车辆监控装置、中继器、紧急仲裁装置和车辆紧急监控系统的制作方法

1.本公开总体上涉及一种车辆监控装置、一种中继器、一种紧急仲裁装置和一种车辆紧急监控系统。


背景技术：

2.总体来说，几代移动电信系统是已知的，例如，基于国际移动电信-2000(imt-2000)规范的第三代(“3g”)、提供国际移动电信-高级标准(imt-高级标准)中定义的能力的第四代(“4g”)以及目前正在开发中并且可能在2020年投入使用的第五代(“5g”)。
3.满足5g要求的一个候选方案是所谓的长期演进(lte)，这是一种允许移动电话和数据终端进行高速数据通信的无线通信技术，并且已经用于4g移动电信系统。满足5g要求的其他候选系统称为新无线电(nr)接入技术系统(nr)。
4.lte基于第二代(“2g”)的gsm/edge(“全球移动通信系统”/“gsm演进的增强数据速率”，也称为egprs)和第三代(“3g”)网络技术的umts/hspa(“通用移动电信系统”/“高速分组接入”)。
5.lte在3gpp(“第三代合作伙伴计划”)的控制下被标准化，并且存在允许比基本lte更高的数据速率并且也在3gpp的控制下被标准化的后继lte-a(高级lte)。
6.未来，3gpp计划进一步开发lte-a，使其能够满足5g的技术要求。
7.由于5g系统可能分别基于lte-a或nr，因此假设5g技术的特定要求将基本上由已经在lte-a和nr标准文档中定义的特征和方法来处理。
8.此外，众所周知，通过卫星提供移动电信，因此，预计卫星也将用于5g网络。这种卫星来自5g非地面网络(ntn)的一部分。这些是网络或网络段，其可以基于用于移动传输的机载或星载交通工具，其中，用户设备(ue)或适于在移动电信网络上通信的其他模块经由星载或机载平台(例如，卫星)接入基站(gnb)。空中ue也可以进入ntn，例如，可以在8至50公里范围内运行，甚至可以是准静止的。
9.例如，非地面网络在tsgran的tr38.811“支持非地面网络的nr研究”中有所规定。
10.基于ntn的5g网络的出现可以为宽带通信网络提供至少一个以下特征：
11.高容量通信链路
12.ue和中继器高速运行时的操作
13.无处不在(全球)覆盖
14.高户外可用性和可靠性
15.此外，飞行数据记录器(fdr)或类似系统是已知的，其存储相关数据，以帮助分析飞机的事故或事件。典型地，这种fdr是为了抵抗极端情况而建造的，并且包括发射器，例如，水下定位信标。
16.尽管存在用于飞行数据记录的技术，但是通常希望提供车辆监控装置、中继器、紧急仲裁装置和车辆紧急监控系统。


技术实现要素：

17.根据第一方面，本公开提供了一种车辆监控装置，包括被配置为通过移动电信系统与远程计算机通信的电路，其中，所述电路还被配置为：将车辆监控数据传输到远程计算机，其中，经由位于车辆处的移动电信系统的中继器传输所述车辆监控数据。
18.根据第二方面，本公开提供了一种中继器，包括被配置为与移动电信系统通信的电路，其中，所述电路还被配置为：建立到移动电信系统的移动通信回程链路；向车辆监控装置和位于车辆处的至少一个用户设备提供移动电信；并且通过回程链路将从监控装置接收的车辆监控数据和从至少一个用户设备接收的传输数据传输到移动电信系统。
19.根据第三方面，本公开提供了一种紧急仲裁装置，包括电路，所述电路被配置为：从安装在车辆上的至少一个紧急传感器接收紧急传感器数据；基于接收的传感器数据生成紧急命令；并且提供紧急命令，使得中继器优先化车辆监控数据，以便通过建立到移动电信系统的回程链路传输。
20.根据第四方面，本公开提供了一种车辆紧急监控系统，包括：车辆监控装置，包括被配置为与移动电信系统通信的电路，其中，所述电路还被配置为：将车辆监控数据传输到远程计算机，其中，经由位于车辆处的移动电信系统的中继器传输所述车辆监控数据；以及中继器，包括被配置为与移动电信系统通信的电路，其中，所述电路还被配置为：建立到移动电信系统的移动通信回程链路；向车辆监控装置和位于车辆处的至少一个用户设备提供移动电信；并且通过回程链路将从监控装置接收的车辆监控数据和从至少一个用户设备接收的传输数据传输到移动电信系统。
21.在从属权利要求、以下描述和附图中阐述了进一步的方面。
附图说明
22.通过参考附图的示例来解释实施例，其中：
23.图1是示出车辆紧急监控系统的实施例的框图；
24.图2是示出图1的车辆紧急监控系统的功能的状态图；
25.图3是车辆监控装置、中继器和紧急仲裁装置的框图；以及
26.图4是可用于实现车辆监控装置、中继器和紧急仲裁装置的多用途计算机的框图。
具体实施方式
27.在给出参考图1的实施例的详细描述之前，进行一般解释。
28.同样如开头所述，5g系统可以基于lte-a或nr。此外，在一些实施例中，经由基于卫星的非地面网络提供移动电信，非地面网络可以是5g网络的一部分。另外，在一些实施例中，可以使用非地面网络(ntn)。对于ntn，ue可以基于机载或星载交通工具，其中，这种机载或星载交通工具可以包括例如用户设备(ue)或适于与ntn移动通信网络通信的其他模块。空中ue可以在例如8到50公里之间操作，甚至可以是准静止的。
29.在一些实施例中，基于ntn的5g系统的推出将提供例如覆盖全球的无处不在的宽带网络。
30.已经认识到，这种网络(例如，ntn)的可用性还可以允许回程用于本站存储和分析的来自长距离运输工具(例如，飞机、轮船和火车)的任何关键遥测数据的能力。
31.此外，人们已经认识到，在诸如飞机、轮船和火车等长距离运输车辆中，需要关键系统监控。从这种监控中获得的数据可以例如用于：
32.·
一旦车辆返回其本站，故障先占的常规诊断和维护
