CN110446182B - 机载通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机载通讯系统。该机载通讯系统包括：基站处理模块、机载地空通讯模块和WiFi模块，所述WiFi模块包括第一WiFi传输子模块和第二WiFi传输子模块；所述基站处理模块和所述第一WiFi传输子模块通过第一总线接口连接，所述基站处理模块用于通过所述第一WiFi传输子模块向所述机载地空通讯模块接收或发送无线数据；所述机载地空通讯模块与所述第二WiFi传输子模块通过第二总线接口连接，用于飞机与地面之间的地空数据链路通信，以及通过所述第二WiFi传输子模块向所述基站处理模块接收或发送无线数据。通过基站处理模块和机载地空通讯模块各增加一个WiFi模块，达到减少设备数量，减小设备重量、减小飞机改装难度、省去以太网线的布置、降低飞机油耗的效果。

Description

机载通讯系统

技术领域

本发明实施例涉及一种航空互联网技术领域，尤其涉及一种机载通讯系统。

背景技术

随着我国民用航空的快速发展，民航飞机数量、航线里程以及乘客数量都在迅速增涨，导致航空运输市场的竞争日益加剧。因此，很多航空公司希望通过改进客舱设施配置以提升服务品质。

机载基站是指在飞机上安装移动通信基站，飞机上的手机用户接入机载基站，利用机载地空通信系统(机载卫星通信或机载地空通信ATG)作为IP数据传输通道,并与地面电信运营商的核心网络连接，实现与地面移动通信网络相同的手机通信功能(语音通话、短信、数据访问等)。现有机载基站与机载地空通信设备之间一般通过有线以太网进行连接。

然而，在飞机狭小的空间中，还需要额外的走线管道或额外空间，来铺设机载基站与机载地空通信设备之间的以太网线，增加了飞机安装空间。并且以太网线一般为较高等级的屏蔽网线，本身具有一定重量，当机载基站与机载地空通信设备距离较远的时，以太网线会很长，再加上以太网线的固定装置，以太网线总体重量较大，增加了飞机油耗。

发明内容

本发明实施例提供一种机载通讯系统，以实现减少以太网线的布置、降低飞机油耗的效果。

本发明实施例提供了一种机载通讯系统，包括：

基站处理模块、机载地空通讯模块和WiFi模块，所述WiFi模块包括第一WiFi传输子模块和第二WiFi传输子模块；

所述基站处理模块和所述第一WiFi传输子模块通过第一总线接口连接，所述基站处理模块用于通过所述第一WiFi传输子模块向所述机载地空通讯模块接收或发送无线数据；

所述机载地空通讯模块与所述第二WiFi传输子模块通过第二总线接口连接，用于飞机与地面之间的地空数据链路通信，以及通过所述第二WiFi传输子模块向所述基站处理模块接收或发送无线数据。

可选的，所述基站处理模块包括：

基站射频处理单元、基站基带处理单元和第一天线单元；

所述基站射频处理单元与所述基站基带处理单元连接，用于运营商射频信号转换成以太网信号，通过所述第一天线单元用于给移动终端提供运营商网络的接入点；

所述基站基带处理单元与所述第一WiFi传输子模块连接，用于将所述以太网信号通过第一总线接口传输给所述第一WiFi传输子模块。

可选的，所述第一WiFi传输子模块和所述基站射频处理单元共用所述第一天线单元。

可选的，所述基站处理模块还包括：

时钟同步单元和第二天线单元；

所述时钟同步单元和所述基站基带处理单元连接，通过所述第二天线单元与外部的卫星通信装置同步时间。

可选的，所述第一WiFi传输子模块包括：

WiFi基带处理单元和WiFi射频处理单元；

所述WiFi基带处理单元用于接收所述以太网信号；

所述WiFi射频处理单元用于将所述以太网信号转换成所述无线射频信号，并将所述无线射频信号发送给所述机载地空通讯模块。

可选的，所述WiFi模块还包括WiFi辅助子模块，所述WiFi辅助子模块和所述第一WiFi传输子模块连接，用于管理WiFi频道宽带、对数据进行加密、防止信号干扰以及服务集标识SSID的配置。

