(57)【要約】      （修正有）【課題】無線システムの構造の性能試験に関する方法及び関連無線モニタ及びデータ解析システムを提供する。【解決手段】方法は、対象となる無線システムが設置される又は設置の計画が立てられる複合システム上のそれぞれの場所に複数の無線モニタ１０２のうちの一つ以上を設置することを含む。次いで、方法は、複数の無線モニタにより、対象となる無線システムをエミュレートすること、及び複合システムの複数の動作条件について一つ以上の記録された時間に対象となる無線システムの性能に関するデータを記録することを含む。また、方法は、複数の無線モニタにより、それぞれの記録されたデータ及び記録された時間に関連付けられた無線モニタのそれぞれの場所を含むデータを収集することをさらに含む。この点で、複数の無線モニタの収集されたデータは、これに基づき、対象となる無線システムの解析のために回収可能である。【選択図】図１
2014033443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象となる無線システムが設置される又は設置の計画が立てられる複合システムの構造上のそれぞれの場所に複数の無線モニタ（１０２）のうちの一つ以上を設置すること、
対象となる無線システムをエミュレートして、複合システムの複数の動作条件にわたり一つ以上の記録された時間に対象となる無線システムの性能に関するデータを記録すること、
それぞれの記録されたデータ及び記録された時間と関連付けられる無線モニタ（１０２）のそれぞれの場所を含むデータを収集することであって、対象となる無線システムはエミュレートされ、データは複数の無線モニタ（１０２）により記録され収集される、データを収集すること、及び
収集されたデータに基づき対象となる無線システムの解析を実行することであって、解析は、データ解析システム（１０４）により実行され、その少なくとも一つの設計要求を満たす又は超える対象となる無線システムの構造を確立し、データ解析システム（１０４）は、複合システムの構造又は動作条件により、対象となる無線システムが少なくとも一つの設計要求により特定される無線リンク品質で作動できるかどうかを計算する、解析を実行すること、を含む方法。
【請求項２】
データを収集することは、記録された時間に複合システムの複数の動作条件にさらに関連付けられるそれぞれの記録されたデータを収集することを含み、収集されたデータは、複数の動作条件をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の無線モニタ（１０２）により、
対象となる無線システムの構造を少なくとも部分的に画定する一つ以上のパラメータ、又は複合システムの構造を少なくとも部分的に画定する一つ以上のパラメータを受信すること若しくは計算することをさらに含み、
データを収集することは、対象となる無線システム又は複合システムの一つ以上のパラメータを収集することをさらに含み、収集されたデータは、対象となる無線システム又は複合システムの一つ以上のパラメータをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
設置することは、無線モニタ（１０２）が対象となる無線システムから分離されるように、無線モニタ（１０２）を設置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
設置することは、無線モニタ（１０２）が、複合システムに設置される対象となる無線システムに統合されかつピギーバックされるように、無線モニタ（１０２）を設置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
対象となる無線システムは、無線ハードウェアコンポーネントを含み、
設置することは、無線ハードウェアコンポーネントが設置される又は設置の計画が立てられる複合システム上の一つ以上の場所に、又は無線ハードウェアコンポーネントが通信するように構成された外部無線ハードウェアコンポーネントの一つ以上の場所に、無線モニタ（１０２）を設置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
データを収集することは、一つの指定された無線モニタ（２００）が、ノードモニタとして機能する一つ以上の他の無線モニタ（１０２）に問い合わせを行いかつそこから応答を受信する責任を負うハブモニタとして機能するハブアンドスポーク配置でデータを収集することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
データを収集することは、一つ以上の無線モニタ（１０２）がハブモニタ又はノードモニタとして選択的に機能するメッシュ配置でデータを収集することを含み、ハブモニタは、一つ以上のノードモニタに問い合わせを行いかつそこから応答を受信する責任を負う、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
設置すること、エミュレートすること及び収集することは、複合システムの複数の異なる構造ごとに生じ、各構造は、異なる構造ごとに一つ以上が異なるパラメータにより少なくとも部分的に画定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
対象となる無線システムが設置される又は設置の計画が立てられる複合システムの構造上のそれぞれの場所に設置可能である複数の無線モニタ（１０２）のうちの一つの無線モニタ（２００）であって、前記無線モニタ（２００）は、
対象となる無線システムを含むそれぞれの一つ以上の無線システムの一つ以上の無線（２０４）アクセス技術を実施するように構成された、ソフトウェア無線システムを備える無線スタック（２０４ａ）、及び
一つ以上のアンテナ（２０６）を介して一つ以上の波形の一つ以上のネットワークパラメータの送信を引き起こし、受信しかつ測定するため動作するように構成された無線（２０４）周波数及びサウンディング層（２０４ｂ）を備える無線（２０４）、
無線（２０４）に結合され、かつ無線（２０４）を制御して対象となる無線システムをエミュレートし、複合システムの複数の動作条件について一つ以上の記録された時間に対象となる無線システムの性能に関するデータを記録するように構成された制御モジュール（２０２）であって、データを記録するように構成された制御モジュール（２０２）は、複数の動作条件について一つ以上の記録された時間に無線リンク品質を計算するように構成されることを含む、制御モジュール（２０２）、及び
制御モジュール（２０２）に結合され、かつ記録されたデータ及び記録された時間に関連付けられた無線モニタ（２００）のそれぞれの場所を記憶するように構成されたデータストレージ（２０８）であって、複数の無線モニタはそれぞれの場所、並びにそれぞれの記録されたデータ及び記録された時間を含むデータを収集するように構成され、複数の無線モニタ（１０２）の収集されたデータはそれに基づく対象となる無線システムの解析のために回収可能である、データストレージ（２０８）を含み、
解析により、それの少なくとも一つの設計要求を満たす又は超える対象となる無線システムの構造を確立することができ、解析は、計算された無線リンク品質に基づいて、複合システムの構造又は動作条件により、対象となる無線システムが少なくとも一つの設計要求により特定される無線リンク品質で作動できるかどうかを計算することを含む、無線モニタ（２００）。
【請求項１１】
データストレージ（２０８）は、記録された時間に複合システムの複数の動作条件にさらに関連付けられた記録されたデータを記憶するように構成され、収集されたデータは、複数の動作条件をさらに含む、請求項１０に記載の無線モニタ（２００）。
【請求項１２】
制御モジュール（２０２）は、対象となる無線システムの構造を少なくとも部分的に画定する一つ以上のパラメータ、又は複合システムの構造を少なくとも部分的に画定する一つ以上のパラメータを受信する若しくは計算するようにさらに構成され、
データストレージ（２０８）は、対象となる無線システム又は複合システムの一つ以上のパラメータを記憶するようにさらに構成され、収集されたデータは、対象となる無線システム又は複合システムの一つ以上のパラメータをさらに含む、請求項１０に記載の無線モニタ（２００）。
【請求項１３】
制御モジュール（２０２）は、
無線（２０４）周波数及びサウンディング層（２０４ｂ）が動作するように構成される一つ以上の無線チャネルモデルを構築するように構成されたチャネルモデルコンストラクタ（２０２ａ）、及び
無線（２０４）周波数及びサウンディング層（２０４ｂ）により測定された一つ以上のネットワークパラメータに基づき、無線リンク品質を計算するように構成されたリンク品質エバリュエータを含む、請求項１０に記載の無線モニタ（２００）。
【請求項１４】
無線モニタ（２００）は、複合システムの異なる構造上に設置され、各構造は、異なる構造ごとに一つ以上が異なるパラメータにより少なくとも部分的に画定され、
制御モジュール（２０２）は、データを記録するように構成され、かつデータストレージ（２０８）は、構造ごとに記録されたデータを記憶するように構成され、複数の無線モニタ（１０２）は、構造ごとにデータを収集するようにさらに構成される、請求項１０に記載の無線モニタ（２００）。
【請求項１５】
制御モジュール（２０２）は、無線（２０４）を制御して対象となる無線システムの異なる構造をエミュレートするように構成され、各構造は、異なる構造ごとに一つ以上が異なるパラメータにより少なくとも部分的に画定され、