33.·
调查车辆卷入的事故，
34.而不在这方面限制本公开。
35.然而，因为没有能够在任何地方提供覆盖的无处不在的通信网络，所以在一些实施例中，车辆回程传输由监控产生的数据，这样的关键操作系统数据倾向于被记录并存储在船上，也如开头所指出的。这通常存储在安全且难以销毁的众所周知的存储装置中，例如，黑匣子记录器(bbr)、驾驶舱语音记录器(cvr)、飞行记录器等。其基本原理在于，当车辆返回基地或遭遇灾难性事故时，可以恢复存储装置，并检索信息，进行分析。
36.最近有一些案例表明：
37.·
恢复飞行记录器花费了相当长的时间，从而阻碍了存储数据的快速检索和分析。这方面的一个示例是法国航空公司从里约热内卢飞往巴黎的af447航班，该航班于2009年6月在大西洋坠毁，直到2011年5月才恢复飞行记录器。
38.·
飞行记录器被坠机冲击或随后的火灾损坏。例如，9/11事件中撞上wtc大厦的飞机至少有一些飞行记录器。即使存储装置被硬化并制成非常有弹性，它们仍然可以在强烈的火灾或高冲击坠机中被摧毁。
39.·
飞机丢失了，所以飞行记录器一直没有找到，例如，2014年3月在印度洋丢失的mh370，飞行记录器一直没有找到。
40.已经进一步认识到，随着无处不在的基于ntn的5g覆盖，长途运输车辆通常将携带ntn中继器，这也将在下面进一步讨论。
41.因此，一些实施例涉及一种车辆监控装置，具有被配置为通过移动电信系统与远程计算机通信的电路，其中，该电路还被配置为将车辆监控数据传输到远程计算机，其中，经由位于车辆处的移动电信系统的中继器传输车辆监控数据。
42.车辆监控装置可以是飞行数据记录器(fdr)、黑匣子记录器(bbr)、驾驶舱语音记录器(cvr)等，或者是其一部分。还可能包括fdr、bbr、cvr中的至少一个。
43.车辆监控装置也可以是车辆电子装置的一部分，例如，车载计算机、紧急记录器等。
44.该电路可以包括以下至少一个：处理器、微处理器、专用电路、内存、存储器、无线电接口、无线接口、网络接口等，例如，包括在基站中的典型电子组件，例如，enodeb、nr gnb、用户设备等。可以包括接口，例如，适于向和/或从移动电信系统提供通信的移动电信系统接口，该接口可以基于umts、lte、lte-a，或者基于nr、5g系统等，并且也可以是ntn或者是ntn的一部分，这又可以基于5gnr、5g ntn等。还可以包括无线接口，例如，无线局域网接口、蓝牙接口等。
45.该电路将车辆监控数据传输到也可以在车辆上的计算机，其中，经由移动通信系统的中继器传输车辆监控数据，其中，中继器位于车辆上，该车辆可以是飞机、轮船、火车、无人驾驶飞机、潜水艇、公共汽车或长途汽车。
46.车辆监控数据可以不直接传输到车载计算机，而是无线传输到中继器，中继器然后经由卫星或ntn等将它们无线传输到远程计算机。
47.远程计算机可以用于存储车辆监控数据，用于监控，并因此用于监控车辆的状态，用于进一步分析车辆的事故或事件等。
48.中继器可以是集成接入-回程(iab)中继器。当从下一代基站gnb(也可以称为施主gnb)观察到时，iab中继器可以表现为例如用户设备(ue)，中继器将其业务回程到该基站。当从通过iab中继器接入网络的ue观看时，iab可以表现为gnb。在这种情况下，车辆iab中继器的施主gnb例如是位于或超出ntn卫星或移动电信系统的任何其他实体的ntn gnb。
49.车辆监控数据可以包括以下数据中的至少一个：来自车辆传感器的传感器数据、语音记录数据、定位数据、图像数据等。例如，车辆监控数据可以是飞行参数(或火车/轮船驾驶参数)的指示，包括车辆的控制和致动器位置、发动机信息、一天中的时间、温度(室内、发动机、室外、关键部件)、压力(车辆外部、内部)、电压参数(例如，车载电网的电压参数等)。
50.因此，在一些实施例中，通过将车辆监控数据传输到远程计算机，即使在车辆监控装置(例如，集成在fdr、bbr等中)找不到、被损坏等的情况下，车辆监控数据也可以在远程计算机处访问。
51.在一些实施例中，车辆监控数据被连续地或周期性地或根据命令经由中继器传输到远程计算机，并因此传输到远程计算机。因此，例如，可以控制数据传输速率，并且可以针对车辆的特定情况(例如，紧急情况、车辆的危急情况等)、传输容量或质量等来调整传输速率。
52.在一些实施例中，响应于传输车辆监控数据的传输命令来传输车辆监控数据。传输命令可以包括一位或多位数字数据，并且可以是单个命令，或者也可以集成在另一命令或数据字中。
53.在一些实施例中，从中继器接收传输命令，即，通过到中继器的无线链路(其可以根据5g中的uu接口被配置为接入链路)。
54.在一些实施例中，传输命令由中继器发出。这可以由中继器响应于从另一实体接收的相应命令来完成，或者由中继器自身来完成，例如，基于数据传输容量等。
55.在一些实施例中，其中，传输命令由远程计算机发出。因此，例如，远程计算机可以控制是否、何时以及以何种方式将车辆监控数据传输到远程计算机。例如，在检测到车辆的危急情况(紧急情况等)的情况下，远程计算机(或控制远程计算机的人员)可以触发发出发送给车辆监控装置的命令。
56.在一些实施例中，传输命令包括由车载或车外紧急仲裁装置发出的紧急命令。例如，如果从监控数据的分析来看，紧急仲裁装置检测到车辆的危急情况(紧急情况等)，则可以用紧急命令触发传输车辆监控数据。
57.在一些实施例中，传输命令由基于车辆的装置发出，例如，车载计算机或车辆的其他电子装置。基于车辆的装置可以被配置为自身或响应于用户输入(例如，通过按钮、开关、软件命令等)发送传输命令。
