CN110312199A - 一种地空互联的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地空互联的方法及装置，涉及无线通信技术领域，其方法包括：机载终端根据当前空中位置信息以及预存的使用公共频段的地面基站位置信息，选取地面服务基站；所述机载终端根据所述地面服务基站的地面位置信息，确定与所述地面服务基站进行无线通信的方位角，并接收所述地面服务基站发射的基站信号实现下行同步，所述机载终端实现下行同步后，向所述地面服务基站发送接入请求消息，以便根据所述地面服务基站回复的接入响应消息与所述地面服务基站进行地空互联。

Description

一种地空互联的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种地空互联的方法及装置。
背景技术
在目前的无线通信领域，无线频谱资源非常有限且十分昂贵，购买专有频段需要花费大量的财力去竞拍才能够获取运营资格。而目前无线频谱中有一部分属于公共频谱资源，可以免费使用。前提是不能够对其他用户造成干扰，影响其他用户的正常通信使用。民航领域对机载通信的需求量巨大，比如将飞机飞行黑匣子信息回传到地面站，乘客上网需求等等。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种地空互联的方法及装置，能够利用公共频谱资源来实现民航机载的通信需求。
根据本发明实施例提供的一种地空互联的方法，包括：
机载终端根据当前空中位置信息以及预存的使用公共频段的地面基站位置信息，选取地面服务基站；
所述机载终端根据所述地面服务基站的地面位置信息，确定与所述地面服务基站进行无线通信的方位角，并接收所述地面服务基站发射的基站信号实现下行同步；
所述机载终端实现下行同步后，向所述地面服务基站发送接入请求消息，以便根据所述地面服务基站回复的接入响应消息与所述地面服务基站进行地空互联。
优选地，所述机载终端向所述地面服务基站发送接入请求消息之前，还包括：
所述机载终端经由辅助通信系统向所述地面服务基站发送自身机载终端标识序列；
所述机载终端接收所述地面服务基站发送的包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息，并判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是否为自身机载终端标识序列；
若判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是自身机载终端标识序列，则所述机载终端向所述地面服务基站发送包含接入前导序列的接入请求消息。
根据本发明实施例提供的一种地空互联的方法，包括：
地面服务基站接收机载终端经由辅助通信系统发送的机载终端标识序列和机载终端当前空中位置信息；
所述地面服务基站根据所述机载终端标识序列，构建包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息；
所述地面服务基站根据所述机载终端当前空中位置信息，确定与所述机载终端进行无线通信的方位角，并向所述机载终端发送所述网络系统消息，以便根据所述机载终端发送的接入请求消息与所述地面服务基站进行地空互联。
优选地，还包括：
所述地面服务基站根据所述机载终端周期上报的机载终端空中位置信息，实时调整与所述机载终端进行无线通信的方位角。
根据本发明实施例提供的一种地空互联的装置，包括：
确定地面服务基站模块，用于根据当前空中位置信息以及预存的使用公共频段的地面基站位置信息，选取地面服务基站；
下行同步模块，用于根据所述地面服务基站的地面位置信息，确定与所述地面服务基站进行无线通信的方位角，并接收所述地面服务基站发射的基站信号实现下行同步；
地空互联模块，在实现下行同步后，向所述地面服务基站发送接入请求消息，以便根据所述地面服务基站回复的接入响应消息与所述地面服务基站进行地空互联。
优选地，还包括获取网络系统消息模块，用于经由辅助通信系统向所述地面服务基站发送自身机载终端标识序列，以及接收所述地面服务基站发送的包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息，并判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是否为自身机载终端标识序列，当判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是自身机载终端标识序列时，向所述地面服务基站发送包含接入前导序列的接入请求消息。
根据本发明实施例提供的一种地空互联的装置，包括：
接收模块，用于接收机载终端经由辅助通信系统发送的机载终端标识序列和机载终端当前空中位置信息；
构建网络系统消息模块，用于根据所述机载终端标识序列，构建包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息；