制御モジュール（２０２）は、データを記録するように構成され、かつデータストレージ（２０８）は、構造ごとに記録されたデータを記憶するように構成され、複数の無線モニタ（１０２）は、構造ごとにデータを収集するようにさらに構成される、請求項１０に記載の無線モニタ（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して無線システム開発に関し、具体的には、航空機などの複合システム上に設置される又は設置の計画が立てられる無線システムの構造の性能試験に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）、携帯電話、ＲＦＩＤ（無線自動識別）、機内エンターテイメント、非常照明、任意の数の新たな航空機健全性監視センサシステムなどを含む民間航空機のいくつかの設計された無線システムがある。個々に、各システムは、固有の航空機環境に対処しなければならない。たとえば、特定の機体構造又は客室内装の処理により、無線チャネル特性及び航空機の性能全体を判定するのが難しくなる。また、乗客及び乗務員を移動させるなどの一時的な効果は、この状況を悪化させ、性能へ影響を及ぼしかねない。航空機内部のみなならず、複数のシステム及びプロトコルがごく接近して動作すると、問題が悪化する。これにより、不測の干渉及び「データ衝突」に対する懸念が生じる。これらの要因により、処理された無線システムで性能低下が起こることがあり、それらは期待通りに作動できなくなる。
【０００３】
現在の性能低下は、工程のモデリング及び試験を通して処理された無線システムで軽減される。この環境での試験とは、概して、無線システムの性能の測定及び評価を含む。現在の試験方法には、多くの限界がある。試験工程は、利便性から選択された試験用車両に設置された無線システムでしばしば実行されるが、この車両は、無線システムが設置の対象となる特定の構造にほとんど一致しない。さらに、最先端の器材と経験豊かな人員を活用するときでさえも、試験に長時間がかかることもある。さらに、試験工程の標準化及び特定の種類のシステムのデータフォーマットにより、異なる種類の無線システムに等しく関連する可能性のある共通データを共有することがより難しくなるかもしれない。現在の試験実行は、プログラムが試験結果を共有することを困難にさせ、試みの繰り返しから効率の悪さを引き起こしかねない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、上述した問題の少なくとも一部と、起こりうる他の問題とを考慮する方法と装置を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の実施形態は、概して、航空機などの複合システム上に設置される又は設置の計画が立てられる無線システムの構造の試験性能に関するシステムを対象とする。航空機などの複合システムには、通常、それらが組立てられる時間と納品される時間との間に、試験、検証及び点検のために利用できる計画された時間帯が含まれる（現在、無線性能試験は含まれない）。実施形態のシステム及び方法は、最小の影響しか伴わない存在する試験動作の制約内で作動するように設計される。
【０００６】
実施形態の一つの態様では、対象となる無線システムが設置される又は設置の計画が立てられる複合システム上のそれぞれの場所に複数の無線モニタのうちの一つ以上を設置することを含む方法が、提供される。方法は、次いで、複数の無線モニタにより、対象となる無線システムをエミュレートすること、及び複合システムの複数の動作条件について記録された時間に対象となる無線システムの性能に関するデータを記録することを含む。また、方法は、複数の無線モニタにより、それぞれの記録されたデータ及び記録された時間に関連付けられた無線モニタのそれぞれの場所を含むデータを収集することを含む。この点で、複数の無線モニタについて収集されたデータは、それに基づき対象となる無線システム解析のために回収可能である。解析は、その少なくとも一つの設計要件を満たす又はそれを超える対象となる無線システムの構造を確立するために、データ解析システムにより実行される。この点で、データ解析システムは、複合システムの構造又は動作条件により、対象となる無線システムが設計要因により特定された無線リンク品質で作動することができるかどうかを計算できる。一つの例では、データを記録する無線モニタは、後にデータ解析計算がそれらに基づいて行われる複数の動作条件について一つ以上の記録された時間に無線リンク品質を計算することを含む。
【０００７】
一つの例では、データを収集することは、記録された時間に複合システムの複数の動作条件にさらに関連付けられるそれぞれの記録されたデータを収集することを含む。次いで、収集されたデータは、複数の動作条件をさらに含む。
【０００８】
一つの例では、方法は、複数の無線モニタにより、対象となる無線システムの構造を少なくとも部分的に画定するパラメータ、又は複合システムの構造を少なくとも部分的に画定するパラメータを受信又は計算することを含む。この例では、データを収集することは、対象となる無線システム又は複合システムのパラメータを収集することをさらに含む。選択されたデータは、次いで、対象となる無線システム又は複合システムのパラメータをさらに含む。
【０００９】
一つの例では、無線モニタが設置され、無線モニタは対象となる無線システムから分離される。別の例では、無線モニタが設置され、無線モニタは複合システムに設置される対象となる無線システムに統合され、ピギーバックされる。
【００１０】
対象となる無線システムは、無線ハードウェアコンポーネントを含むことができる。一つの例では、無線モニタは、無線ハードウェアコンポーネントが設置される又は設置の計画が立てられる複合システム上の場所、又は無線ハードウェアコンポーネントが通信するように構成された外部の無線ハードウェアコンポーネントの場所に設置される。
【００１１】
一つの例では、データを収集することは、一つの指定された無線モニタがノードモニタとして機能する他の無線モニタに問い合わせを行いかつそこから応答を受信する責任を負うハブモニタとして機能するハブアンドスポーク配置でデータを収集することを含む。別の例では、データの収集は、一つ以上の無線モニタがハブモニタ又はノードモニタとして選択的に機能するメッシュ配置でデータを収集することを含む。
【００１２】
一つの例では、設置すること、エミュレートすること及び収集することは、各構造が異なる構造ごとに一つ以上が異なるパラメータにより少なくとも部分的に画定された状態で、複合システムの複数の異なる構造ごとに起こる。さらに又は代替的には、たとえば、設置すること、エミュレートすること及び収集することは、無線システムの各構造が異なる構造ごとに一つ以上が異なるパラメータにより少なくとも部分的に画定された状態で、対象となる無線システムの複数の異なる構造ごとに起こる。
【００１３】
本開示の一つの態様では、対象となる無線システムが設置される又は設置の計画が立てられる複合システムの構造上のそれぞれの場所に設置可能な複数の無線モニタからデータの収集を記憶するように構成されたデータストレージであって、無線モニタは対象となる無線システムをエミュレートし、かつ複合システムの複数の動作条件について一つ以上の記録された時間に対象となる無線システムの性能に関連するデータを記録するように構成され、データの収集はそれぞれの記録されたデータ及び記録された時間に関連付けられた無線モニタのそれぞれの場所を含む、データストレージ；並びにデータストレージに結合されデータの収集に基づき対象となる無線システムの解析を実行するように構成されたデータアナライザであって、解析はその少なくとも一つの設計要求を満たす又は超える対象となる無線システムの構造を確立するために実行され、データアナライザ（３０４）は、複合システムの構造又は動作条件により対象となる無線システムが少なくとも一つの設計要求により特定される無線リンク品質で作動できるかどうかを計算するように構成される。
【００１４】
有利には、データを収集することは、記録された時間に複合システムの複数の動作条件にさらに関連付けられたそれぞれ記録されたデータをさらに含む。
【００１５】
代替的には、データの収集は、対象となる無線システムの構造を少なくとも部分的に画定する一つ以上のパラメータ、又は複合システムの構造を少なくとも部分的に画定する一つ以上のパラメータをさらに含む。
【００１６】
有利には、無線モニタは、複合システムの異なる構造上に設置され、各構造は異なる構造ごとに一つ以上が異なるパラメータにより少なくとも部分的に画定される。データストレージは、構造ごとにデータの収集を記憶するように構成され、データアナライザは、それに基づき対象となる無線システム解析データの各収集を回収するように構成される。
【００１７】
有利には、無線モニタは、対象となる無線システムの異なる構造をエミュレートするように構成され、各構造は異なる構造ごとに一つ以上が異なるパラメータにより少なくとも部分的に画定される。データストレージは、構造ごとにデータ収集を記憶するように構成され、かつデータアナライザは、それに基づき対象となる無線システムのそれぞれの構造の解析データの各収集を回収するように構成される。
【００１８】
ここで説明される特徴、機能及び利点は、本発明の種々の実施形態で単独で実現可能であり、また、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解される、さらに別の実施形態で組み合わせが可能である。
【００１９】