可选的，所述WiFi辅助子模块包括：

宽带单元、加密单元、信号处理单元和配置单元；

所述宽带单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于管理WiFi频道宽带；

所述加密单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于对数据进行加密；

所述信号处理单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于防止信号干扰；

所述配置单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于服务集标识SSID的配置。

可选的，所述机载通讯系统还包括机载服务器，所述WiFi模块还包括第三WiFi传输子模块；

所述机载服务器与所述第三WiFi传输子模块连接，用于基于所述以太网信号将飞机机仓内的局域网接入互联网，并对接入局域网的终端进行管理以及通过所述第三WiFi传输子模块向所述机载地空通讯模块接收或发送数据。

可选的，所述机载服务器包括：

以太网交换单元、处理器单元和无线通信单元；

所述以太网交换单元的第一端与所述处理器单元连接，所述以太网交换单元的第二端和所述第一WiFi传输子模块连接，用于进行数据和信号的接收和发送等工作；

所述处理器单元用于所有数据的计算和转发等工作；

所述无线通信单元用于给航空飞机上的乘客的无线移动终端提供无线WiFi接入点和4G通信网络，以让乘客的无线移动终端可以使用无线WiFi网络并通过处理器单元连接到以太网交换单元提供的通信网络和在飞机落地后通过4G通信网络与地面网络连接更新服务器内容，所述处理器单元与所述以太网交换单元和无线通信单元连接。

可选的，所述机载服务器还包括：

航空数据总线单元和自检调试单元；

所述航空数据总线单元用于在处理器单元和飞机数据总线之间进行数据的编解码和收发工作；

所述自检调试单元用于机载服务器的内部测试功能，并将测试结果进行存储。

本发明实施例通过在基站处理模块和机载地空通讯模块增加一个WiFi模块，将传统的以太网连接变为WiFi无线连接，解决了太网线总体重量较大，增加了飞机油耗的问题，实现减少以太网线的布置、降低飞机油耗的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种机载通讯系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种机载通讯系统的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种机载通讯系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种机载通讯系统的结构示意图，本实施例可适用于在航空领域通过机载基站通讯的场景。

本发明实施例提供的机载通讯系统包括基站处理模块110、机载地空通讯模块120和WiFi模块130。WiFi模块130包括第一WiFi传输子模块131和第二WiFi传输子模块132。

所述基站处理模块110和所述第一WiFi传输子模块131通过第一总线接口连接，用于通过所述第一WiFi传输子模块131向所述机载地空通讯模块120接收或发送无线数据。

所述机载地空通讯模块120与所述第二WiFi传输子模块132通过第二总线接口连接，用于飞机与地面之间的地空数据链路通信，以及通过所述第二WiFi传输子模块132向所述基站处理模块110接收或发送无线数据。

在本实施例中，具体的，基站处理模块110给移动终端提供运营商网络的接入点。其中，移动终端包括但不限于插上用户身份识别(Subscriber Identification Module，SIM)卡的手机或平板。当基站处理模块110接收到移动终端接入运营商网络的请求后，将运营商射频信号转换成以太网信号，然后将以太网信号通过第一总线接口将数据传输给第一WiFi传输子模块131。其中，第一总线接口可以是PCI Express总线接口。

第一WiFi传输子模块131接收到基站处理模块110通过第一总线接口发送的以太网信号后，将以太网信号转换成无线射频信号。其中无线射频信号中包括无线数据。第一WiFi传输子模块131再将无线射频信号发送给第二WiFi传输子模块132。第二WiFi传输子模块132接收到第一WiFi传输子模块131发送的无线射频信号后，即接收到无线数据后，将无线射频信号转换成以太网信号，并通过第二总线接口将以数据传输给机载地空通讯模块120。