地空互联模块，用于根据所述机载终端当前空中位置信息，确定与所述机载终端进行无线通信的方位角，并向所述机载终端发送所述网络系统消息，以便根据所述机载终端发送的接入请求消息与所述地面服务基站进行地空互联。
优选地，还包括方位角调整模块，用于根据所述机载终端周期上报的机载终端空中位置信息，实时调整与所述机载终端进行无线通信的方位角。
根据本发明实施例提供的一种地空互联的设备，所述设备包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的地空互联的程序，所述地空互联的程序被所述处理器执行时实现本公开实施例所提供的地空互联的方法。
根据本发明实施例提供的一种计算机存储介质，存储有地空互联的程序，所述地空互联的程序被处理器执行时实现本公开实施例所提供的地空互联的方法。
根据本发明实施例提供的方案，利用辅助接入系统回传飞机位置信息到ATG基站，收发双方依据位置信息实时计算出对方的方位，并利用智能天线技术和波束赋形达到定向传输的目的，从而避免了无线信号对周围网络的干扰。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种地空互联的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种地空互联的装置示意图；
图3是本发明实施例提供的地空互联的系统示意图；
图4是本发明实施例提供的ATG接入ATG基站的交互流程图；
图5是本发明实施例提供的ATG与ATG基站数据传输交互流程图；
图6是本发明实施例提供的ATG的工作流程图；
图7是本发明实施例提供的ATG基站的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的一种地空互联的方法流程图，如图1所示，包括：
步骤S101：机载终端根据当前空中位置信息以及预存的使用公共频段的地面基站位置信息，选取地面服务基站；
步骤S102：所述机载终端根据所述地面服务基站的地面位置信息，确定与所述地面服务基站进行无线通信的方位角，并接收所述地面服务基站发射的基站信号实现下行同步；
步骤S103：所述机载终端实现下行同步后，向所述地面服务基站发送接入请求消息，以便根据所述地面服务基站回复的接入响应消息与所述地面服务基站进行地空互联。
其中，所述机载终端向所述地面服务基站发送接入请求消息之前，还包括：所述机载终端经由辅助通信系统向所述地面服务基站发送自身机载终端标识序列；所述机载终端接收所述地面服务基站发送的包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息，并判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是否为自身机载终端标识序列；若判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是自身机载终端标识序列，则所述机载终端向所述地面服务基站发送包含接入前导序列的接入请求消息。
本发明实施例提供的一种地空互联的方法，包括：
地面服务基站接收机载终端经由辅助通信系统发送的机载终端标识序列和机载终端当前空中位置信息；
所述地面服务基站根据所述机载终端标识序列，构建包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息；
所述地面服务基站根据所述机载终端当前空中位置信息，确定与所述机载终端进行无线通信的方位角，并向所述机载终端发送所述网络系统消息，以便根据所述机载终端发送的接入请求消息与所述地面服务基站进行地空互联。
本发明实施例还包括：所述地面服务基站根据所述机载终端周期上报的机载终端空中位置信息，实时调整与所述机载终端进行无线通信的方位角。
图2是本发明实施例提供的一种地空互联的装置示意图，所述装置为机载终端，具体包括：确定地面服务基站模块201，用于根据当前空中位置信息以及预存的使用公共频段的地面基站位置信息，选取地面服务基站；下行同步模块202，用于根据所述地面服务基站的地面位置信息，确定与所述地面服务基站进行无线通信的方位角，并接收所述地面服务基站发射的基站信号实现下行同步；地空互联模块203，在实现下行同步后，向所述地面服务基站发送接入请求消息，以便根据所述地面服务基站回复的接入响应消息与所述地面服务基站进行地空互联。
本发明实施例还包括获取网络系统消息模块，用于经由辅助通信系统向所述地面服务基站发送自身机载终端标识序列，以及接收所述地面服务基站发送的包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息，并判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是否为自身机载终端标识序列，当判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是自身机载终端标识序列时，向所述地面服务基站发送包含接入前导序列的接入请求消息。