本開示の実施形態は一般的な用語で述べられており、後述では添付図面を参照するが、これらの図面は、必ずしも正確な縮尺で描かれているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態による無線性能試験システム（１００）の図である。
【図２】一つの実施形態による無線モニタの図である。
【図３】一つの実施形態によるデータ解析システムの図である。
【図４】一つの実施形態による機内に設置された任意の数の無線モニタを含む航空機の略図である。
【図５】実施形態にしたがって実行されるデータ解析のグラフである。
【図６】実施形態にしたがって実行されるデータ解析のグラフである。
【図７】実施形態にしたがって実行されるデータ解析のグラフである。
【図８】実施例の航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
【図９】実施例の航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
添付図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について、より詳細に説明するが、添付図面には本開示のすべての実施形態が示されているわけではない。実際、本開示の種々の実施形態は、多くの異なる形態で実施可能であり、ここで説明される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、本開示が包括的で完全となるように、且つ当業者に本発明の範囲を十分に伝えるために、これらの実施形態が提供される。全体を通して、類似の参照番号は類似の要素を示している。
【００２２】
本開示の実施形態は、概して無線システム開発に関し、具体的には、航空機などの複合システム上に設置される又は設置の計画が立てられる無線システムの構造の試験性能に関する。実施形態は、ここでは航空機上に設置される又は設置の計画が立てられる無線システムを参照して述べられる。実施形態は、航空宇宙産業の内外両方で、他の複合システム、製造／工場施設、乗物上に設置される又は設置の計画が立てられる無線システムに等しく適用可能だということが理解されるべきである。
【００２３】
図１を参照すると、無線性能試験システム１００が、本開示の実施形態にしたがって示される。システムは、航空機などの複合システム上に設置される又は設置の計画が立てられる一つ以上の無線システムの一つ以上の構造の性能を試験するための一つ以上の機能又は動作を実行する任意の多くの異なるサブシステム（各々が別個のシステム）を含む。図示されるように、たとえば、システムは、一つ以上の無線モニタ１０２及びデータ解析システム１０４を含む。無線性能試験システムの別個のサブシステムとして示されているが、データ解析システムは、その代わりに、一つ以上の無線モニタに統合されてもよい。あるいは、データ解析システムは、処理の幾つかが無線モニタで局所的に実行される一方で集計がデータ解析システムで広範囲に実行される階層型コンピュータ環境で実施されてもよい。無線試験システムは、他に関係なく別個のシステムとして機能する又は動作する或いはその両方とすることも理解されるべきである。さらに、無線性能試験システムは、図１に示される一つ以上の付加的な又は代替的なサブシステムを含むことも理解されるべきである。
【００２４】
航空機又は他の類似の複合システムは、一つ以上の無線システムを含むように製造又は改良することができる。適する種類の無線システムの例として、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、携帯電話、ＲＦＩＤ（無線自動識別）、機内エンターテイメント、非常照明、任意の数の新たな航空機健全性監視センサシステムなどが含まれる。これらの無線システムは、任意の数の異なる無線アクセス技術のうちの一つ以上にしたがって動作するように構成された任意の数の無線ハードウェアコンポーネントを含むことができる。適する無線アクセス技術の例としては、たとえば、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥアドバンストなどを含む第三世代（３Ｇ）、第３．９世代（３．９Ｇ）、第四世代（４Ｇ）技術のような第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）又は第四世代パートナーシッププロジェクト（４ＧＰＰ）の無線アクセス技術が含まれる。他の適する無線アクセス技術の例としては、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）無線アクセスＵＴＲＡ（ユニバーサル地上波無線アクセス）、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ（登録商標））無線アクセス技術、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）２０００無線アクセス技術、例えば、８０２.１１ａ、８０２.１１ｂ、８０２.１１ｇ、８０２.１１ｎなどのＩＥＥＥ８０２.ｘｘ、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２.１６、及び／又はＩＥＥＥ８０２.１５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、低電力バージョンのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線（ＩｒＤＡ）、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）、Ｗｉｂｒｅｅ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）などの無線パン（ＷＰＡＮｓ）のようなＷＬＡＮが含まれる。種々の例では、これらの及び他の類似無線アクセス技術の多くは、通信性能を改善させるために複数のアンテナが用いられる多重入出力（ＭＩＭＯ）技術などの任意の多くの異なるスマートアンテナ技術を用いることができる。
【００２５】
無線システムは、無線システムの一つ以上のパラメータが異なる任意の数の異なる構造のうちの一つ以上で複合システム上に設置される。無線システムの構造は、無線システムの一つ以上のパラメータにより少なくとも部分的に画定される。構造間で異なる無線システムのパラメータの例として、それの無線アクセス技術、変調種類（たとえば、ＡＭ、ＦＭ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、６４−ＱＡＭ）、キャリア周波数（たとえば、概して数十メガヘルツから７４ギガヘルツおよびそれ以上）、アンテナの種類及び／又は数、電力レベルなどが含まれる。
【００２６】
無線システム同様に、航空機は、任意の数の異なる種類のいずれかとすることができる。また、航空機は、それぞれが一つ以上の連続及び／又は構造を有する一つ以上のモデルで製造することができる。たとえば、ザ・ボーイング・カンパニーは、７０７、７１７、７２７、７３７、７４７、７５７、７６７、７７７及び７８７を含むモデル７Ｘ７表示下の民間航空機の種々のモデルを製造する又は製造してきた。航空機の構造は、航空機のパラメータのうちの一つ以上により少なくとも部分的に画定される。航空機の異なる構造は、異なる無線システム、又は異なる構造を有する同じ無線システムを含むことができる。構造間で異なる航空機の他のパラメータの例として、胴体構造、客室レイアウト（たとえば、顧客の好み、座席クラスのアレンジ）、内装コンポーネントで使用される材料（たとえば、繊維ガラス又は炭素繊維パネル、カーペットの種類、組み込み難燃性材料、断熱毛布）などが含まれる。
【００２７】
いかなる任意の数の異なる構造をも有することに加え、航空機は、ある期間にわたって、いかなる任意の数の異なる状況でも動作できる。通常の動作条件の例は、空いている又は乗客及び／又は貨物でいっぱいであるなどの航空機レベルの荷重条件、ゲートでドアが開いている状態のオングランド、整備員を含むオングランド又は種々の条件（たとえば、ベルトを締めて着席する、客室のローミング）下での乗客を含む機内通常動作などの飛行条件を含む。通常の動作条件の他の例は、温度、一つ以上の無線システムのアクティブ動作などの航空機又はシステムレベルの条件を含む。
【００２８】
背景セクションで示されるように、航空機の構造及び／又は動作条件を含む航空機環境における任意の数の変化は、航空機上に設置される一つ以上の無線システムの性能に影響を与えるかもしれない。以下でより詳細に説明されるように、無線性能試験システム１００の一つ以上の無線モニタ１０２は、航空機などの複合システムに設置される。無線モニタは、携帯可能で、小さく、かつ複合システム上に設置されかつそこから取り外しが簡単であり、並びに動作のためにさらに容易に構成することができる。モニタは、複合システム（対象となる無線システム）上に設置される又は設置の計画が立てられる無線システムの性能に関するデータを収集するように構成される。ここで述べられるように、「収集する」「記録する」「保存する」などの用語は、同じ意味で使用される。モニタは、複合システムの制約に適応するように種々の設置に順応でき、それのデータ収集が対象となる特定の無線システムに対して最適化される又は偏向するように、一つ以上のモードで動作することができる。
【００２９】