58.在一些实施例中，电路还被配置为对车辆监控数据执行数据压缩。数据压缩可以是有损的(例如，对于使用音频压缩技术的语音记录，例如，mp2、he-aac、mp3等)或基于已知算法的无损，例如，基于概率模型的lempel-ziv、zip(等)压缩方法、算法等。此外，可以调整数据压缩的类型，例如，基于传输容量或能力，但是也基于车辆的状态(例如，正常、危急、紧
急等)。
59.在一些实施例中，电路被配置为存储车辆监控数据，直到传输车辆监控数据。例如，如果定期执行数据传输，或者在回程链路容量由于网络覆盖减少或没有网络覆盖而不足的情况下，车辆监控数据可以存储一个或多个时间段。在这样的实施例中，电路可以包括数据高速缓存(例如，硬盘、固态驱动器等)，其中，数据高速缓存的容量适合于车辆监控数据的传输，如上所述。
60.在一些实施例中，电路还被配置为将车辆监控数据分成至少两个车辆监控数据组。车辆监控数据组可以包括不同相关性的车辆监控数据等。
61.在一些实施例中，该电路还被配置为对至少两个车辆监控数据组中的至少一个进行优先化，以便传输，从而例如确保传输具有更高相关性的车辆监控数据。
62.在一些实施例中，电路基于网络接入链路质量将优先化的车辆监控数据组传输到中继器。例如，在不好的接入链路质量情况下，仅传输优先化的车辆监控数据组，而在好的接入链路质量情况下，传输两组、更多组或所有组的车辆监控数据组。
63.在一些实施例中，电路响应于从中继器或远程计算机接收的优先化命令，传输优先化的车辆监控数据组。例如，如果中继器例如从紧急仲裁装置、特定回程链路质量等检测到紧急情况，则中继器可以传输优先化命令，使得例如在这种情况下，确保例如最重要的车辆监控数据(或至少优先化的车辆监控数据组)的传输。
64.一些实施例涉及一种中继器，具有被配置为与移动电信系统通信的电路，其中，该电路进一步被配置为建立到移动电信系统的移动通信回程链路；向车辆监控装置和位于车辆内的至少一个用户设备提供移动通信；并且通过回程链路将从监控装置接收的车辆监控数据和从至少一个用户设备接收的传输数据传输到移动电信系统。
65.如上所述，中继器可以是集成接入-回程(iab)中继器，并且在上面关于这一点的讨论中提到。因此，中继器可以被配置为相对于车辆中的ue和车辆监控装置(当从中继器的方向看时)表现得像基站(例如，enodeb、gnb等)，并且当从基站(例如，经由回程链路将业务回程传输到的下一代基站gnb)观察时，中继器可以表现得像ue。因此，中继器可以使用与车辆内的ue相同的频带，用于回程链路，该ue连接到中继器，作为其gnb。
66.中继器的电路可以包括以下中的至少一个：处理器、微处理器、专用电路、内存、存储器、无线电接口、无线接口、网络接口等，例如，包括在基站中的典型电子元件，例如，enodeb、nr gnb。可以包括接口，例如，适于向和/或从移动电信系统提供通信的移动电信系统接口，该接口可以基于umts、lte、lte-a，或者基于nr、5g系统等，并且也可以是ntn或者是ntn的一部分，这又可以基于nr、5g等。还可以包括无线接口，例如，无线局域网接口、蓝牙接口等。
67.响应于来自实体(例如，ue、基站、远程计算机、装置(例如，车辆的车载计算机)等)的请求，中继器可以在启动时周期性地、在预定时间、在检测到ntn的gnb等时建立到移动电信系统的(移动通信)回程链路。
68.响应于来自实体(例如，ue、基站、远程计算机、装置(例如，车辆的车载计算机)等)的请求，可以在启动时周期性地、在预定时间、在检测到ntn的gnb等时，启动提供给车辆监控装置和位于车辆内的至少一个用户设备的移动电信。
69.如上所述，中继器通过回程链路将从监控装置接收的车辆监控数据和从至少一个
用户设备接收的传输数据中继到移动电信系统。因此，在一些实施例中，车辆监控数据和/或至少一个用户设备的传输数据的传输对于车辆监控装置和/或至少一个用户设备是透明的。
70.到车辆监控装置和/或到至少一个用户设备的移动电信连接可以根据任何一代移动电信系统，但是也可以根据其他无线传输系统，例如，无线局域网、蓝牙等。
71.在一些实施例中，该电路还被配置为优先化车辆监控数据，以通过回程链路中继，使得例如在特定情况下，可以确保可以传输车辆监控数据，例如，当传输容量不足以传输车辆监控数据以及至少一个用户设备的传输数据时，车辆监控数据的量太大等。
72.可以基于紧急命令来执行优先化。因此，可以确保在车辆的特定情况或状态下，车辆监控数据被传输到远程计算机。
73.可以从紧急仲裁装置接收紧急命令，这也将在下面进一步讨论。紧急仲裁装置可以被配置为通过分析车辆监控数据来检测车辆的危急情况，并且可以响应于该检测向中继器传输紧急命令，中继器如所讨论的那样相应地动作。
74.可以从车辆(基于车辆)装置接收紧急命令，例如，车载计算机、紧急开关/按钮等，该装置也可以由例如驾驶车辆的人员激活(例如，飞机驾驶员、轮船船长、火车发动机驾驶员等)。
75.可以基于回程链路质量来执行优先化。质量可以描述容量、连接稳定性、错误率、信号强度等。因此，通过限制至少一个用户设备的传输数据的传输，可以相应地调整用于传输车辆监控数据的传输速率/容量。
76.在一些实施例中，电路还被配置为限制至少一个用户设备的传输资源，也如上所述。在一些实施例中，优先化还包括在紧急情况期间限制至少一个用户设备的传输资源，也如上所述。
77.在一些实施例中，该电路还被配置为向至少一个用户设备发送无线电链路控制(rlc)命令，用于抑制或停止至少一个用户设备的传输。因此，至少一个用户设备可以抑制或中断其数据传输，使得解除分配的容量/资源可以用于车辆监控数据的传输。