本发明实施例提供的一种地空互联的装置，所述装置为地面服务基站，其具体包括：接收模块，用于接收机载终端经由辅助通信系统发送的机载终端标识序列和机载终端当前空中位置信息；构建网络系统消息模块，用于根据所述机载终端标识序列，构建包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息；地空互联模块，用于根据所述机载终端当前空中位置信息，确定与所述机载终端进行无线通信的方位角，并向所述机载终端发送所述网络系统消息，以便根据所述机载终端发送的接入请求消息与所述地面服务基站进行地空互联。
本发明实施例还包括方位角调整模块，用于根据所述机载终端周期上报的机载终端空中位置信息，实时调整与所述机载终端进行无线通信的方位角。
本发明实施例提供的一种地空互联的设备，所述设备包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的地空互联的程序，所述地空互联的程序被所述处理器执行时实现本公开实施例所提供的地空互联的方法。
本发明实施例提供的一种计算机存储介质，存储有地空互联的程序，所述地空互联的程序被处理器执行时实现本公开实施例所提供的地空互联的方法。本发明实施例中LTE宽带系统工作在公共免费频段，可以但不限于wifi频段；wifi频段包括2.4G频段和5G频段；接入流程使用自定义协议。
为了方便描述，下文中涉及名称为机载终端统一用ATG(Air To Ground，空对地)代替，涉及名为飞机位置服务器统一用ALS(ATG Location Server，ATG位置服务器)代替，涉及到地面服务基站使用ATG基站代替。
图3是本发明实施例提供的利用公共频段实现地空互联的系统示意图，如图3所示，包括机载系统，辅助接入系统以及地面网络系统三部分。
其中，所述机载系统包括：机载终端ATG(1)和机载天线(2)。
所述机载终端ATG(1)，主要负责传输机载内乘客及其他维护数据到地面网络；所述机载天线(2)，可由ATG来控制其接收和发射的方位角，并对发射波束做波束赋形。
其中，所述辅助接入系统包括：辅助接入网络(包括辅助接入ATG(4a)和辅助接入基站(4))和ALS(5)ATG位置服务器。
辅助接入ATG(4a)，位于飞机上，与机载服务器连接，负责传输机载ATG接入必须信息；所述辅助接入基站(4)，沿着航线在地面部署连接，并通过一定角度的定向天线，形成对天空中的ATG的无缝覆盖。该基站系统工作在私有频段，对公有频段不会造成同频干扰；ATG位置服务器(5)，位于地面并与所有的辅助接入基站和所有的ATG基站形成星型连接。ALS工作在主备模式，维护和管理所有ATG与ATG基站间的空口链路信息，包括链路建立，链路保活和主备链路切换。
其中，接入辅助系统的主要目的是用于在ATG下行同步前，充当ATG与ATG基站之间的桥梁作用。传输的信息包括ATG->ATG基站的ATG Information，以及需要更新站点地图时候传输地图信息给ATG。
其中，所述地面网络系统包括：ATG基站(3)和ATG地面核心网。
所述ATG基站(3)，沿着航线在地面部署连接，并通过一定角度的定向天线，形成对天空中的ATG的无缝覆盖。
图4是本发明实施例提供的ATG接入ATG基站的交互流程图，如图4所示，包括：
步骤401，ATG开机启动；
步骤402，ATG根据本地GPS信息，从本地站点地图中选择距离ATG最近的ATG基站(地面站点)；
每一台ATG在本地flash中存储有ATG基站地图，站点地图包含但不限于：站点位置信息，站点ID，扇区列表等。如果没有站点地图，可以通过接入辅助系统从ALS服务器下载一份保存到本地；如果站点地图版本需要更新，也可以通过ALS下载更新站点地图。其中，ALS中存储有地面所有站点的站点地图信息，如果站点地图有变化，ALS会从ATG基站维护网管更新下载站点地图，以保证与实际配置一致。ATG基站操作维护网管与现有LTE系统中的网管一致。
步骤403，计算ATG基站与飞机角度，并调整天线方位角对准所选ATG基站；
ATG选择距离最近的站点后，调整飞机上的机载定向天线方位角，对准所选站点，以便尝试与ATG基站下行同步。
步骤404，根据站点地图中的该站点的扇区列表，遍历各个扇区进行下行同步；
ATG调整机载接收和发射天线的方位角，指向距离最近的ATG基站，尝试与ATG基站进行下行同步；如果ATG尝试下行同步失败，则会在站点地图中重新选择距离次近的站点，进行下行同步，依次类推，直到下行同步成功。
步骤405，测量各个扇区的信号强度和干扰指示，并据此选择最优扇区作为候选接入扇区；
步骤406，ATG向辅助接入系统的ALS发送ATG Information；
ATG下行同步成功后，周期性将包含选定的ATG基站信息、ATG的位置信息以及本地生成的Ue标识序列(机载终端标识序列)的ATG Information发送给辅助接入系统的ALS，ALS再将ATG Information转发到目标ATG基站。
步骤407，ALS将ATG Information转发给ATG基站；
步骤408，ATG基站固定子帧在PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)上周期性轮发CRS(cell-special RS，小区特有参考信号)、PSS(PrimarySynchronization Signal，主同步信号)和MIB(Master Information Block，主信息块)；