机载地空通讯模块120通过第二总线接口接收到第二WiFi传输子模块132发送的数据后，通过与地面之间的地空数据链路通信，以实现给飞机上的用户终端提供运营商网络的服务。

在本实施例中，机载地空通讯模块120可以是机载卫星通信或机载区域性地空宽带网络ATG通信的调制解调设备，此处不作限制。

本发明实施例的技术方案，通过在基站处理模块110和机载地空通讯模块120增加一个WiFi模块130，将传统的以太网连接变为WiFi无线连接，解决了太网线总体重量较大，增加了飞机油耗的问题，实现减少以太网线的布置、降低飞机油耗的效果。

实施例二

实施例二在实施例一的基础上，对部分结构做了进一步细化，本实施例可适用于在航空领域通过机载基站通讯的场景，具体如下：

如图2所述，基站处理模块110包括基站基带处理单元111和基站射频处理单元112和第一天线单元113。

所述基站射频处理单元112与所述基站基带处理单元111连接，用于将运营商射频信号转换成以太网信号，通过所述第一天线单元113用于给移动终端提供运营商网络的接入点；

所述基站基带处理单元111与所述第一WiFi传输子模块131连接，用于将所述以太网信号通过第一总线接口传输给所述第一WiFi传输子模块131。

在本实施例中，具体的，基站处理模块110接收到移动终端接入运营商网络的请求后，通过基站射频处理单元112将运营商射频信号转换成以太网信号，将以太网信号传输给基站基带处理单元111。基站基带处理单元111接收到以太网信号后，将以太网信号通过第一总线接口传输给第一WiFi传输子模块131。

可选的，基站处理模块110还包括时钟同步单元114和第二天线单元115。

所述时钟同步单元114和所述基站基带处理单元111连接，通过所述第二天线单元115与外部的所述卫星通信装置同步时间。

第一WiFi传输子模块131包括WiFi基带处理单元1312和WiFi射频处理单元1311。

所述WiFi基带处理单元1312用于接收所述以太网信号；

所述WiFi射频处理单元1311用于将所述以太网信号转换成所述无线射频信号，并将所述无线射频信号发送给所述机载地空通讯模块120。

在本实施例中，具体的，WiFi基带处理单元1312在接收到基站基带处理单元111通过第一总线接口发送的以太网信号后，将以太网信号传输给WiFi射频处理单元1311。WiFi射频处理单元1311将以太网信号转换成无线射频信号，将无线射频信号发送至机载地空通讯模块120。

优选的，所述第一WiFi传输子模块131和所述基站射频处理单元112共用所述第一天线单元113。

可选的，WiFi模块130还包括WiFi辅助子模块133，所述WiFi辅助子模块133和所述第一WiFi传输子模块131连接，用于管理WiFi频道宽带、对数据进行加密、防止信号干扰以及服务集标识SSID的配置。

WiFi辅助子模块133包括宽带单元1331、加密单元1332、信号处理单元1333和配置单元1334。

所述宽带单元1331与所述第一WiFi传输子模块131电连接，用于管理WiFi频道宽带。

所述加密单元1332与所述第一WiFi传输子模块131电连接，用于对数据进行加密。

所述信号处理单元1333与所述第一WiFi传输子模块131电连接，用于防止信号干扰。

所述配置单元1334与所述第一WiFi传输子模块131电连接，用于服务集标识SSID的配置。

本发明实施例的技术方案，通过在基站处理模块110和机载地空通讯模块120增加一个WiFi模块130，将传统的以太网连接变为WiFi无线连接，解决了太网线总体重量较大，增加了飞机油耗的问题，实现减少以太网线的布置、降低飞机油耗的效果。

实施例三

图3所示为本发明实施例三提供的一种机载通讯系统的结构示意图，在上述技术方案的基础上，对系统进行了进一步优化，本实施例可适用于在航空领域通过机载基站通讯的场景。增加了部分模块具体如下：