78.在一些实施例中，该电路还被配置为切换回程链路的传输配置。因此，例如，可以增强数据传输的安全性，从而例如降低数据丢失的风险。传输配置可以包括调制和编码系统(mcs)配置或数据重复配置，其允许确保数据向远程计算机的各种程度的数据抗差错传输。
79.如上所述，可以响应于紧急命令来执行切换。因此，例如在车辆的危急(紧急)情况下，可以确保或保证车辆监控数据的传输。
80.在一些实施例中，电路还被配置为向车辆监控装置发送传输命令，这也已经在上面讨论过。可以响应于从另一实体(例如，车辆(基于车辆)装置(车载计算机、紧急开关/按钮等)、上述紧急仲裁装置等接收的命令，发送传输命令。
81.在一些实施例中，电路还被配置为向车辆监控装置传输优先化命令，也如上所述，使得车辆监控装置可以传输优先化的车辆监控数据。因此，例如，在危急情况下和/或在糟糕的回程链路质量情况下、有限的传输资源情况下等，至少优先化的车辆监控数据可以传输到远程计算机。
82.在一些实施例中，如本文所讨论的，建立到非地面网络的实体的回程链路。
83.一些实施例涉及一种紧急仲裁装置，具有电路，该电路被配置为从安装在车辆上的至少一个紧急传感器接收紧急传感器数据；基于(例如，分析)接收的传感器数据，生成紧急命令；并且提供紧急命令，使得中继器优先化车辆监控数据，以便通过建立到移动电信系统的回程链路传输。紧急命令可以被提供(例如，传输)给车辆监控装置，车辆监控装置又相应地对车辆监控数据传输进行优先化，和/或例如在中继器处请求车辆监控数据的优先化，和/或中继器检测到必须对车辆监控数据的传输进行优先化，如本文所讨论的。
84.紧急仲裁装置可以是电子装置，并且可以被配置为“独立装置”，或者可以包括在另一装置中，例如，车辆的安全系统、车辆的车载计算机等。此外，在一些实施例中，紧急仲裁装置是本文讨论的中继器的一部分或集成在中继器中，而在其他实施例中，甚至集成在车辆监控装置中。
85.紧急仲裁装置的电路可以包括以下中的至少一个：处理器、微处理器、专用电路、内存、存储器、无线电接口、无线接口、网络接口等，例如，包括在基站中的典型电子组件，例如，enodeb、nr gnb、用户设备等。可以包括接口，例如，适于向和/或从移动电信系统提供通信的移动电信系统接口，该接口可以基于umts、lte、lte-a，或者基于nr、5g系统等，并且也可以是ntn或者是ntn的一部分，这又可以基于nr、5g等。还可以包括无线接口，例如，无线局域网接口、蓝牙接口等。
86.紧急传感器数据可以指示车辆的参数(例如，致动器、发动机等的参数)、车辆的状态(例如，危急状态、紧急状态、事故、事件等)、环境参数(例如，火、闪电、低气压、湿度等)、紧急开关/按钮的激活等。如上所述，至少一个紧急传感器可以被配置为提供相应的紧急传感器数据，并且因此可以包括温度传感器、压力传感器、电压传感器、应变传感器、湿度传感器、气压传感器、电开关等中的至少一个，可以包括检测过度异常速度、延伸自由落体、过度振动、烟雾/火灾检测器、气压梯度传感器、车辆延伸异常方位等的子系统。
87.仲裁装置被配置为基于接收到的传感器数据生成紧急命令，如本文所讨论的。例如，如果超过由紧急传感器数据表示的特定参数值的预定阈值，则可以检测到危急情况并生成紧急命令。在其他情况下，检测到紧急致动器(开关、按钮等)的激活，并作为响应生成紧急命令。
88.紧急命令可以包括一个或多个位，这些位指示存在车辆的危急情况，并且可以(例如，另外)包括关于危急情况的信息和/或可以包括用于其他装置执行相应动作的指令。
89.如本文所述，紧急仲裁装置向中继器提供紧急命令，其中，紧急命令可以以无线和/或有线方式提供，或者作为软件命令等内置于中继器或车辆监控装置中，例如，经由内部总线系统。
90.同样如上所述，中继器优先化车辆监控数据，以便通过建立到移动电信系统的回程链路传输。
91.在一些实施例中，紧急仲裁装置中的电路还被配置为基于接收到的传感器数据来确定紧急情况，并且其中，在确定紧急情况时生成紧急命令，也如上所述。
92.该确定可以基于决策矩阵，该决策矩阵表示不同的参数(阈值)并指示在哪些情况下(例如，参数的不同组合)可能存在或不存在危急(紧急)情况。此外，决策矩阵还可以指示不同类别的危急情况。决策矩阵可以基于决策树模型，这是众所周知的。
93.众所周知，可以基于机器学习获得决策矩阵。例如，基于决策树模型，可以获得不
同情况的分类器，这些分类器又可以用作人工神经网络(例如，卷积神经网络、贝叶斯神经网络等)的输入(训练数据)。本公开不限于此，并且可以使用其他机器学习算法，例如，支持向量机(svm)、基于决策树的算法等。
94.在一些实施例中，例如，在交通工具是飞机的情况下，基于飞行模拟器数据获得决策矩阵。对于火车或轮船，可以使用火车模拟器或轮船模拟器数据。
95.在一些实施例中，基于例如在车辆操作、试验台操作等期间获得的车辆数据来适配决策矩阵。车辆数据可以包括例如车辆的操作数据，其指示车辆的状态，例如，发动机温度、电板电网电压、冷却系统的温度、致动器数据等。
96.在一些实施例中，并且如所讨论的，该电路还被配置为将紧急命令传输到车辆监控装置。
97.一些实施例涉及一种车辆紧急监控系统，其具有本文所述的车辆监控装置、中继器和/或紧急仲裁装置。
98.回到图1，作为框图，示出了用于车辆2的车辆紧急监控系统1的实施例，车辆在本实施例中是飞机(不将本公开限制为作为飞机的车辆)。
99.车辆紧急监控系统1在下文中称为vems 1，具有也如上所述的车辆监控装置3(在下文中称为“vmd 3”)以及也如上所述的中继器4。
100.如上所述，vems1还具有紧急仲裁装置5，在下文中称为ead 5。
101.此外，在飞机2中，作为车辆装置，提供了车载计算机6，其通常被配置为执行车辆的整体控制，并且可以由飞机2的飞行员操作。