一つの例では、各モニタ１０２は、航空機の胴体内などの機体上の場所に設置され、それの場所がモニタに記録される。上で述べられたように、それの周囲環境及び／又は相互作用のタイミングを含む無線システムの相互作用は、その性能において重要な役割を果たすこともある。それゆえに、各モニタは、一定の間隔でデータを記録し、対象となる無線システムのより完全な解析のために記録されたデータ及びそれぞれの記録された時間とモニタの場所を関連付けるように構成される。さらに、たとえば、記録されたデータは、それぞれの記録された時間に、対象となる無線システムの一つ以上のパラメータ、航空機の一つ以上のパラメータ及び／又は航空機の一つ以上の動作条件と関連付けられる。
【００３０】
関連付けられた場所、記録されたデータ及びそれぞれの記録された時間を含む各モニタ１０２により収集されたデータは、対象となる無線システムの解析のために回収可能である。この点で、各無線モニタは、それの収集されたデータをデータ解析システム１０４に送るように構成され、データ解析システム１０４は、概して、一つ以上のモニタから収集されたデータを組み合わせてそれぞれのデータに基づき対象となる無線システムの解析を実行するように構成される。各モニタは、無線環境から要求された忠実度でデータを収集でき、これにより、データ解析システムが解析のために任意の数の（一つ以上の）モニタからのデータを組み合わせることができる。一つの例では、データ解析システムは、一時的なＲＦスペクトル地図作成及び／又は航空機の胴体内部での無線システム性能をコンパイルするように構成される。一つの例では、データ解析システムは、データを解析するためにオフライン及び／又は一括処理モードで使用することができ、別の例では、データ解析システムは、オンライン及び／又は個別処理モードで使用することができる。データ解析システムにより実行される解析は、対象となる無線システムについての一つ以上の結論の根拠として使用することができる。たとえば、解析は、その少なくとも一つの設計要件を満たす又は超える対象となる無線システムの構造を確立するために実行される。この点で、解析は、複合システムの構造又は動作条件により、対象となる無線システムが設計要因により特定された無線リンク品質で作動可能かどうかを計算することを含む。ゆえに、結論から、たとえば、それの構造に関する一つ以上の判定など、対象となるそれぞれの無線システムについての一つ以上の判定がなされる。
【００３１】
ここで図２〜３を参照するが、図２〜３はそれぞれ、本開示の実施形態による適する無線モニタ１０２及びデータ解析システム１０４のより具体的な例を示す。
【００３２】
図２は、一つの実施形態による、無線モニタ１０２に対応する無線モニタ２００を示す。示されるように、無線モニタは、無線２０４に結合された制御モジュール２０２を含む。制御モジュールは、概して、無線を制御して任意の一つ以上の対象となる無線システムをエミュレートし、無線モニタの動作中にデータの送受信をもたらす。また、制御モジュールは、対象となる無線システム及び／又は無線モニタの動作中に送受信されるデータに基づき他のデータを収集し又はそうでなければ受信し、測定し或いは計算するように構成することもできる。
【００３３】
一つの例では、制御モジュール２０２により受信され又は計算されるデータは、複合システムに搭載された無線モニタ２００の場所を含むことができ、それは絶対的でも相対的でもよく（たとえば、一つ以上の他のモニタに対して相対的である）かついかなる任意の数の異なる方法で得られる。種々の例では、モニタの場所の座標は、その設置中に手動で読み込まれる。他の例では、制御モジュールは、全地球測位システム（ＧＰＳ）又は屋内ＧＰＳ測位／追跡システム、ローカル測位システム（ＬＰＳ）の技術など、任意の数の位置決め技術により、それ自体の場所を自動的に検出することができる。一つの例では、制御モジュールは、一つ以上の飛行時間（ＴＯＦ）測定法又は送信されたインパルス信号の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）値に基づき、その場所を決定するように構成される。
【００３４】
たとえば、データは、対象となる無線システムの一つ以上のパラメータ、無線モジュール２００が設置される複合システムの一つ以上のパラメータ（たとえば、気体の種類、製造者及び／又はモデル）、一つ以上の航空機の動作条件などを含むことができる。また、データは、たとえば、モニタ、対象となる無線システム又は複合システムに関連するデータを含んでもよい。この関連データは、たとえば、複合システムの一つ以上のマップ及び／又は３Ｄモデル、無線モニタの設置に関するカスタムノートなどを含むことができる。一つの例では、このデータは、試験を構築する技術者により手動で付加することができ、また別の例では、自動化された構造が付加的に又は代替的に用いられてもよい。より具体的には、たとえば、技術者は、航空機、内装レイアウト、動作状態、基点、目的地などのデータを手動で読み込むことができる。周囲温度や圧力などの他のデータが自動的に記録され、拡張されたセンシングを介してデータストリームに付加される。
【００３５】
別の例では、制御モジュール２０２は、無線２０４及び一つ以上の適切なアンテナ２０６を介して、一つ以上のメッセージ又は他の信号の送信、及び適切な応答の受信をもたらすように構成される。これらのメッセージ及び応答は、たとえば、質問／応答、接続検査、問合わせなどを実行するために、無線モニタと一つ以上の他の無線モニタとの間に存在しうる。また、制御モジュールは、メッセージ又は他の信号及び／又は応答の一つ以上のパラメータを受信、測定又は計算するようにさらに構成することさえできるが、その例は以下で与えられる。
【００３６】
示されたように、無線２０４は、無線スタック２０４ａ及びＲＦ／サウンディング層２０４ｂなどの任意の数の層を含む。無線スタックは、任意で対象となる無線システムとなりうる一つ以上のそれぞれの無線システムの一つ以上の無線アクセス技術を含むことができる又はそうでなければそれらを実施するように構成できる。無線スタックは、それゆえに、一つ以上の対象となる無線システムをエミュレートするように構成される。一つの例では、無線スタックは、ソフトウェア無線システムを含む。
【００３７】
代替的には、ソフトウェア無線システムを含む無線スタックは、対象となる無線システムを含む一つ以上の無線システムそれぞれの一つ以上の無線アクセス技術を実施するように構成され；無線周波数／サウンディング層は、動作して一つ以上のアンテナを介する一つ以上の波形の一つ以上のネットワークパラメータの送信、受信及び測定をもたらすように構成されてもよい。
【００３８】
無線２０４のＲＦ／サウンディンク層２０４ｂは、アンテナ２０６を介して一つ以上の波形（連続波及び／又はパルス状）の一つ以上のネットワークパラメータの送信、受信及び測定をもたらすＲＦネットワークアナライザの無線として機能するように構成される。パラメータは、順に制御モジュール２０２により受信される。波形及びパラメータは、いかなる任意の数の異なる無線チャネルモデルにしたがって生成される又はそうでなければ選択される。一つの例では、次いで、制御モジュールは、動作してＲＦ／サウンディング層がネットワークパラメータの送信、受信及び測定をもたらすように構成された一つ以上の無線チャネルモデルを構築するよう構成されたチャネルモデルコンストラクタ２０２aを含む。適するチャネルモデルの例として、Ｓパラメータ、インパルス応答、平均電力、電力の標準偏差、電力の分散、フェード、深さなどに基づくものが含まれる。
【００３９】
一つの例では、制御モジュール２０２は、無線２０４のＲＦ／サウンディング層２０４ｂにより測定され制御モジュールにより受信されるパラメータに基づき無線リンクの品質が計算されるように構成されたリンク品質エバリュエータ２０２ｂをさらに含んでもよい。リンク品質インジケータは、いかなる任意の数の異なる方法でも品質を計算するように構成され、一つの例では、対象となる無線システムに基づきそうすることもできる。たとえば、リンク品質インジケータは、受信信号強化インジケータ（ＲＳＳＩ）、データ転送率及び／又は対象となるＷＬＡＮシステムのために送信／損失されたパケットを計算するように構成することができる。他の例では、リンク品質インジケータは、対象となるセルラシステムのＲＳＳＩ、又は対象となるＲＦＩＤシステムの質問対応答を計算するように構成することができる。無線リンクの品質測定の他の例は、チャネル容量、ビット誤り率（ＢＥＲ）、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）などを含むことができる。
【００４０】
さらに示されるように、無線モニタ２００は、制御モジュール２０２に接続されかつ無線モニタにより収集されるデータを記憶するように構成されたデータストレージ２０８を備え、それは、無線モニタにより送信、受信、測定、及び／又は計算されるデータを含んでもよい。制御モジュール２０２は、一定間隔でデータを収集するように構成される。ゆえに、データストレージは、記録されたデータ及び記録されたデータの記録された時間のタイムスタンプと関連付けられたモニタの場所を記憶することができる。また、データストレージは、それぞれの記録された時間に複合システムの一つ以上の動作条件に関連付けられた記録されたデータを記憶することができる。この点について、記憶装置は、一つの例では、システムの任意の数の無線モニタ全域で同期する適切なクロック２１０に結合される。
【００４１】