为了减少对公共频段的干扰，MIB消息中携带固定不变的序列码，该序列码在ATG中也约定并保存了一份。
步骤409，ATG基站解析ATG Information，提取ATG位置信息和Ue标识序列；
ATG对首先解析PSS获得与系统网络的帧同步，ATG用站点地图选站获取到的小区PCI(Physical Cell Identifier，物理小区标识)，去解扰PBCH，然后再做CRC(CyclicRedundancy Check，循环冗余校验)校验，CRC校验正确则与小区下行同步。
步骤410，根据ATG位置计算基站与ATG的方位角对发射波束做定向赋形指向ATG；
ATG基站获取到ATG Information中的ATG位置信息，计算出与ATG的方位角，对波束进行窄波赋形。
步骤411，利用窄带波束在固定子帧时刻发送系统消息给ATG；
ATG基站发送MSG0消息给ATG。MSG0为自定义消息，包含LTE网络中的SIB1和SIB2中与接入相关的必要参数，以及随机接入前导码PreambleID，还包含ATG Information中解析出的Ue标识序列。
MSG0信息，即ATG接入网络必须的系统信息，包括ATG的GPS信息、Ue标识、接入前导序列和网络的系统信息等。
步骤412，ATG对MSG0中的Ue标识序列作校验，判断是否与之前发送的Ue标识序列一致。
也就是说，ATG在接收到MSG0消息后，判断Ue标识序列是否为之前发送Ue标识序列。
步骤413，ATG向ATG基站发起随机接入请求。
ATG发起随机接入请求，向ATG基站发送MSG1消息，即ATG接入网络必须的系统信息，包括ATG的GPS信息、Ue标识、接入前导序列和网络的系统信息。
步骤414，接入流程与LTE接入流程相同，不再赘述。
ATG接入LTE网络后，周期性发送GPS Information给ATG基站，实时上报ATG的位置信息。
图5是本发明实施例提供的ATG与ATG基站数据传输交互流程图，如图5所示，包括：
步骤500，ATG接入成功后，利用自定义信令消息周期性发送ATG的当前位置及飞行方位。
步骤501，ATG基站收到ATG的位置消息后，计算与ATG的方位角度，对发射波束指向ATG方向的波束赋形。
步骤502，ATG根据自身的位置不停计算到ATG基站的方向，实时调整收发天线方位角，实时对准ATG基站。
步骤503，上下行空口数据通信与LTE空口协议一致，此处不再赘述。
步骤504，如果需要切换，源小区会将ATG位置转给目标小区，目标小区调整波束赋形的方向，进入切换流程。
图6是本发明实施例提供的ATG的工作流程图，如图6所示，包括以下步骤：
步骤601.ATG开机；
步骤602.ATG读取本地站点地图，根据本地GPS选择最近的N各站点；
ATG本地flash中存储的ATG基站地图，获取到ATG基站的站点列表，列表包含：站点位置信息，站点ID，扇区列表。
ATG通过获取机载的GPS信息，利用GPS信息在站点地图中找出距离ATG最近的站点。
步骤603.ATG调整机载天线的方位角，指向距离最近的ATG基站，尝试与ATG基站进行下行同步。
步骤604.ATG下行同步成功后，利用辅助接入系统，周期性发送ATG Information到ALS，ALS再将ATG Information转发到目标ATG基站。
所述ATG Information包含：ATG位置信息，目标基站ID和扇区ID，Ue标识序列。
步骤605.判断是否接收到ATG基站的系统消息？若接收到，进入步骤606，否则进入步骤604；
ATG设置等待ATG基站发送的MSG0消息定时器，时常设置为T1。所述MSG0消息，即ATG接入网络必须的系统信息，包括ATG的GPS信息、Ue标识、接入前导序列和网络的系统信息等。
步骤606.ATG在接收到MSG0消息后，判断Ue标识序列是否为之前发送Ue标识序列；
如果T1超时前等到MSG0消息，则进入步骤607；否则，T1超时没有收到MSG0消息，回到步骤603重新选站尝试进行下行同步。
步骤607.若判断Ue标识序列与之前发送的Ue标识序列一致，则发起随机接入请求，进入步骤608；否则，进入步骤603。
步骤608.ATG发起随机接入请求，向ATG基站发送MSG1消息，携带MSG0下发的PreambleID，以下流程同LTE接入流程，不再赘述。
步骤609.ATG接入LTE网络后，周期性发送GPS Information给ATG基站，实时上报ATG的位置信息。
ATG根据机载GPS位置信息定期(1次/秒)调整机载天线已接入的ATG基站，传输上行数据。ATG与ATG基站之间的上行数据传输，与LTE协议一致，此处不再赘述。
图7是本发明实施例提供的ATG基站的工作流程图，如图7所示，包括以下步骤：
步骤701.每个ATG基站包含M个扇区(M＝6)，扇区天线为定向天线，朝向指向天空，各扇区天线覆盖角度为60°。
步骤702.ATG基站上电后扇区运行正常后，利用各个扇区向不同方向发射主同步信号PSS、小区参考信号和主信息块MIB。