102.此外，如所讨论的，ead 5耦合到多个紧急传感器7，其中，在图1中描绘了示例性的两个紧急传感器7。如上所述，紧急传感器7将紧急传感器数据传输到ead 5。在该实施例中，紧急传感器7包括检测过度异常速度、延伸自由落体、过度振动、烟雾/火灾检测器、气压梯度传感器、车辆延伸异常定向等的示例性子系统。当触发每个这样的紧急检测器时，输出紧急信号到ead 5。
103.典型地，飞机2中的乘客可以具有用户设备ue，其中，图1示例性地示出了一个ue 8。
104.如上所述，中继器4建立到非地面网络gnb 10的回程链路9，该非地面网络包括在基于5g的非地面网络12的卫星11中。
105.gnb 10建立到网关站14的回程链路13，网关站连接到5g核心网络15(其可以是ntn 12的一部分或连接到ntn)以及示例性描绘的(多个)ue 17，远程计算机16(例如，本站服务器)连接到5g核心网络(例如，通过核心网络、互联网等)。
106.在本实施例中，中继器4是集成接入-回程(iab)中继器。当从其通过回程链路9将其业务回程传输到的gnb 10(也称为施主gnb)观察时，中继器4表现得像ue，并且当从通过中继器4接入ntn 12的ue 8和vmd 3(以及可选的ead 5)观察时，中继器4表现得像gnb。
107.如上所述，在本实施例中，车辆中继器4的施主gnb是位于ntn卫星11的ntn gnb 10(在其他实施例中，可以位于ntn网关站14之外)。
108.飞机2内乘客的ue 8可以通过使用中继器4的gnb功能相互通信。然而，当乘客希望与不在飞机2上的目标ue(例如，ue 17)通信时，这种通信将从中继器7经由ntn 12的卫星11被回程传输到中继器的施主ntn gnb 10，并超出施主gnb 10到达核心网络(也描绘为云
15)，然后到达目标ue 17。
109.以类似的方式，由飞机2内的关键系统监控产生的遥测流量也可以作为车辆监控数据从回程链路9上的vmd 3传输到车辆主站的服务器，该服务器在图1中具有附图标记16。
110.同样如上所述，在该实施例中，对这种遥测数据的飞行中记录器的需求因此可以最小化或者甚至消除，因为所有这种关键系统车辆监控数据被传输回飞机2的主站16，用于存储在主站16的服务器上。
111.如上所述，车辆监控数据量(例如，包括遥测数据)可能相当大，因为要监控许多关键系统和操作。在该实施例中，这需要具有高链路容量的宽带网络来回程传输数据。作为5g网络，ntn将在本实施例中提供这种宽带链路。
112.在本实施例中，来自飞机2的所有子系统和操作过程的所有遥测数据被传送到vmd 3(具有遥测集中装置的功能)。vmd 3位于飞机2内，包含大量由ssd提供的临时存储器，但也包含与高性能终端装置或ue相同的功能。
113.在本实施例中，vmd 3的ue功能用于经由同样安装在车辆中的中继器4卸载车外的车辆监控数据(包括遥测数据)。
114.这种卸载可以是连续的或流式的，以规则的间隔间歇进行，或者偶尔由中继器4、工作人员或其他机载子系统(例如，车载计算机6(或紧急/触发开关、按钮等))触发卸载。
115.在该实施例中，保存在vmd 3的临时存储器中的数据使用无损数据压缩方案进行压缩，以在传输之前降低其比特率。
116.在许多实施例中，由于许多原因，vmd 3的遥测数据的连续流可能是期望的。然而，由于vmd 3将与乘客数据共享回程链路9，所以车辆监控数据的全节流流可能导致乘客数据的回程链路9上的拥塞。
117.在下文中，还将参考图2来解释车辆紧急监控系统1及其组件的总体功能或方法，图2是组件ue 8、vmd 3、ead 5、中继器4、ntn gnb 10和远程服务器(pc)16的状态图。
118.在本实施例中，在20接收的车辆监控数据可以在vmd 3内缓存一段时间，并且如上所述，在21被压缩，以降低传输比特率。
119.典型地，车辆监控数据以规则的时间间隔被传输到本站16进行存储。
120.然而，在特定场合，响应于指令传输车辆监控数据也是有用的。
121.例如，诸如寻呼之后的标准资源许可之类的传输命令可以在22a处从中继器4传输到vmd 3，使得vmd 3响应于接收到传输命令，经由中继器4和回程链路9和13以及网络15将车辆监控数据传输到本站16用于存储(例如，进一步分析)。
122.如所讨论的，传输命令可以例如由机组人员通过对车载计算机6进行输入或激活相应的开关、按钮等来触发。
123.此外，可以有来自本站服务器16的数据的明确呼叫，如22b所示，其中，指令从本站服务器16传输到中继器4，中继器又将传输命令传输到vmd 3。
124.如上所述，在vmd 3中高速缓存数据的优点在于，允许在传输之前对机载数据进行预处理(例如，压缩或优先化)。还允许本站服务器16在任何时候例如从某个子系统或特定传感器请求特定或特殊数据，如22b所示。
125.vmd 3在23接收传输命令，并在24识别用于传输的特定或特殊车辆监控数据。例如，在本文讨论的优先化情况下，vmd 3可以提供优先化的数据，或者在压缩车辆监控数据
的情况下，可以在传输数据之前完成压缩，或者请求在特定车辆监控数据的情况下，传输特定数据等。
126.在25a处，vmd 3将车辆监控数据传输到中继器4，中继器还接收在25b处传输的来自ue 8的数据。在这种情况下，回程链路的资源是足够的，使得中继器4在26处决定在27通过回程链路9将车辆监控数据和来自ue 8的数据传输到gnb 10，其中，车辆监控数据从gnb 10传输到远程本站服务器16，远程本站服务器在28存储或处理车辆监控数据。