無線モニタ２００のパーツとして示されているが、他の例では、代わりにチャネルモデルコンストラクタ２０２ａ又はリンク品質エバリュエータ２０２ｂのどちらか又は両方が、図１のデータ解析システム１０４などのデータ解析システム又は別の外部システムのパーツを形成することができることが理解されるべきである。これらの他の例では、構築されたチャネルモデルは、無線モニタで読み込まれ、ＲＦ／サウンディング層２０４ｂからのパラメータは、無線リンク品質の外部計算のために記録されてもよい。
【００４２】
ここで図３を参照すると、一つの実施形態によるデータ解析システム３００が示される。データ解析システム３００は、図１の無線性能試験システム１００のデータ解析システム１０４の一つの例である。データ解析システムは、概して、データの収集を受信し、それぞれのデータの解析を実行するように構成される。図３に示されるように、データ解析システム３００は、データの収集が記憶されるデータストレージ３０２、及びそれに基づく対象となる無線システムの一つ以上の解析を実行するためのデータの収集を回収するためのデータアナライザ３０４を含む。たとえば、この収集は、無線モニタ１０２からの収集、又は一つの例においてより具体的には、図２の無線モニタ２００からの収集とすることができる。
【００４３】
一つの例では、無線モニタ１０２（たとえば、無線モニタ２００）は、複合システムに搭載されている間にそれらのデータをデータ解析システム３００に無線で送信するように構成される。別の例では、無線モニタは、複合システムから取り外すことができ、次いで、それらのデータを無線で又は有線でデータ解析システムに送信することができる。次いで、ある時点で、モニタはリセットされ、更新された動作のために同じ又は別の複合システムに設置される。
【００４４】
先ほど指摘されたように、たとえば、データアナライザ３０４により実行される解析は、一時的なＲＦスペクトル地図作成及び／又は航空機の胴体内部での無線システム性能のコンパイルを含む。データアナライザにより実行される一つ以上の解析は、次いで、対象となる無線システム又は対象となる無線システムの一つ以上のパラメータに関する一つ以上の結論への根拠として使用される。これらの結論は、複合システムの一つ以上のパラメータ（それの構造を少なくとも部分的に画定することができる）、及び／又は複合システムの一つ以上の動作条件にさらに基づくことができる。たとえば、解析は、それの少なくとも一つの設計要件を満たす又は超える対象となる無線システムの構造を確立するために実行することができる。この点で、解析は、複合システムの構造又は動作条件により、対象となる無線システムが設計要因により特定される無線リンク品質で作動可能かどうかを計算することを含むことができる。次に、結論は、それの構造についての一つ以上の判定など、対象となるそれぞれの無線システムについての一つ以上の判定を導くことができる。
【００４５】
データ獲得期間中に特定の複合システム（たとえば航空機）及び無線モニタ（たとえば無線モニタ１０２）の特定の設置場所に対する対象となる無線システムの性能についてのいかなる問題も、データアナライザ３０４により実行される一つ以上の解析から識別される。たとえば、性能は、有害である又はそうでない任意の数の動作条件（たとえば、温度、乗客移動、干渉システムなど）について特徴づけられる。
【００４６】
全体として対象となる無線システムの設計及び統合を改善するためには、より多くの試験が望ましい。設計及び性能曲線が開発されて対象となる無線システムのさらなる設置を改善及び最適化するように、ゆえにデータ取得及び解析は、パラメータ（たとえば内装の構造）を変化させて同じ又は異なる機体で繰り返される。これは、解析及び比較のためにデータストレージ３０２に継続的にデータを付加することから利益を享受する。一つの例では、対象となる無線システム及び／又は複合システムの構造のパラメータの数は、試験の数（たとえば、数十、数百、など）で異なることがあるので、一つ以上の規則開発により対象となる無線システム又は複合システムのパラメータを最小化しないとしても削減する若しくは活用することが可能となり、性能を改善することができる。
【００４７】
図１に戻ると、一つ以上の無線モニタ１０２が、いかなる任意の数の異なる方法で複合システム上に設置される。様々な例において、無線モニタは、モニタが対象となる無線システムから分離される非侵入型の構造で設置され、それは複合システム上に設置される又は設置の計画が立てられる。この構造は、複合システム上に設置される二つ以上のモニタを含む。要求される精巧さ次第では、各無線モニタは、図２に示された機能性のすべて又は一部のみを含むことができる。この構造の無線モニタは、対象となる無線システムの性能解析に関するデータを収集する以外の機能を果たさない点で寄生的（ｐａｒａｓｉｔｉｃ）である。
【００４８】
他の例では、無線モニタ１０２は、無線モニタが、設置された対象となる無線システムに統合されピギーバックされる嵌入構造で設置されてもよい。この構造では、対象となる無線システムのハードウェアは、実際、それ自体が対象となる無線システムの機能性に追加して、一つ以上の無線モニタの機能性を実施するように構成される。次いで、種々の例において、この構造は、別個に設置される無線モニタを必要としなくてもよく、又は追加的な別個に設置される無線モニタを含んでもよい。その代わりに、対象となる無線システムのハードウェアは、ハードウェアが一つ以上の無線モニタの機能性を実行する「モニタモード」を含む複数のモードで動作するように構成されてもよい。ゆえに、この構造は、寄生的ではない。
【００４９】
最初に、実施形態は、非嵌入構造の環境において述べられる。しかしながら、非嵌入構造の原理が嵌入構造に等しく又は類似して当てはまるということが理解されるべきである。
【００５０】
非嵌入構造では、無線モニタ１０２は、対象となる無線システムが設置される又は設置の計画が立てられる複合システム上の一つ以上の場所に設置される。一つの例では、無線モニタは、対象となる無線システムの種類及びその無線アクセス技術による方法で、複合システム上に設置及び配置される。上で説明されたように、対象となる無線システムは、ＷＬＡＮ、携帯電話、ＲＦＩＤ、機内エンターテイメント、非常照明、新たな航空機健全性監視センサシステムなどの任意の数の異なる種類のいずれかであってもよく、無線システムは、一以上の任意の数の異なる無線アクセス技術にしたがって動作するように構成された一つ以上の無線ハードウェアコンポーネントを含むことができる。これらの無線ハードウェアコンポーネントは、互いに、及び／又は無線システム外部の一つ以上の他の無線ハードウェアコンポーネントと通信するように構成されてもよい。ゆえに、無線モニタは、対象となる無線システムの無線ハードウェアコンポーネントが設置される又は設置の計画が立てられる複合システム上の一つ以上の場所、及び／又は対象となる無線システムのコンポーネントが通信するように構成される外部の無線ハードウェアコンポーネントの一つ以上の場所に設置されてもよい。
【００５１】
図４は、ＷＬＡＮシステムが設置される又は設置の計画が立てられる客室４０２を含む実施例の航空機４００の略図である。ＷＬＡＮシステムは、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータなどの一つ以上の互換性のある無線装置によりアクセスされる適切な無線アクセスポイントを含む。この種の装置は、航空機に搭載され、航空機の運行中に客室内部の種々の場所から乗客により操作される。次いで、図４に示されるように、一つの無線モニタ４０４ａは、ＷＬＡＮアクセスポイントが設置される又は設置の計画が立てられる天井の場所に設置され、他の二つの無線モニタ４０４ｂ、４０４ｃは、着席した乗客がそれぞれのアクセスポイントにアクセスできる場所に設置される。この例では、各無線モニタは、図１に示される無線モニタ１０２に対応する。
【００５２】
別の例では、ＷＬＡＮシステム同様に、対象となる携帯システムは、航空機に搭載され、航空機の運行中に客室内部の種々の場所から乗客により操作される任意の数の無線装置を含むことができる。この種のシステムは、航空機に搭載されたそれぞれのアクセスポイントをさらに含むことができる。一つの例では、図４に示された設置に類似して、対象となる携帯電話システムについて、一つの無線モニタは、適切なアクセスポイントをエミュレートする天井の場所に設置され、かつ任意の数の他の無線モニタは、着席した乗客が無線装置を操作する場所に設置される。この例では、先ほど述べられたことに類似して、各無線モニタは、図１で示された無線モニタ１０２に対応することができる。さらに別の例では、航空機に搭載されたＲＦＩＤシステムは、非常設備（たとえば、消火器、酸素タンク、救命胴衣など）、貨物、電気設備ベイコンポーネントなどの場所にＲＦＩＤタグ又は読み取り機を含むことができる。これらのタグ又は読み取り機は、航空機全体に配置される一つ以上の外部タグ及び／又は読み取り機と通信するように構成される。この種の対象となる無線システムの無線モニタ１０２は、任意の一つ以上のこれらの場所に設置される。
【００５３】
機内エンターテイメントシステムは、天井、乗客用座席のヘッドレスト、乗客用座席の下などの種々の場所に無線ハードウェアコンポーネントを含むことができる。同様に、非常照明システムは、乗客用座席の下、ドア付近、天井パネルなど、客室全体の様々な場所に無線ハードウェアコンポーネントを含むことができる。これらの種類の対象となる無線システムの無線モニタ１０２は、任意の一つ以上のこれらのそれぞれの場所、及び／又はこれらの種類の無線システムが通信するように構成される外部無線ハードウェアコンポーネントのいかなる他の場所に設置されてもよい。
【００５４】
