先级数据804，在相B 416(如图4所示)上传输中优先级数据806以及在相C 418(如图4所示)上传输低优先级数据808。
系统400检查以确定高优先级数据传输是否完成810。如果否，则系统400继续传输高优先级数据802。如果是，则系统400检查中优先级数据是否仍在传输812。如果是，则系统400在相A414和相B 416上传输媒体数据814。如果否，则系统400检查低优先级数据是否仍在传输816。如果是，则系统400在相A414、相B 416和相C 418上传输低优先级数据818。
系统400检查以确定中优先级数据传输是否完成820。如果否，则系统400继续传输中优先级数据804。如果是，则系统400检查高优先级数据是否仍在传输822。如果是，则系统400在相A414和相B 416上传输高数据824。如果否，则系统400检查低优先级数据是否仍在传输826。如果是，则系统400在相A414、相B 416和相C 418上传输低优先级数据828。
系统400检查以确定低优先级数据传输是否完成830。如果否，则系统400继续传输低优先级数据806。如果是，则系统400检查高优先级数据是否仍在传输832。如果是，则系统400在相A 414和相C 418上传输高数据834。如果否，则系统400检查中优先级数据是否仍在传输836。如果是，则系统400在相A414、相B 416和相C 418上传输中优先级数据838。
以上过程800是用于管理数据流量的示例过程。在其他情况下，可以使用其他过程，诸如烧灼正在传输的数据的其他方法。
针对该系统提供的技术问题的至少一种技术方案可以包括：(i)提高BPL系统的安全性；(ii)提高BPL系统的数据传输速度；(iii)增加BPL系统的可靠性；(iv)允许往返交通工具的安全数据传输；(v)增加数据传输系统的灵活性；(vi)动态带宽分配；以及(vi)提高飞机系统的安全性。
可以使用包括计算机软件、固件、硬件或其其任何组合或子集的计算机编程或工程技术来实施本文描述的方法和系统。如上所述，现有系统的至少一个技术问题是需要用于BPL通信的成本效益且可靠的方式的系统。本文描述的系统和方法解决了该技术问题。可以通过执行以下步骤中的至少一个来获得技术效果：(a)执行第一虚拟机和第二虚拟机；(b)经由第一虚拟机接收第一多个数据，以经由BPL连接进行传输；(c)经由第二虚拟机接收第二多个数据，以经由BPL连接进行传输；(d)经由BPL连接，经由与BPL连接相关联的电力线的第一相传输第一多个数据；(e)经由BPL连接，经由与BPL连接相关联的电力线的第二相传输第二多个数据。
尽管针对飞机宽带电力线应用程序进行了描述，但是本公开的实施例还适用于诸如停泊在船坞或码头处的船舶、驳船和小船，以及停泊在服务区域中的轮式交通工具的其他交通工具。
用于在登机口时向飞机传输电力和数字通信以直接提供高速互联网服务支持的上述方法和系统具有成本效益、安全性和高度可靠性。该方法和系统包括将BPL或X10类似技术集成和使用到飞机和机场基础设施中，从而以最小的基础设施影响和成本为飞机提供宽带互联网和数据服务。将BPL、X10或类似技术集成到机场和飞机允许使用现有的飞机登机口脐带缆从机场登机口向飞机提供高速和高可靠性的互联网和数据服务。因此，该方法和系统有助于以安全、成本效益和可靠的方式传输电力和数字通信。
本文讨论的计算机实施的方法可以包括附加的、更少的或可替代的动作(包括本文其他地方所讨论的动作)。可以经由一个或多个本地或远程处理器、收发器、服务器和/或传感器(诸如安装在交通工具或移动装置上或与智能基础设施或远程服务器相关联的处理器、收发器、服务器和/或传感器)，和/或经由储存在非暂时性计算机可读媒体或介质上的计算机可执行指令，来实施该方法。另外，本文讨论的计算机系统可以包括附加的、更少的或可替代的功能(包括本文其他地方所讨论的功能)。本文讨论的计算机系统可以包括储存在非暂时性计算机可读媒体或介质上的计算机可执行指令或经由储存在非暂时性计算机可读媒体或介质上的计算机可执行指令实施。
如本文中所使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”旨在表示以用于短期和长期储存诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块、或任何装置中的其他数据的信息的任何方法或技术实施的任何基于有形计算机的装置。因此，本文描述的方法可以被编码为实现在有形的非暂时性计算机可读介质中的可执行指令，该计算机可读介质包括但不限于储存装置和/或存储器装置。当由处理器执行时，这样的指令使处理器执行本文描述的方法的至少一部分。此外，如本文所使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”包括全部有形的计算机可读介质，包括但不限于非暂时性计算机存储器装置，包括但不限于易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质，诸如固件、物理和虚拟贮存器、CD-ROM、DVD和任何其他数字源，诸如网络或互联网以及尚未开发的数字手段，唯一的例外是瞬时传播信号。