127.此外，飞机内的机组人员或其他紧急检测系统(例如，ead 5)可以在关键时刻触发车辆监控数据(包括例如遥测数据)的紧急转储，在该关键时刻，乘客车外通信可以停止或取消优先级，以清除回程链路9用于快速遥测数据转储，如本文所讨论的。
128.ead 5接收来自飞机2中所有紧急检测器/传感器7的紧急信号以及例如来自机组人员的任何紧急输入，这可以经由车载计算机6(或开关、按钮等)来完成。
129.ead 5被配置为分析来自各种紧急情况检测器/传感器7的所有输入和任何机组人员的输入，并基于这些数据决定是否存在实际的威胁生命或潜在的灾难性紧急情况或飞机2的任何其他危急情况。
130.对于其分析，ead 5使用了通过使用机器学习设计的决策矩阵，该矩阵最初基于来自模拟紧急情况(例如，来自飞行模拟器)的数据。一旦安装，实际的紧急传感器数据可以被捕捉，并用于微调部署的ead 5的决策矩阵。
131.如果ead 5判定存在实际紧急情况，在29传输紧急命令，该命令配置中继器4，以使其能够降低或停止乘客车外数据的传输，并优先化从vmd 3卸载数据。如本文所讨论的，ead 5还可以向vmd 3传输紧急命令，该紧急命令又请求来自中继器4的优先化传输，和/或中继器4检测到需要相应的优先化，如本文所讨论的。
132.一旦由ead 5触发，中继器4的gnb侧可以通过向除vmd 3ue之外的所有连接的乘客ue 8发送无线电链路控制(rlc)释放命令来实现这种降低，和/或执行乘客ue 8的选择性禁止。这具有禁止乘客ue 8进入飞机内网络一段时间或者降低他们使用的传输资源的效果。
133.同样如上所述，车辆监控数据(包括例如遥测数据)可以根据其重要性被分类或分组为一个以上的优先级类别或组。例如，来自检测到主要故障的子系统和任何受影响的二次系统的遥测数据可以比来自未受影响和不可靠的子系统的遥测数据具有更高的优先级。在紧急情况下，这将允许在不太重要的数据之前卸载更重要的数据。
134.在30a，vmd 3接收紧急命令，并且类似于23，在31开始在32a传输车辆监控数据(例如，根据当前的优先顺序，如果中继器4或从ead 5接收的紧急命令相应地指示的话)。
135.在30b，中继器4接收紧急命令，并相应地配置自身，以在33传输车辆监控数据，包括上面讨论的优先化过程。在此处，在32b处，ue 8传输数据，但是在33处，中继器4对车辆监控数据进行优先化，并且在34处传输该数据，其中，由本站16接收，本站在35处存储或处理该数据。
136.在另一实施例(未示出)中，为了在紧急情况下最大化关键数据传输的可靠性，更有弹性的传输配置(例如，mcs、数据重复等)用于在紧急情况下在车外传输车辆监控数据。这将最大限度地提高在退化的无线电链路上成功传输的可能性，这些链路可能已被紧急情况破坏，例如，由车辆的次优定向引起的天线指向错误、烟雾和云层引起的链路退化等。这可以如下实现：典型地，在一些实施例中，给定中继器用于到施主gnb的上行链路(ul)传输
的mcs设置由施主gnb在对中继器的ul资源许可中配置。为了为mcs配置正确的设置，施主gnb请求并接收当前信道条件的测量值，例如，中继器向施主gnb报告的信道质量指示(cqi)。在该实施例中，中继器配置有负cqi偏移，该偏移在接收到紧急命令后应用于任何cqi报告。将该偏移量应用于cqi的结果是向施主gnb ul报告较低的cqi值，结果导致施主gnb为中继器配置更具弹性的mcs设置。
137.下面，参考图3更详细地讨论vmd 3、中继器4和ead 5。
138.vmd 3具有发射机101、接收机102和控制器103，它们一起构成vmd 3的电路，该电路被配置为提供本文讨论的vmd 3的功能(没有示出其他组件，例如，高速缓存，因为它们主要是技术人员已知的)。一般来说，发射机101、接收机102和控制器103的技术功能对于本领域技术人员来说是已知的，因此省略了对它们的更详细描述。
139.中继器4具有发射器106、接收机107和控制器108，它们一起构成中继器4的电路，该电路被配置为提供如本文所述的中继器4的功能。此外，在此处，一般来说，发射机106、接收机107和控制器108的功能对于本领域技术人员来说是已知的，因此省略了对它们的更详细描述。
140.ead 5具有发射机111、接收机112和控制器113，它们一起构成ead 5的电路，该电路被配置为提供如本文所述的ead 5的功能。此外，在此处，一般来说，发射机111、接收机112和控制器113的功能对于本领域技术人员来说是已知的，因此省略了对它们的更详细描述。
141.vmd 3和中继器4之间的通信路径104具有从vmd 3的发射机101到中继器4的接收机106的gnb侧的上行链路路径104a以及从中继器4的发射机106的gnb侧到vmd 3的接收机102的下行链路路径104b。
142.在操作期间，vmd 3的控制器103控制在接收机102处通过下行链路路径104b接收下行链路信号，并且控制器103控制通过上行链路路径104a经由发射机101传输上行链路信号。
143.例如，vmd 3通过上行链路路径104a向中继器104传输车辆监控数据，并通过下行链路路径104b接收传输或紧急命令或其他数据。
144.类似地，在操作期间，中继器4的控制器108控制通过下行链路路径104b在发射机106上传输下行链路信号，并且控制器108控制通过上行链路路径104a在接收机107上接收上行链路信号。
145.例如，中继器4通过上行链路路径104a接收车辆监控数据，并通过下行链路路径104b发送传输命令、紧急命令等。