統合輸送機健全性管理（ＩＶＨＭ）システムなどの新たな健全性監視センサシステムは、航空機全体の様々な場所に配置されたセンサを含むことができる。一つの例では、ＩＶＨＭシステムは、温度センサ（たとえば、メインの客室の内側及び／又は外側）、ひずみゲージ、タイヤ圧力センサ、ブレーキ温度センサ、煙／火災検出器などを含むことができ、それらの中の任意の一つ以上のものは、外部無線ハードウェアコンポーネントと通信するように構成することができる。この種の対象となる無線システムの無線モニタ１０２は、これらの場所のうちの任意の一つ以上に設置することができる。
【００５５】
設置後に、無線モニタ１０２が作動され、構成可能な一定の間隔などで、データを収集する。無線モニタは、任意の数の異なる方法でデータを収集するように構成される。一つの例では、モニタは、一つの指定されたモニタがノードモニタとして機能するように構成された一つ以上のモニタに問い合わせを行いそこから応答を受信する責任を負うハブモニタとして機能するように構成されるハブアンドスポーク配置で動作するように構成される。この配置では、ノードモニタがハブモニタと通信するように構成されるが、ノードモニタが互いに通信することはできない。たとえば、図４で示されるように、無線モニタ４０４ａは、ハブモニタとして機能するように構成され、無線モニタ４０４ｂ、４０４ｃは、ノードモニタとして機能するように構成される。
【００５６】
一つの例では、ハブアンドスポーク配置の無線モニタ１０２は、接続性検査を実行するように構成される。ハブモニタは、一定の間隔などでハブモニタへのノードモニタの接続性を検査するように構成される。次いで、ハブモニタは、適切なタイムスタンプでノードモニタごとに接続性の成功又は失敗を記録するように構成される。この点で、接続性検査の成功又は失敗は、この種の対象となる無線システム及びそれの無線アクセス技術に基づき判定される。たとえば、対象となるＲＦＩＤシステムについて、問い合わせが行われたノードモニタは、ハブモニタが収集するそれらそれぞれの識別子（ＩＤ）で応答することができる。たとえば、対象となるＷＬＡＮシステムについては、問い合わせが行われたノードモニタは、ハブモニタが収集するそれらそれぞれのインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス又は他のパラメータで応答することができる。
【００５７】
一つの例では、問い合わせが行われたノードモニタ１０２は、ハブモニタとそれぞれのノードモニタとの間の通信リンクの品質も判定されるサンプルデータでハブモニタからの質問に応答することができる。この場合、ハブモニタは、接続性検査でのようにサンプルデータをリクエストするように構成され、各ノードから受信されたサンプルデータ（またはその不足）を評価して成功を検証する。別の例では、ハブモニタは、ノードモニタについての一つ以上の付加的な通信特性を計算し記録するように構成されてもよい。
【００５８】
ハブアンドスポーク配置では、データ解析システム１０４は、無線モニタ１０２により収集されたデータのいかなる任意の数の異なる解析をも実行することができる。一つの例では、データ解析システムは、受信範囲の確実な境界線がモニタの場所からどこまでかを画定するために、データを解析するように構成することができる。たとえば、より具体的には、データ解析システムは、あるデータ転送率（たとえば、ＷＬＡＮ）でシステムの動作が期待できるのはハブから何メートル離れたところまでなのか、ＲＦＩＤタグがどのくらい離れた所に配置されてもなお読み込み可能であるのかなどを判定するように構成される。この解析は、半径の関数として与えられた確率を含む統計的な推定を含む。必要なアンテナ又はアクセスポイントの量を決定する際には、固有に推測される影響（ｎａｔｕｒａｌ  ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）が含まれる。予測されたアクセスポイント又はアンテナの数が解析に基づいて縮小されれば、航空機の複雑さ及び重量も減らされる。
【００５９】
別の例では、無線モニタ１０２は、ハブモニタ及びノードモニタが区別できないメッシュ配置で動作するように構成される。任意のモニタは、ハブモニタ又はノードモニタとして機能するように構成される；又は言い換えれば、任意の一つ以上のモニタは、ハブモニタ又はノードモニタとして選択的に機能するように構成される。単独のハブモニタとは対照的に、無線モニタが互いに通信するときには、メッシュ配置により、大量のサンプリングデータの収集が可能になり、これにより複数の受信範囲の評価が可能になる。
【００６０】
たとえば、図４に示されるように、任意の無線モニタ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃは、ハブモニタ又はノードモニタとして機能するように構成されるが、ハブモニタ及びノードモニタとして選択的に機能するように構成されてもよい。たとえば、対象となるＷＬＡＮシステムについては、任意のモニタが、ノードとしての他のモニタに問い合わせを行うためにハブモニタとして機能し、ハブモニタが収集するそれらそれぞれのインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス又は他のパラメータで応答することができる。一つの例では、ハブモニタは、ハブモニタにサンプルデータを送り、成功した送信をタイムスタンプし記録を取るように構成することもできる。
【００６１】
たとえば、対象となるＲＦＩＤシステムについて、任意の数の無線モニタ１０２の各々は、レーダー又はタグとして機能する、又は電子製品コード（ＥＰＣ）基準に従うなどして読み取り機及びタグとして選択的に機能するように構成されてもよい。より具体的な例では、複数のモニタは、各モニタがそれぞれの間隔（たとえば、２０秒）で読み取り機として機能するように構成された一つ以上のサイクルの試験スケジュールに従って動作するように構成されてもよい。
【００６２】
対象となるＲＦＩＤシステムの一つの例では、複数の無線モニタ１０２の各々は、それぞれ間隔が割り当てられる。モニタの間隔において、それは、タグとして機能する他のモニタに問い合わせを行いそこから応答を受信する読み取り機として機能することができる。タグモニタの問合わせは、質問をタグモニタに送る読み取りモニタを含むことができる。タグモニタは、質問の記録をタイムスタンプし記録にとり、そのＩＤを使用して質問に応答することができる。読み取りモニタが、タグモニタからの応答を受信し、タイムスタンプして記録に取る。間隔の最後で、次の間隔の前又は最初に、読み取りモニタは、タグモニタとして機能するように切り替えをし、次の間隔に割り当てられたタグモニタは、読み取り機モニタとして機能するように切り替えることができる。このプロセスは、次いで、次の読み取り機モニタで繰り返し、サイクルを通して複数のモニタの各々で起こる。試験スケジュールは、一つ以上のサイクルを含み、種々の例では、数秒、数分、数時間、数日又はそれ以上の期間で起こりうる。
【００６３】
無線モニタ１０２が読み取り機とタグとの間をサイクルする例では、いくつかのモニタは、複合システムを介して分散される。たとえば、航空機の客室中に分散されたモニタの環境では、客室尾部に配置された読み取り機モニタについて、客室後部に配置されたタグモニタは読み取り機モニタの範囲外とされる。しかし、読み取り機の役割が客室中央部に配置されたモニタに切り替わると、前方に配置されたタグモニタが応答しはじめる。ゆえに、客室の全体積は、貨物及び電気設備ベイを含む意味のあるデータを提供してサンプリングされる。
【００６４】
数時間にわたり実行される試験シーケンスで、無線モニタ１０２により収集されるデータは、客室の距離の関数として成功した通信の確率（対象となるパラメータの一例）を統計的に数値化する十分な情報を提供することができる。さらに、試験シーケンスが試験飛行中に実行される例では、対象となるＲＦＩＤシステムの性能が通常の動作条件変更のために解析される。たとえば、収集されたデータは、干渉が期待されない離れたエリア上空での飛行中に、ＲＦＩＤシステムのＲＦＩＤ読み取り機が飛行ライン上で（多くの潜在的な干渉ソースがある中で）なおも動作するかどうかを判定するために解析される。
【００６５】
上述の例が対象となるＲＦＩＤシステムの環境で無線モニタ１０２の使用を強調する一方で、類似の試験シーケンス及び監視機能が他の興味の関心の無線システムのために調整される。モニタは、いかなる任意の数の異なる対象となる無線システムをエミュレートするために再構成できる点で、柔軟性がある。いくつかの例では、移動する乗客を含む複数の無線アクセス技術への性能の影響を理解することは価値あることとされる。これらの例では、無線モニタがいくぶん恣意的な場所で航空機上に設置され、動的環境の存在下で対象となる複数の異なるシステムを監視する方法でデータを収集するように構成される。
【００６６】
他の例では、一つ以上の対象となる無線システムへの客室構造（たとえば、乗客収容設備、内装、座席などのレイアウト）の影響により、データを収集するため無線モニタ１０２の設置及び運用が促進されることがある。これらの例では、モニタは、対象となる無線システムの無線アクセス技術のためだけにデータを収集するように構成される。さらに他の例では、干渉が焦点とされ、複数の対象となる無線システム間でモニタに機能を分け、かつ同時に動作させてデータを収集することが望ましい。たとえば、モニタの柔軟で再構成可能な性質を使用して、それの動作は、共有されるスペクトルで互いの存在下で動作する異なる無線システムの影響を分析するためにデータを収集するように構成することができる。この場合、メイン客室のモニタは、対象となる計画された機内エンターテイメントシステムのＭＩＭＯ技術を用いるために構成され、他方では、貨物ベイの他のモニタは、計画された対象となる新たな健全性監視センサシステムのためにＺｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｈｏｏｔｈ（登録商標）にしたがって通信するように構成される。