步骤703.ATG基站等待ATG Information消息：如果收到ATG Information，进入步骤704；否则，继续步骤702。
ATG基站解析收到的ATG Information，获取ATG的位置并计算出ATG相对于ATG基站的方位角。
步骤704.ATG基站通过波束赋形技术发射指向ATG的窄带波束，携带系统信息，消息记作MSG0，MSG0发送次数N_Msg0加1。
步骤705.ATG基站设置等待MSG1定时器T2。如果ATG基站收到MSG1，携带的PreambleID与之前下发MSG0中的PreambleID一致，则发送MSG2。
步骤706.接入流程，以下流程同LTE接入流程相同，不再赘述。
步骤707.ATG接入成功后，则进入步骤709，否则进入步骤708。
步骤708.释放流程。
步骤709.ATG基站根据ATG周期上报的GPS信息，实时调整波束赋形的角度，利用定向波束传输到ATG的下行数据。ATG与ATG基站之间的下行数据传输，与LTE协议一致，此处不再赘述。
其中，如果T2超时，没有收到MSG1或者收到的MSG1中的PreambleID不是之前分配的任一PreambleID，进入步骤708。
如果N_Msg0<N，则进入步骤705重发MSG0；否则，进入步骤703继续等待ATGInformation。
本发明实施例在ATG发生站内切换，目标小区通过本站内保存的GPS信息，实时调整指向ATG的波束赋形方位，完成切换流程。以及在ATG发生站间切换，源站点将保存的GPS信息传递给目标站点，目标站调整指向ATG的波束赋形方位，完成切换流程。
辅助接入系统工作包括以下：
1.接入辅助系统工作在无线电通信的私有频段，需要在航线沿线提前部署网络。
2.接入机载台位于飞机上，用于与接入辅助系统连接，行程接入辅助网络。
3.在机载终端需要接入时候，接入辅助网络提传输ATG机载台传接入必要信息到ATG基站的空口通路。
所述辅助接入系统可以但不限于卫星移动通信系统、第二代无线通信系统(GSM或CDMA系统)、LTE无线通信系统等。
4.辅助接入网络的上行通道传输ATG的选站结果给ALS，ALS将选站结果及ATG位置转给ATG基站。
5.辅助接入网络的下行通道传输ATG基站的站点地图信息。。
6.ALS工作在主备模式，维护和管理所有ATG与ATG基站间的空口链路信息，包括链路建立，链路保活和主备链路切换。
7.ALS与所有的ATG基站以及所有的辅助接入基站之间通过以太网协议建立地面链路。ALS负责维护与ATG基站和辅助接入基站之间1对多的地面通信链路。
根据本发明实施例提供的方案，机载终端和地面网络工作在公共的免费频段(例如wifi频段)，在不干扰公共频段的前提下，借助于另外一套窄带机载系统，完成与地面宽带网络的接入。并利用无线网络实时传送机载终端位置，利用波束赋形定向传送下行信号，利用可调机载天线传送下行数据，达到对公共频段的最小干扰。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种地空互联的方法，包括：
机载终端根据当前空中位置信息以及预存的使用公共频段的地面基站位置信息，选取地面服务基站；
所述机载终端根据所述地面服务基站的地面位置信息，确定与所述地面服务基站进行无线通信的方位角，并接收所述地面服务基站发射的基站信号实现下行同步；
所述机载终端实现下行同步后，向所述地面服务基站发送接入请求消息，以便根据所述地面服务基站回复的接入响应消息与所述地面服务基站进行地空互联。
2.根据权利要求1所述的方法，所述机载终端向所述地面服务基站发送接入请求消息之前，还包括：
所述机载终端经由辅助通信系统向所述地面服务基站发送自身机载终端标识序列；
所述机载终端接收所述地面服务基站发送的包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息，判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是否为自身机载终端标识序列；
若所述网络系统消息中的机载终端标识序列是自身机载终端标识序列，则所述机载终端向所述地面服务基站发送包含接入前导序列的接入请求消息。
3.一种地空互联的方法，包括：
地面服务基站接收机载终端经由辅助通信系统发送的机载终端标识序列和机载终端当前空中位置信息；
所述地面服务基站根据所述机载终端标识序列，构建包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息；
所述地面服务基站根据所述机载终端当前空中位置信息，确定与所述机载终端进行无线通信的方位角，并向所述机载终端发送所述网络系统消息，以便根据所述机载终端发送的接入请求消息与所述地面服务基站进行地空互联。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
所述地面服务基站根据所述机载终端周期上报的机载终端空中位置信息，实时调整与所述机载终端进行无线通信的方位角。
5.一种地空互联的装置，包括：