如上所述，所描述的实施例使得能够与数据网络进行安全的交通工具宽带通信。更具体地，本公开针对使用电力线宽带(BPL)通信以使飞机信息交换能够以增加的速度发生并且在常规数据交换服务不可用的地方发生。更具体地，地面上的主控单元和飞机上的从单元在一个或多个电力线上建立双向通信信道，并且确保了在电力线上传输的数据的安全性和完整性。主控单元还确保经由最有效的无线网络将数据传输到其预期的目的地。
用于BPL通信的上述方法和系统具有成本效益、安全性和高度可靠性。该方法和系统包括执行第一虚拟机和第二虚拟机，经由第一虚拟机接收第一多个数据以经由BPL连接进行传输，经由第二虚拟机接收第二多个数据以经由BPL连接进行传输，经由BPL连接经由与BPL连接相关联的电力线的第一相传输第一多个数据，并且经由BPL连接经由与BPL连接相关联的电力线的第二相传输第二多个数据。因此，该方法和系统通过提高BPL通信系统经由115Vac、400Hz三相电力系统进行通信的能力，促进了BPL通信的使用、效率和安全性。
此外，本公开包括根据以下条款所述的实施例：
条款1.电力线宽带(BPL)单元(202)，其包括：
至少一个处理器(204)，其被编程为执行第一虚拟机(220)和第二虚拟机(222)；
至少一个存储器装置(218)，其与所述至少一个处理器(204)通信；和
电力线收发器(206)，其与所述至少一个处理器(204)通信，
其中所述至少一个处理器(204)被编程为经由所述电力线收发器(206)在电力线(102)上传输和接收数据，其中所述电力线(102)是三相电力线(102)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
经由所述第一虚拟机(220)接收第一多个数据，以经由所述电力线收发器(206)进行传输；
经由所述第二虚拟机(222)接收第二多个数据，以经由所述电力线收发器(206)进行传输；
经由所述电力线收发器(206)经由第一相传输所述第一多个数据；和
经由所述电力线收发器(206)经由第二相传输所述第二多个数据。
条款2.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
执行第三虚拟机(224)；
经由所述第三虚拟机(224)接收第三多个数据，以经由所述电力线收发器(206)进行传输；和
经由所述电力线收发器(206)经由第三相传输所述第三多个数据。
条款3.根据权利要求2所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为同时传输所述第一多个数据、所述第二多个数据和所述第三多个数据。
条款4.根据权利要求3所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
确定所述第一多个数据和所述第二多个数据已完成传输；和
经由所述电力线收发器(206)经由所述第一相、所述第二相和所述第三相传输剩余的第三多个数据。
条款5.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述第一多个数据与第一优先级相关联，并且所述第二多个数据与第二优先级相关联，并且其中所述第一优先级和所述第二优先级经由所述电力线收发器(206)在传输中被编码。
条款6.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述第一虚拟机(220)使用第一加密方法加密所述第一多个数据。
条款7.根据权利要求6所述的BPL单元(202)，其中所述第二虚拟机(222)使用第二加密方法加密所述第二多个数据，其中所述第二加密方法不同于所述第一加密方法。
条款8.根据权利要求7所述的BPL单元(202)，其中所述电力线收发器(206)被配置为使用第三加密方法加密将被传输的数据。
条款9.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
确定所述第一多个数据已完成传输；和
经由所述电力线收发器(206)经由所述第一相和所述第二相传输剩余的第二多个数据。
条款10.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述BPL单元(202)是飞机(110)机载的和与飞机(110)进行基于地面的通信中的一个。
条款11.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述BPL单元(202)被设置在飞机(110)上并且被配置为利用电力线收发器(206)通信以经由BPL连接(208)通过电动飞机脐带缆(102)实现与基于地面的装置的数据通信，当所述飞机(110)处于地面上并且其中由地面电力系统经由所述电动飞机脐带缆(102)向所述飞机(110)提供三相电时，所述电动飞机脐带缆耦合到所述飞机(110)。
条款12.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
经由所述电力线收发器(206)接收第四多个数据；
确定哪个虚拟机路由第四多个数据；和
将所述第四多个数据路由到相应的虚拟机。