【００６７】
一つの例では、大きな客室と小さな客室との間の違いを数値化するために、試験は、航空機に搭載された無線モニタ１０２の基準で行われる。この場合、ハブモニタは、天井パネルのメイン客室の前に設置され、ノードモニタは、座席下の客室の中央に設置される。この試験では、モニタが設置され、任意の数の単通路型航空機及び双通路型航空機（異なる構造のパラメータ）のためにデータが収集される。データは、データ解析システム１０４に送信され、ここで航空機の動作条件（たとえば、乗客が概して自由に移動できる機内）が航空機全域で同じになるように、時間内にデータのフィルタリング及び調整が行われる。図５は、３つの航空機それぞれの構造の概念的比較を提供するグラフである。垂直軸は電力を示すが、その代わりに、たとえばＢＥＲ、ＳＮＲ、データ転送率などのいかなる任意の数の他のパラメータを示すこともできる。これらの設定は、試験前に画定され、無線モニタにより収集されたデータを導く。
【００６８】
図５に示された結果は、各航空機に搭載された対象となる無線システムが任意の数の要因（たとえば、内装レイアウト）のために異なって機能するが、平均して単通路型構成は、双通路型構成よりも高い電力レベルを提供することができるということを示す。７８７型航空機に搭載された対象となる無線システムが７３７型航空機などの小さなプラットフォームで複製されれば、これらの結果はそれが機能することを示す。
【００６９】
別の例では、非常照明システムなどの別の無線システムが既に設置されている客室に、機内エンターテイメントシステムなどの新たな無線システムを設定することを検討する。試験は、干渉の可能性を算定するために構成される。図６は、試験中に収集されるデータ解析から生じるグラフを示す。曲線は、非常照明システムをエミュレートするために非常照明動作モード（たとえば、２．４ＧＨｚ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）無線）で設置される二つの無線モニタ１０２のＢＥＲを示す。これらのモニタは、より具体的には、たとえば、一つの頭上の受信器（たとえば、出口標識）及び非常照明システムの座席下に搭載されたコントローラをエミュレートする。垂直軸は、単独の航空機の試験中の受信器のＢＥＲ出力を示す。閾値未満の性能が期待される。示されるように、プロトタイプ１、２及び３は、新たな機内エンターテイメントシステムの異なる構造を表す。プロトタイプ１は受け入れられない干渉を導入し、プロトタイプ２はわずかに互換性があり、プロトタイプ３は完全に互換性があることが、結果により示される。さらに大きなサンプル集合には、どのプロトタイプが最善であるか、又は他が検索されるべきであるかどうかの正確な工学的決定を行うことが望ましい。
【００７０】
さらに別の例では、種々の航空機内装の影響が評価される。たとえば、ハブモニタ及びノードモニタとして二つの無線モニタ１０２を使用して、天井及び荷物棚の変更に注目する。ハブモニタは、各試験された航空機の同じ相対的場所の天井パネルに設置される。ノードモニタは、天井パネルの他の側面の固定された場所に任意で設置され、その相対的場所は各航空機試験のために固定される。図７のグラフに示されるように、二つの大きなサンプル集合がとられる。第一のサンプル集合は、元の天井パネル構造での複数の試験からのものとされ、第二の集合は、新たな天井パネル／荷物棚の構造での複数の試験からのものとされる。二つのサンプル集合を比較することにより、新たな天井／荷物棚の型式は、性能への明らかな影響はないように思われる。垂直軸は、無線モニタにより実現される任意の測定可能なパラメータとされる。測定されたパラメータは、試験開始時に画定され、モニタによるデータ収集を導く。
【００７１】
さらに別の例では、異なる航空機内装の影響が評価される。たとえば、ハブモニタ及びノードモニタとして二つの無線モニタ１０２を使用して、天井及び荷物棚の変更に注目する。ハブモニタは、各試験された航空機の同じ相対的場所で天井パネルに設置される。ノードモニタは、天井パネルの他の側面の固定された場所に任意で設置され、その相対的場所は、各航空機試験のために固定される。図７のグラフに示されるように、二つの大きなサンプル集合がとられる。第一のサンプル集合は、元の天井パネル構造での複数の試験からのものとされ、第二の集合は、新たな天井パネル／荷物棚の構造での複数の試験からのものとされる。二つのサンプル集合を比較することにより、新たな天井／荷物棚の型式は、性能への明らかな影響はないように思われる。垂直軸は、無線モニタにより実現される任意の測定可能なパラメータとされる。測定されたパラメータは、試験開始時に画定され、モニタによりデータ収集を導く。一つの例では、パラメータは、電力とされ、グラフは閾値を超えた性能を示すことができる。しかしながら、フェードの深さなどの異なるパラメータ解析により、閾値が対象となる特定の無線システム及び無線アクセス技術には満たないことが明らかである。
【００７２】
本発明の実施形態によれば、無線性能試験システム１００、並びに無線モニタ１０２及びデータ解析システム１０４を含むそれのサブシステムは、種々の手段により実施される。同様に、無線モニタ２００及びデータ解析システム３００の実施例は、それらのそれぞれの要素を含んでおり、実施形態による種々の手段により実施される。システム、サブシステム及びそれぞれの要素を実施するための手段は、単独で、又は、コンピュータ可読記憶媒体からの一つ以上のコンピュータプログラムコード命令、プログラム命令又は実行可能なコンピュータ可読プログラムドード命令の指示のもとで、ハードウェアを備えることができる。
【００７３】
一つの実施例では、ここで図示され述べられるシステム、サブシステム、及びそれぞれの要素として機能する又はそうでなければそれらを実施するように構成された一つ以上の装置を提供することができる。複数の装置を含む実施例では、それぞれの装置は、有線又は無線ネットワークなどを介して直接的に又は間接的になど、任意の数の異なる方法で、互いに接続され、又はそうでなければ通信することができる。
【００７４】
概して、本開示の実施形態の装置は、一つ以上の固定又は持ち運び可能な電子装置内に備えられ、含まれ、又は実施することができる。適する電子機器の例は、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーションコンピュータ、サーバコンピュタなどを含む。装置は、メモリ（たとえば、記憶装置）に接続されたプロセッサ（たとえば、プロセッサユニット）などの任意の数のコンポーネントそれぞれの一又は複数を備えてもよい。
【００７５】
プロセッサは、概して、たとえば、データ、コンピュータ可読プログラムコード、命令（ソフトウェア、ファームウェアなど、概して「コンピュータプログラム」）などの情報、及び／又は他の適する電子情報を処理できる任意のハードウェアである。より具体的には、たとえば、プロセッサは、プロセッサに搭載された状態で記憶された又はそうでなければメモリ（同じ又は別の装置のメモリ）に記憶された、コンピュータプログラムを実行するように構成することができる。プロセッサは、特定の実施次第で、任意の数のプロセッサ、マルチプロセッサコア、又は他の種類のプロセッサであってもよい。さらに、プロセッサは、単一のチップ上に主要プロセッサと共に一つ以上の二次プロセッサが存在する任意の数の異種プロセッサシステムを使用して実施されてもよい。別の実施例では、プロセッサは、同一形態の複数のプロセッサを含む対称型マルチプロセッサシステムであってもよい。さらに別の実施例では、プロセッサは、一つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）などとして実施される、又はそうでなければそれらを含むことができる。ゆえに、プロセッサは一つ以上の機能を実行するためのコンピュータプログラムを実行できるが、種々の例のプロセッサは、コンピュータプログラムの支援がなくとも一つ以上の機能を実行することができる。
【００７６】
メモリは、概して、データ、コンピュータプログラム及び／又は一時的な及び／又は永続的な他の適する情報などの情報を記憶できる任意のハードウエアである。メモリは、揮発性及び／又は不揮発性メモリを含み、固定されても取り外し可能でもよい。適するメモリの例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ、フラッシュメモリ、サムドライブ、取り外し可能なコンピュータディスケット、光ディスク、磁気テープ又はそれらをいくつか組み合わせたものを含む。光ディスクには、コンパクトディスク−リードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク−リード／ライト（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、及びＤＶＤなどが含まれる。種々の例では、メモリは、情報を記憶できる永続的装置として、一つの場所から別の場所へ情報を伝送できる電子的な一時的信号などのコンピュータ可読伝送媒体と区別される、コンピュータ可読記憶媒体としてもよい。ここで述べられるコンピュータ可読媒体は、概して、コンピュータ可読記憶媒体又はコンピュータ可読伝送媒体を参照することができる。