本实施例提供的机载通讯系统还包括机载服务器140。所述WiFi模块130还包括第三WiFi传输子模块134。

所述机载服务器140与所述第三WiFi传输子模块134连接，用于基于所述以太网信号将飞机机仓内的局域网接入互联网，并对接入局域网的终端进行管理以及通过所述第三WiFi传输子模块134向所述机载地空通讯模块120接收或发送数据。

具体的，机载服务器140通过内部创建与无线移动终端的WiFi热点，提供的无线信号形成无线局域网，从而给移动终端提供机载娱乐资源。其中，移动终端包括但不限于手机、笔记本电脑、PAD等。机载娱乐资源包括但不限于电影、音乐、游戏、社交等。无线移动终端连接至无线局域网后，向机载服务器140发送连接互联网的请求。机载服务器140得到移动终端访问互联网的请求指令后，将无线信号转换成以太网信号，将以太网信号传输给第三WiFi传输子模块134，第三WiFi传输子模块134再将以太网信号转换成无线射频信号向所述机载地空通讯模块120发送数据。

可选的，机载服务器140包括以太网交换单元141、处理器单元142和无线通信单元143。

所述以太网交换单元141的第一端与所述处理器单元142连接，所述以太网交换单元141的第二端和所述第三WiFi传输子模块134连接，用于进行数据和信号的接收和发送等工作；

处理器单元142，所述处理器单元142用于所有数据的计算和转发等工作。

具体的，本实施例的以太网交换单元141具备三层交换机等同功能，具有部分路由器功能，最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。

本实施例的处理器单元142采用一块高速处理器用来实现数据信息处理，其能够通过运行管理控制程序实现各种管理控制功能，如对各种日志文件、数据、监控数据等进行处理。

可选的，机载服务器140还包括航空数据总线单元144和自检调试单元145。

所述航空数据总线单元144用于在处理器单元142和飞机数据总线之间进行数据的编解码和收发工作；

所述自检调试单元145用于机载服务器140的内部测试功能，并将测试结果进行存储。

具体的，航空数据总线单元144获取的飞机的飞行数据以及航班信息生成提示信息，并将提示信息推送至处理器单元142，航空数据总线单元144解析获取的飞机的高度、飞行速度、经纬度以及飞行时间等信息，并结合到达时间、当地天气、温度等航班信息，从而根据实际的需求，生成友好温馨的提示信息，并将该提示信息推送至处理器单元142，以为乘客提供全面的资讯服务。

可选的，机载服务器140还包括电源单元146、存储单元147和内存单元148。

本发明实施例的技术方案，通过在基站处理模块110和机载地空通讯模块120增加一个WiFi模块130，将传统的以太网连接变为WiFi无线连接，解决了太网线总体重量较大，增加了飞机油耗的问题，实现减少以太网线的布置、降低飞机油耗的效果。另外，在机载服务器140也增加了一个第三WiFi传输子模块134，进一步减少以太网线的布置和降级飞机的油耗。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种机载通讯系统，其特征在于，包括：

基站处理模块、机载地空通讯模块和WiFi模块，所述WiFi模块包括第一WiFi传输子模块和第二WiFi传输子模块；

所述基站处理模块和所述第一WiFi传输子模块通过第一总线接口连接，所述基站处理模块用于通过所述第一WiFi传输子模块向所述机载地空通讯模块接收或发送无线数据；

所述机载地空通讯模块与所述第二WiFi传输子模块通过第二总线接口连接，用于飞机与地面之间的地空数据链路通信，以及通过所述第二WiFi传输子模块向所述基站处理模块接收或发送无线数据；

其中，所述基站处理模块和所述第一WiFi传输子模块通过第一总线接口连接，所述基站处理模块用于通过所述第一WiFi传输子模块向所述机载地空通讯模块接收或发送无线数据包括：