146.类似地，中继器4建立到ntn gnb 10的回程链路，该回程链路包括回程上行链路115a和回程下行链路115b，其中，中继器4可以经由回程上行链路115a向ntn gnb 10传输数据，并且可以经由回程下行链路115b接收数据，也如本文所述。
147.此外，在ead 5和vmd 3之间有通信路径114，在ead 5和中继器4之间有通信路径109，通过该通信路径，例如，紧急命令可以分别传输到vmd 3和ead 5。
148.或者，在一些实施例中，特别地，在ead 5和中继器4之间不存在(直接)通信链路的情况下，ead 5可以向vmd 3声明其紧急情况，然后vmd 3可以通过网络通过对更高优先级逻辑信道的中继器执行调度请求(sr)来为每个紧急协议数据单元(pdu)设置高优先级。
149.在操作期间，ead 5的控制器113还控制接收机112从紧急传感器7接收紧急传感器数据，并通过通信链路114、109分别向vmd 3和中继器4传输紧急命令(或者，如上所述，当ead 5和中继器4之间不存在通信链路时，仅向vmd 3传输紧急命令)。
150.下面，参照图4描述通用计算机130的实施例。计算机130可以被实现为使得它基本上可以用作任何类型的vmd、中继器、ead、基站或新的无线电基站、发射和接收点或用户设备，如本文所述。此外，计算机130可用于实现如本文所述的ue、vmd、ead、中继器或(新的无线电)基站或任何其他网络实体的控制器。
151.计算机具有组件131至140，这些组件可以形成电路，例如，vmd电路、中继器、ead、(新无线电)基站和用户设备中的任何一个，如本文所述。
152.使用软件、固件、程序等来执行本文描述的方法的实施例可以安装在计算机130上，然后计算机被配置为适合于具体实施例。
153.计算机130具有cpu 131(中央处理单元)，其可以执行本文描述的各种类型的过程和方法，例如，根据存储在只读存储器(rom)132中、存储在存储器137中并加载到随机存取存储器(ram)133中、存储在可插入相应驱动器139的介质140上的程序等。
154.cpu 131、rom 132和ram 133通过总线141连接，总线又连接到输入/输出接口134。cpu、内存和存储器的数量仅是示例性的，并且本领域技术人员将理解，当计算机用作基站或用户设备时，可以相应地适配和配置计算机130，以满足出现的特定要求。
155.在输入/输出接口134处，连接了几个组件：输入135、输出136、存储器137、通信接口138和驱动器139，介质140(光盘、数字视频盘、压缩闪存等)可以插入其中。
156.输入135可以是指针装置(鼠标、图形表等)、键盘、微型电话、相机、触摸屏等。
157.输出136可以具有显示器(液晶显示器、阴极射线管显示器、发光二极管显示器等)、扬声器等。
158.存储器137可以具有硬盘、固态驱动器等。
159.通信接口138可以适于例如经由局域网(lan)、无线局域网(wlan)、移动电信系统(gsm、umts、lte、5g、nr等)、蓝牙、红外等进行通信。
160.应当注意，以上描述仅涉及计算机130的示例配置。替代配置可以用额外的或其他的传感器、存储装置、接口等来实现。例如，通信接口138可以支持除了提到的umts、lte、5g和nr之外的其他无线电接入技术。
161.当计算机130用作基站时，通信接口138可以进一步具有相应的空中接口(提供例如e-utra协议ofdma(下行链路)和sc-fdma(上行链路))和网络接口(实现例如诸如s1-ap、gtp-u、s1-mme、x2-ap等协议)。此外，计算机130可以具有一个或多个天线和/或天线阵列。本公开不限于这些协议的任何特殊性。
162.在一些实施例中，本文描述的方法还被实现为当在计算机和/或处理器上执行时，使计算机和/或处理器执行该方法的计算机程序。在一些实施例中，还提供了一种非暂时性计算机可读记录介质，在其中存储计算机程序产品，当该计算机程序产品由处理器(例如，上述处理器)执行时，使得执行本文描述的方法。
163.如果没有另外声明，本说明书中描述的和所附权利要求中要求保护的所有单元和实体可以被实现为集成电路逻辑，例如，在芯片上，并且如果没有另外声明，由这些单元和实体提供的功能可以由软件实现。
164.就至少部分地使用软件控制的数据处理设备来实现上述公开的实施例而言，应当理解，提供这种软件控制的计算机程序以及提供这种计算机程序的传输、存储或其他介质被设想为本公开的方面。
165.注意，本技术也可以如下所述进行配置。
166.(1)一种车辆监控装置，包括被配置为通过移动电信系统与远程计算机通信的电路，其中，所述电路还被配置为：
167.将车辆监控数据传输到远程计算机，其中，经由位于车辆处的移动电信系统的中继器传输所述车辆监控数据。
168.(2)根据(1)所述的车辆监控装置，其中，所述车辆监控数据被连续地或周期性地或根据命令经由所述中继器传输到所述远程计算机。
169.(3)根据(1)或(2)所述的车辆监控装置，其中，响应于传输所述车辆监控数据的传输命令传输所述车辆监控数据。
170.(4)根据(3)所述的车辆监控装置，其中，从中继器接收所述传输命令。
171.(5)根据(3)或(4)所述的车辆监控装置，其中，由中继器发出所述传输命令。
172.(6)根据(3)至(5)中任一项所述的车辆监控装置，其中，由远程计算机发出所述传输命令。
173.(7)根据(3)至(6)中任一项所述的车辆监控装置，其中，所述传输命令包括由紧急仲裁装置发出的紧急命令。
174.(8)根据(3)至(7)中任一项所述的车辆监控装置，其中，由基于车辆的装置发出所述传输命令。
175.(9)根据(1)至(8)中任一项所述的车辆监控装置，其中，所述电路还被配置为对所述车辆监控数据执行数据压缩。