条款13.一种用于经由由BPL单元(202)实施的BPL连接(208)进行通信的方法，所述BPL单元包括与至少一个存储器装置(218)通信的至少一个处理器(204)，所述方法包括：
执行第一虚拟机(220)和第二虚拟机(222)；
经由所述第一虚拟机(220)接收第一多个数据，以经由所述BPL连接(208)进行传输；
经由所述第二虚拟机(222)接收第二多个数据，以经由所述BPL连接(208)进行传输；
经由所述BPL连接(208)，经由与BPL连接(208)相关联的电力线(102)的第一相传输第一多个数据；和
经由所述BPL连接(208)，经由与BPL连接(208)相关联的所述电力线(102)的第二相传输第二多个数据。
条款14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
执行第三虚拟机(224)；
经由所述第三虚拟机(224)接收第三多个数据，以经由所述BPL连接(208)进行传输；和
经由所述BPL连接(208)，经由与BPL连接(208)相关联的所述电力线(102)的第三相传输第三多个数据。
条款15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
确定所述第一多个数据和所述第二多个数据已完成传输；和
经由所述BPL连接(208)，经由所述第一相、所述第二相和所述第三相同时传输剩余的第三多个数据。
条款16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一多个数据与第一优先级相关联，并且所述第二多个数据与第二优先级相关联，并且其中所述第一优先级和所述第二优先级经由所述BPL连接(208)在传输中被编码。
条款17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
经由所述第一虚拟机(220)使用第一加密方法加密所述第一多个数据；和
经由所述第二虚拟机(222)使用第二加密方法加密所述第二多个数据，其中所述第二加密方法不同于所述第一加密方法。
条款18.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
确定所述第一多个数据已完成传输；和
经由所述BPL连接(208)经由所述第一相和所述第二相传输剩余的第二多个数据。
条款19.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
经由所述BPL连接(208)接收第四多个数据；
确定哪个虚拟机路由所述第四多个数据；和
将所述第四多个数据路由到相应的虚拟机。
条款20.一种BPL系统(400)，其包括：
第一BPL单元(402)执行第一组三个虚拟机；和
第二BPL单元(404)执行第二组三个虚拟机并且经由BPL连接(406)与所述第一BPL单元(402)通信，其中所述BPL连接(406)在三相电力线(102)上，
其中由所述第一BPL单元(402)执行的所述第一组三个虚拟机中的每个与所述三相电力线(102)的不同相关联，其中由所述第二BPL单元(404)执行的所述第二组三个虚拟机中的每个与所述三相电力线(102)的不同相关联，并且其中所述第一BPL单元(402)和所述第二BPL单元(404)经由所述三相电力线(102)的三相同时通信。
本书面说明使用示例以公开包括最佳模式的各种实施方式，并且还使本领域技术人员能够实践各种实施方式，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开的可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果其他示例包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则这样的其他示例旨在落入权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种电力线宽带单元即BPL单元(202)，其包括：
至少一个处理器(204)；
至少一个存储器装置(218)，其与所述至少一个处理器(204)通信；和
电力线收发器(206)，其与所述至少一个处理器(204)通信，
其中所述至少一个处理器(204)被编程为经由所述电力线收发器(206)在三相电力线(102)上传输和接收数据，并且其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
执行第一虚拟机(220)、第二虚拟机(222)和第三虚拟机(224)，其中所述第一虚拟机(220)与第一优先级的数据相关联，其中所述第二虚拟机(222)与第二优先级的数据相关联，并且其中所述第三虚拟机(224)与第三优先级的数据相关联；
经由所述第一虚拟机(220)接收所述第一优先级的第一多个数据，以经由所述电力线收发器(206)进行传输；
经由所述第二虚拟机(222)接收所述第二优先级的第二多个数据，以经由所述电力线收发器(206)进行传输；
同时进行经由所述电力线收发器(206)经由所述三相电力线(102)的第一相传输所述第一多个数据和经由所述三相电力线(102)的第二相传输所述第二多个数据；
确定所述第一多个数据何时已经完成传输；以及