确定地面服务基站模块，用于根据当前空中位置信息以及预存的使用公共频段的地面基站位置信息，选取地面服务基站；
下行同步模块，用于根据所述地面服务基站的地面位置信息，确定与所述地面服务基站进行无线通信的方位角，并接收所述地面服务基站发射的基站信号实现下行同步；
地空互联模块，在实现下行同步后，向所述地面服务基站发送接入请求消息，以便根据所述地面服务基站回复的接入响应消息与所述地面服务基站进行地空互联。
6.根据权利要求5所述的装置，还包括获取网络系统消息模块，用于经由辅助通信系统向所述地面服务基站发送自身机载终端标识序列，以及接收所述地面服务基站发送的包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息，并判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是否为自身机载终端标识序列，当判断所述网络系统消息中的机载终端标识序列是自身机载终端标识序列时，向所述地面服务基站发送包含接入前导序列的接入请求消息。
7.一种地空互联的装置，包括：
接收模块，用于接收机载终端经由辅助通信系统发送的机载终端标识序列和机载终端当前空中位置信息；
构建网络系统消息模块，用于根据所述机载终端标识序列，构建包含机载终端标识序列和接入前导序列的网络系统消息；
地空互联模块，用于根据所述机载终端当前空中位置信息，确定与所述机载终端进行无线通信的方位角，并向所述机载终端发送所述网络系统消息，以便根据所述机载终端发送的接入请求消息与所述地面服务基站进行地空互联。
8.根据权利要求7所述的装置，还包括方位角调整模块，用于根据所述机载终端周期上报的机载终端空中位置信息，实时调整与所述机载终端进行无线通信的方位角。
9.一种地空互联的设备，所述设备包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的地空互联的程序，所述地空互联的程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的地空互联的方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，存储有地空互联的程序，所述地空互联的程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的地空互联的方法的步骤。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110996329A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 北京长焜科技有限公司 在地空覆盖中增强lte fdd系统接入距离的方法
WO2021114828A1 (zh) * 2019-12-11 2021-06-17 中兴通讯股份有限公司 航线通信方法、系统、计算机可读存储介质及电子设备
CN113972922A (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 中国移动通信有限公司研究院 空地通信的干扰抑制方法及装置
WO2023240968A1 (zh) * 2022-06-14 2023-12-21 中国电信股份有限公司 航空移动通信系统、方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1145118A (zh) * 1994-02-04 1997-03-12 斯坦福电讯公司 空中交通监视与通信系统
CN1633050A (zh) * 2005-01-19 2005-06-29 于耕 基于公众移动通信网络实现对空中目标监视的系统及方法
CN101690343A (zh) * 2007-07-10 2010-03-31 高通股份有限公司 基于位置信息来选择通信频段的方法和装置
CN103348606A (zh) * 2011-02-09 2013-10-09 高通股份有限公司 空对地通信系统的实时校准
CN103636143A (zh) * 2011-06-29 2014-03-12 Gogo有限责任公司 基于飞行器的空对地通信系统与现有对地静止卫星服务之间的频谱共享
US20160029370A1 (en) * 2013-04-09 2016-01-28 Smartsky Networks LLC Position information assisted network control
CN105594233A (zh) * 2013-09-10 2016-05-18 智慧天空网络有限公司 空对地无线通信网络中的干扰抑制
US20170019800A1 (en) * 2015-07-13 2017-01-19 Qualcomm Incorporated Air-to-ground (atg) uplink subband beamformer with combinable subbands