176.(10)根据(1)至(9)中任一项所述的车辆监控装置，其中，所述车辆监控数据包括来自车辆传感器的传感器数据、语音记录数据、定位数据、图像数据中的至少一个。
177.(11)根据(1)至(10)中任一项所述的车辆监控装置，其中，所述车辆是飞机、轮船、火车、无人机、潜水艇、公共汽车或长途汽车。
178.(12)根据(1)至(11)中任一项所述的车辆监控装置，其中，所述电路被配置为存储所述车辆监控数据，直到传输所述车辆监控数据。
179.(13)根据(12)所述的车辆监控装置，其中，所述电路包括数据高速缓存，其中，所述数据高速缓存的容量适于传输车辆监控数据。
180.(14)根据(1)至(13)中任一项所述的车辆监控装置，其中，所述电路还被配置为将所述车辆监控数据分成至少两个车辆监控数据组。
181.(15)根据(14)所述的车辆监控装置，其中，所述电路还被配置为对所述至少两个车辆监控数据组中的至少一个进行优先化，以便传输。
182.(16)根据(15)所述的车辆监控装置，其中，所述电路基于接入链路质量将优先化的车辆监控数据组传输到所述中继器。
183.(17)根据(15)至(16)中任一项所述的车辆监控装置，其中，所述电路响应于从所述中继器或所述远程计算机接收的优先化命令，传输所述优先化的车辆监控数据组。
184.(18)一种中继器，包括被配置为与移动电信系统通信的电路，其中，所述电路还被
配置为：
185.建立到移动电信系统的移动通信回程链路；
186.向车辆监控装置和位于车辆处的至少一个用户设备提供移动电信；并且
187.通过回程链路将从监控装置接收的车辆监控数据和从至少一个用户设备接收的传输数据传输到移动电信系统。
188.(19)根据(18)所述的中继器，其中，所述电路还被配置为对车辆监控数据进行优先化，以便通过回程链路传输。
189.(20)根据(19)所述的中继器，其中，基于紧急命令来执行优先化。
190.(21)根据(20)所述的中继器，其中，从紧急仲裁装置接收所述紧急命令。
191.(22)根据(20)至(21)中任一项所述的中继器，其中，从基于车辆的装置接收所述紧急命令。
192.(23)根据(19)至(22)中任一项所述的中继器，其中，基于回程链路质量来执行优先化。
193.(24)根据(19)至(23)中任一项所述的中继器，其中，所述电路还被配置为在紧急情况期间限制所述至少一个用户设备的传输资源。
194.(25)根据(24)所述的中继器，其中，所述电路还被配置为向所述至少一个用户设备传输无线电链路控制命令，用于抑制或停止所述至少一个用户设备的传输。
195.(26)根据(18)至(25)中任一项所述的中继器，其中，所述电路还被配置为切换回程链路的传输配置。
196.(27)根据(26)所述的中继器，其中，所述传输配置包括调制和编码设置配置或数据重复配置。
197.(28)根据(18)或(26)至(27)中任一项所述的中继器，其中，响应于紧急命令来执行所述切换。
198.(29)根据(18)所述的中继器，其中，所述电路还被配置为向所述车辆监控装置发送传输命令。
199.(30)根据(18)或(29)所述的中继器，其中，所述电路还被配置为向所述车辆监控装置传输优先化命令。
200.(31)根据(18)或(29)至(30)中任一项所述的中继器，其中，建立到非地面网络的实体的回程链路。
201.(32)一种紧急仲裁装置，包括电路，所述电路被配置为：
202.从安装在车辆上的至少一个紧急传感器接收紧急传感器数据；
203.基于接收的传感器数据生成紧急命令；并且
204.提供紧急命令，使得中继器优先化车辆监控数据，以便通过建立到移动电信系统的回程链路传输。
205.(33)根据(32)所述的紧急仲裁装置，其中，所述电路还被配置为基于接收的传感器数据来确定紧急情况，并且其中，当确定紧急情况时，生成紧急命令。
206.(34)根据(33)所述的紧急仲裁装置，其中，所述确定基于决策矩阵。
207.(35)根据(34)所述的紧急仲裁装置，其中，基于机器学习获得所述决策矩阵。
208.(36)根据(35)所述的紧急仲裁装置，其中，基于飞行模拟器数据获得所述决策矩
阵。
209.(37)根据(36)所述的紧急仲裁装置，其中，所述决策矩阵基于车辆数据进行调整。
210.(38)根据(32)至(37)中任一项所述的紧急仲裁装置，其中，所述电路还被配置为向车辆监控装置传输紧急命令。
211.(39)一种车辆紧急监控系统，包括：
212.车辆监控装置，尤其是根据(1)至(17)中任一项所述的车辆监控装置，包括被配置为与移动电信系统通信的电路，其中，所述电路还被配置为：
213.将车辆监控数据传输到远程计算机，其中，经由位于车辆处的移动电信系统的中继器传输所述车辆监控数据；以及
214.特别是根据(18)至(31)中任一项所述的中继器，包括被配置为与移动电信系统通信的电路，其中，所述电路还被配置为：
215.建立到移动电信系统的移动通信回程链路；
216.向车辆监控装置和位于车辆处的至少一个用户设备提供移动电信；并且
217.通过回程链路将从监控装置接收的车辆监控数据和从至少一个用户设备接收的传输数据传输到移动电信系统。
218.(40)根据(39)所述的车辆紧急监控系统，还包括紧急仲裁装置，尤其是根据(32)至(38)中任一项所述的紧急仲裁装置，所述紧急仲裁装置包括电路，所述电路被配置为：
219.从安装在车辆上的至少一个紧急传感器接收紧急传感器数据；
220.基于接收的传感器数据生成紧急命令；并且
221.向中继器提供紧急命令，使得中继器优先化车辆监控数据，以便通过回程链路传输。