所述基站处理模块和所述第一WiFi传输子模块通过第一总线接口连接，用于给移动终端提供运营商网络的接入点，当基站处理模块接收到移动终端接入运营商网络的请求后，将运营商射频信号转换成以太网信号，然后将所述以太网信号通过第一总线接口将数据传输给第一WiFi传输子模块，通过所述第一WiFi传输子模块向所述机载地空通讯模块接收或发送无线数据。

2.如权利要求1所述的机载通讯系统，其特征在于，所述基站处理模块包括：

基站射频处理单元、基站基带处理单元和第一天线单元；

所述基站射频处理单元与所述基站基带处理单元连接，用于运营商射频信号转换成以太网信号，通过所述第一天线单元用于给移动终端提供运营商网络的接入点；

所述基站基带处理单元与所述第一WiFi传输子模块连接，用于将所述以太网信号通过第一总线接口传输给所述第一WiFi传输子模块。

3.如权利要求2所述的机载通讯系统，其特征在于，所述第一WiFi传输子模块和所述基站射频处理单元共用所述第一天线单元。

4.如权利要求2所述的机载通讯系统，其特征在于，所述基站处理模块还包括：

时钟同步单元和第二天线单元；

所述时钟同步单元和所述基站基带处理单元连接，通过所述第二天线单元与外部的卫星通信装置同步时间。

5.如权利要求1所述的机载通讯系统，其特征在于，所述第一WiFi传输子模块包括：

WiFi基带处理单元和WiFi射频处理单元；

所述WiFi基带处理单元用于接收所述以太网信号；

所述WiFi射频处理单元用于将所述以太网信号转换成无线射频信号，并将所述无线射频信号发送给所述机载地空通讯模块。

6.如权利要求5所述的机载通讯系统，其特征在于，所述WiFi模块还包括WiFi辅助子模块，所述WiFi辅助子模块和所述第一WiFi传输子模块连接，用于管理WiFi频道宽带、对数据进行加密、防止信号干扰以及服务集标识SSID的配置。

7.如权利要求6所述的机载通讯系统，其特征在于，所述WiFi辅助子模块包括：

宽带单元、加密单元、信号处理单元和配置单元；

所述宽带单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于管理WiFi频道宽带；

所述加密单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于对数据进行加密；

所述信号处理单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于防止信号干扰；

所述配置单元与所述第一WiFi传输子模块电连接，用于服务集标识SSID的配置。

8.如权利要求1所述的机载通讯系统，其特征在于，所述机载通讯系统还包括机载服务器，所述WiFi模块还包括第三WiFi传输子模块；

所述机载服务器与所述第三WiFi传输子模块连接，用于基于所述以太网信号将飞机机仓内的局域网接入互联网，并对接入局域网的终端进行管理以及通过所述第三WiFi传输子模块向所述机载地空通讯模块接收或发送数据。

9.如权利要求8所述的机载通讯系统，其特征在于，所述机载服务器包括：

以太网交换单元、处理器单元和无线通信单元；

所述以太网交换单元的第一端与所述处理器单元连接，所述以太网交换单元的第二端和所述第一WiFi传输子模块连接，用于进行数据和信号的接收和发送等工作；

所述处理器单元用于所有数据的计算和转发等工作；

所述无线通信单元用于给航空飞机上的乘客的无线移动终端提供无线WiFi接入点和4G通信网络，以让乘客的无线移动终端可以使用无线WiFi网络并通过处理器单元连接到以太网交换单元提供的通信网络和在飞机落地后通过4G通信网络与地面网络连接更新服务器内容，所述处理器单元与所述以太网交换单元和无线通信单元连接。

10.如权利要求9所述的机载通讯系统，其特征在于，所述机载服务器还包括：

航空数据总线单元和自检调试单元；

所述航空数据总线单元用于在处理器单元和飞机数据总线之间进行数据的编解码和收发工作；

所述自检调试单元用于机载服务器的内部测试功能，并将测试结果进行存储。

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