【００７７】
メモリに加えて、プロセッサは、情報をディスプレー、送信及び／又は受信するために一つ以上のインターフェースに接続することもできる。インターフェースは、通信インターフェース（たとえば通信ユニット）及び／又は一つ以上のユーザインターフェースを含むことができる。通信インターフェースは、他の装置やネットワークへ及び／又はそれらから情報を送信及び／又は受信するように構成することができる。通信インターフェースは、物理的（有線）及び／又は無線通信リンクにより情報を送信及び／又は受信するように構成される。適する通信インターフェースの例として、ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）、無線ＮＩＣ（ＷＮＩＣ）などが含まれる。
【００７８】
ユーザインターフェースは、ディスプレー及び／又は一つ以上のユーザ入力インターフェース（たとえば、入力／出力ユニット）を含むことができる。ディスプレーは、適する例として液晶ディスプレー（ＬＣＤ）、発光ダイオードディスプレー（ＬＥＤ）、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）などを含む、ユーザに情報を提示又はそうでなければディスプレー表示するように構成することができる。ユーザ入力インターフェースは、有線又は無線とすることができ、処理、記憶及び／又はディスプレーの装置内でユーザから情報を受信するように構成することができる。ユーザ入力インターフェースの適する例として、マイク、画像またはビデオキャプチャー装置、キーボードまたはキーパッド、ジョイスティック、タッチセンサ式画面（タッチスクリーンとは別個の、又はタッチスクリーンに統合されたもの）、生物測定センサーなどが含まれる。ユーザインターフェースは、プリンタやスキャナなどの周辺機器と通信する一つ以上のインターフェースをさらに備えることができる。
【００７９】
上述のように、プログラムコード命令は、システム、サブシステム及びここで述べられるそれぞれの要素の機能を実施するために、メモリに記憶され、プロセッサで実行することができる。理解されるように、任意の適するプログラムコード命令は、コンピュータ可読記憶媒体からコンピュータ又はその他のプログラム可能装置に読み込まれ、ここで特定される機能を実施する手段となるように特定のマシンが製造される。また、これらのプログラムコード命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶することができ、この記憶媒体は、コンピュータ、プロセッサ、又はその他のプログラム可能な装置を特定の方法で機能させることにより特定のマシン又は特定の製造品を生成することができる。コンピュータ可読記憶媒体に記憶された命令は、製造品を生産することができ、この製造品はここで述べられた機能を実施するための手段となる。プログラムコード命令をコンピュータ可読記憶媒体から読み出してコンピュータ、プロセッサ、又はその他のプログラム可能な装置に読み込むことにより、コンピュータ、プロセッサ、又はその他のプログラム可能な装置上で又はそれらにより実行される工程を実行するコンピュータ、プロセッサ、又はその他のプログラム可能な装置を構成することができる。
【００８０】
一つの命令が一度に読み出され、読み込まれ且つ実行されるように、プログラムコード命令の読み出し、読み込み及び実行は連続して行われる。幾つかの実施形態では、複数の命令をまとめて読み取り出し、読み込み及び／又は実行するために、読み出し、読み取り、及び／又は実行を並行して行なうことができる。コンピュータ、プロセッサ、又はその他のプログラム可能な装置により実行される命令がここで述べられる機能を実施するための工程を提供するように、プログラムコード命令の実行により、コンピュータで実施されるプロセスが生成される。
【００８１】
プロセッサによる命令の実行、又はコンピュタ可読記憶媒体での命令の記憶により、特定の機能を実行するための動作の組み合わせがサポートされる。さらに、一つ以上の機能及び機能の組み合わせは、特定の機能を実行する特殊用途ハードウェアに基づくコンピュータシステム及び／又はプロセッサ、或いは特殊用途ハードウェアとプログラムコード命令との組み合わせによって実施されることも理解されるだろう。
【００８２】
本開示の実施形態は、具体的には、例えば、航空宇宙、船舶、及び自動車を含む特に輸送産業の分野において、様々な用途で使用される可能性がある。したがって、ここで図８及び９を参照すると、実施形態は、図８に示される航空機の製造及び保守方法８００、及び図９に示される航空機９００の環境で使用することができる。製造前の段階では、例示的な方法は、航空機の仕様及び設計８０２と、材料調達８０４とを含む。開示された装置及び方法は、航空機に搭載して設置するための対象となる無線システムの設計で使用することができ、設計を導くデータを収集及び解析するために予め製造された航空機で使用することができる。製造段階では、航空機のコンポーネント及びサブアセンブリの製造８０６と、システムインテグレーション８０８とが行われる。その後、航空機は認可及び納品８１０を経て運航８１２される。顧客により運航される間に、航空機は、定期的な整備及び保守８１４（改造、再構成、改修なども含む）を受ける。また、開示された装置及び方法は、航空機の製造及び運航中に使用することができ、製造されている航空機に搭載され使用することもできる。
【００８３】
方法８００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば、顧客）によって実施又は実行される。本明細書の目的のために、システムインテグレーターは、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含んでもよく、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含んでもよく、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってもよい。
【００８４】
図９に示されるように、実施例の方法８００によって製造された航空機９００は、複数のシステム９０４及び内装９０６を有する機体９０２を含む。高レベルのシステムの実施例には、推進システム９０８、電気システム９１０、油圧システム９１２、及び環境システム９１４のうちの一つ以上が含まれる。上述の任意の対象となる無線システムを含む、任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の原理は、自動車産業などの他の産業に提供することもできる。
【００８５】
上述のように、ここで実施される装置及び方法は、製造及び保守方法８００の一つ以上の任意の段階で用いることができる。例えば、製造プロセス８０６に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機９００の運航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様の方法で製作又は製造される。また、一つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせは、例えば、航空機の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機のコストを削減することにより、製造段階８０６及び８０８中に利用することができる。同様に、一つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせを、航空機の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守８１４に利用することができる。
【００８６】
これまでの説明および関連する添付図面に提示された教示の利点を有するこれらの開示に関係する当業者であれば、本開示の多数の変形例および他の実施形態が想起されよう。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものでなく、変形及び他の実施形態が添付の特許請求の範囲に包まれることを意図しているものと理解されるべきである。さらに、上の説明及び添付図面は、要素及び／又は機能の特定の組み合わせの点から実施形態を説明しているが、特許請求の範囲から逸脱せずに、別の実施形態によって要素及び／又は機能の異なる組み合わせが提供されてもよい。この点で、例えば、要素及び／又は機能の、上に明記したものとは異なる組み合わせも、特許請求の範囲の一部に明記されるものとして考慮される。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは、一般的及び説明的な意味でのみ使用されているのであって、限定を目的として使用されているのではない。
【符号の説明】
【００８７】
１００    無線性能試験システム
２００    無線モニタ
３００    データ解析システム
４００    航空機
４００ａ、４００ｂ、４００ｃ    無線モニタ
８００    航空機の製造及び保守方法
９００    航空機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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