当所述第一多个数据已经完成传输时，经由所述电力线收发器(206)经由所述第一相和所述第二相传输所述第二多个数据。
2.根据权利要求1所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
经由所述第三虚拟机(224)接收第三多个数据，以经由所述电力线收发器(206)进行传输；和
经由所述电力线收发器(206)经由所述三相电力线的第三相传输所述第三多个数据。
3.根据权利要求2所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为同时传输所述第一多个数据、所述第二多个数据和所述第三多个数据。
4.根据权利要求3所述的BPL单元(202)，其中所述至少一个处理器(204)进一步被编程为：
确定所述第一多个数据和所述第二多个数据完成传输；和
经由所述电力线收发器(206)经由所述第一相、所述第二相和所述第三相传输剩余的所述第三多个数据。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的BPL单元(202)，其中所述第一优先级和所述第二优先级经由所述电力线收发器(206)在所述传输中被编码。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的BPL单元(202)，其中所述第一虚拟机(220)使用第一加密方法加密所述第一多个数据。
7.根据权利要求6所述的BPL单元(202)，其中所述第二虚拟机(222)使用第二加密方法加密所述第二多个数据，其中所述第二加密方法不同于所述第一加密方法。
8.根据权利要求7所述的BPL单元(202)，其中所述电力线收发器(206)被配置为使用第三加密方法加密待传输的数据。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的BPL单元(202)，其中所述BPL单元(202)是飞机(110)机载的和与飞机(110)进行基于地面的通信中的一个。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的BPL单元(202)，其中所述BPL单元(202)被设置在飞机(110)上机载并且被配置为利用电力线收发器(206)进行通信以实现经由BPL连接(208)通过电动飞机脐带缆(102)与基于地面的装置的数据通信，当所述飞机(110)处于地面上时，所述电动飞机脐带缆(102)耦连到所述飞机(110)，在所述地面上，地面电力系统经由所述电动飞机脐带缆(102)向所述飞机(110)提供三相电力。
11.一种用于经由由BPL单元(202)实施的BPL连接(208)进行通信的方法，所述BPL单元包括与至少一个存储器装置(218)通信的至少一个处理器(204)，所述方法包括：
执行第一虚拟机(220)、第二虚拟机(222)和第三虚拟机(224)，其中所述第一虚拟机(220)与第一优先级的数据相关联，其中所述第二虚拟机(222)与第二优先级的数据相关联，并且其中所述第三虚拟机(224)与第三优先级的数据相关联；
经由所述第一虚拟机(220)接收所述第一优先级的第一多个数据，以经由所述BPL连接(208)进行传输；
经由所述第二虚拟机(222)接收所述第二优先级的第二多个数据，以经由所述BPL连接(208)进行传输；
同时进行经由所述BPL连接(208)，经由与BPL连接(208)相关联的三相电力线(102)的第一相传输所述第一多个数据和经由与BPL连接(208)相关联的所述三相电力线(102)的第二相传输所述第二多个数据；
确定所述第一多个数据何时已经完成传输；以及
当所述第一多个数据已经完成传输时，经由电力线收发器(206)经由所述第一相和所述第二相传输所述第二多个数据。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
经由所述第三虚拟机(224)接收第三多个数据，以经由所述BPL连接(208)进行传输；和
经由所述BPL连接(208)，经由与BPL连接(208)相关联的所述三相电力线(102)的第三相传输所述第三多个数据。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
确定所述第一多个数据和所述第二多个数据已完成传输；和
经由所述BPL连接(208)，经由所述第一相、所述第二相和所述第三相同时传输剩余的所述第三多个数据。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的方法，其中所述第一优先级和所述第二优先级经由所述BPL连接(208)在所述传输中被编码。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的方法，进一步包括：
经由所述第一虚拟机(220)，使用第一加密方法加密所述第一多个数据；和
经由所述第二虚拟机(222)，使用第二加密方法加密所述第二多个数据，其中所述第二加密方法不同于所述第一加密方法。
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