CN106604385A (zh) * 2015-10-15 2017-04-26 霍尼韦尔国际公司 与上行链路同步相关的长期演进（lte）空对地通信增强
CN107070963A (zh) * 2008-01-28 2017-08-18 Gogo有限责任公司 在空中无线蜂窝网络中向乘客传送定制的电子服务的系统
WO2017172796A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Brocade Communications Systems, Inc. Accessing multiple access point names by airborne radio system for optimal routing to gateways along a flight path

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1145118A (zh) * 1994-02-04 1997-03-12 斯坦福电讯公司 空中交通监视与通信系统
CN1633050A (zh) * 2005-01-19 2005-06-29 于耕 基于公众移动通信网络实现对空中目标监视的系统及方法
CN101690343A (zh) * 2007-07-10 2010-03-31 高通股份有限公司 基于位置信息来选择通信频段的方法和装置
CN107070963A (zh) * 2008-01-28 2017-08-18 Gogo有限责任公司 在空中无线蜂窝网络中向乘客传送定制的电子服务的系统
CN103348606A (zh) * 2011-02-09 2013-10-09 高通股份有限公司 空对地通信系统的实时校准
CN103636143A (zh) * 2011-06-29 2014-03-12 Gogo有限责任公司 基于飞行器的空对地通信系统与现有对地静止卫星服务之间的频谱共享
CN107018514A (zh) * 2011-06-29 2017-08-04 Gogo有限责任公司 基于飞行器的空对地通信系统与现有对地静止卫星服务之间的频谱共享
US20160029370A1 (en) * 2013-04-09 2016-01-28 Smartsky Networks LLC Position information assisted network control
CN105594233A (zh) * 2013-09-10 2016-05-18 智慧天空网络有限公司 空对地无线通信网络中的干扰抑制
US20170019800A1 (en) * 2015-07-13 2017-01-19 Qualcomm Incorporated Air-to-ground (atg) uplink subband beamformer with combinable subbands
CN106604385A (zh) * 2015-10-15 2017-04-26 霍尼韦尔国际公司 与上行链路同步相关的长期演进（lte）空对地通信增强
WO2017172796A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Brocade Communications Systems, Inc. Accessing multiple access point names by airborne radio system for optimal routing to gateways along a flight path

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
洪伟权等: "Aircell公司Gogo空中宽带业务探析", 《广东通信技术》 *
谢鹰: "浅谈ATG技术", 《卫星与网络》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110996329A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 北京长焜科技有限公司 在地空覆盖中增强lte fdd系统接入距离的方法
WO2021114828A1 (zh) * 2019-12-11 2021-06-17 中兴通讯股份有限公司 航线通信方法、系统、计算机可读存储介质及电子设备
CN113055062A (zh) * 2019-12-11 2021-06-29 中兴通讯股份有限公司 航线通信方法、系统、计算机可读存储介质及电子设备
CN113972922A (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 中国移动通信有限公司研究院 空地通信的干扰抑制方法及装置
WO2023240968A1 (zh) * 2022-06-14 2023-12-21 中国电信股份有限公司 航空移动通信系统、方法、装置、电子设备及存储介质

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