CN115314095B - 一种用于航空器的机载通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种用于航空器的机载通信装置，其特征在于，包括：机载无线节点，其部署在航空器上，用于为航空器内的用户提供飞行无线通信服务；机载用户设备，其包括：至少两个签约模块，不同的签约模块可分别通过地面基站接入地面无线通信服务网络，获得签约的通信服务，为所述机载无线节点提供回程链路，以及控制模块，其被配置为：对所述机载用户设备的至少两个签约模块进行控制，使得至少在航空器处于起飞状态或者着陆状态时能无缝切换回程链路。

Description

一种用于航空器的机载通信装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体来说涉及飞行或高速移动通信领域，更具体地说，涉及一种用于航空器或高速移动的机载通信装置。

背景技术

飞行通信系统为航空器中的用户提供蜂窝和WiFi连接，以提供各种通信服务，例如语音、互联网数据等。当用户不在航空器中时，地面通信系统(常规地面蜂窝系统)会提供相同的通信服务。在飞行通信与地面通信之间提供无缝切换是保障飞行通信系统的用户体验的关键。

为满足特定的飞行通信要求，可以将飞行用户设备(Flight User Equipment，简称FUE)的发射功率、低层功能(Low Layer Capabilities)和上层QoS(Upper Layer QoS)要求设置为与地面常规的用户设备(User Equipment，简称UE)不同。而且，在普通地面基站之外，还可以额外部署空用地面基站，但两者的主要覆盖范围可能有区别。比如，普通地面基站的天线的波束方向可以设置为主要覆盖地面上的用户。而空用地面基站的天线的波束方向可以设置为主要覆盖高空的航空器。如果用户处于航空器内，在起飞和降落时容易出现通信中断的情况，导致用户体验不佳。因此，为保障飞机内用户的通信质量(特别是在起飞和着陆阶段)，需要对现有技术进行改进。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于航空器的机载通信装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的一个实施例，提供一种用于航空器的机载通信装置，可以包括：机载无线节点，其部署在航空器上，用于为航空器内的用户提供飞行无线通信服务；机载用户设备，其包括：至少两个签约模块，不同的签约模块可分别通过地面基站(普通地面基站或空用地面基站)接入地面无线通信服务网络，获得签约的通信服务，为机载无线节点提供回程链路，以及控制模块，其被配置为：对机载用户设备的至少两个签约模块进行控制，使得至少在航空器处于起飞状态或者着陆状态时能无缝切换回程链路。在本发明的一些实施例中，至少两个签约模块可以包括第一签约模块和第二签约模块，第一签约模块被配置为至少能与普通地面基站通信，第二签约模块被配置为至少能与空用地面基站通信，其中，普通地面基站用于至少为普通用户提供通信服务，空用地面基站用于至少为空中用户提供通信服务。

在本发明的一些实施例中，控制模块可以被配置为在航空器处于在地面新开机的状态时执行以下操作：将第一签约模块以普通用户模式激活以搜索普通地面基站；在第一签约模块与普通地面基站建立NG接口，通过第一签约模块从普通地面基站获取邻小区列表，其中，该邻小区列表至少包括普通邻小区列表，将该普通邻小区列表作为第一签约模块的搜索列表。邻小区可以是指地面基站提供的服务小区邻接的小区。普通邻小区可以是指由普通地面基站提供的邻小区。

在本发明的一些实施例中，控制模块被配置可以为在航空器处于起飞状态时执行以下操作：根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息确定当前的空用邻小区列表；将第二签约模块以空中用户模式激活以根据当前的空用邻小区列表搜索对应的空用地面基站，在第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口。空用邻小区可以是指由空用地面基站提供的邻小区。

在本发明的一些实施例中，根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息确定当前的空用邻小区列表可以是通过以下任意方式或者其组合实现的：从当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站获取邻小区列表，邻小区列表包括空用邻小区列表；根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息从预先配置的数据库搜索该普通地面基站的空用邻小区列表。

在本发明的一些实施例中，控制模块可以被配置为在航空器处于起飞状态时执行以下操作：在第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口时，通过第二签约模块和第一签约模块为机载无线节点提供双回程连接。

在本发明的一些实施例中，控制模块可以被配置为在航空器处于着陆状态时执行以下操作：根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息确定当前的邻接普通小区；将第一签约模块以普通用户模式激活以根据当前的邻接普通小区搜索对应的普通地面基站，在第一签约模块与普通地面基站间建立NG接口。

在本发明的一些实施例中，根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息确定当前的普通邻小区列表可以是通过以下任意方式或者其组合实现的：从当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站获取邻小区列表，邻小区列表至少包括普通邻小区列表；根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息从预先配置的数据库搜索该空用地面基站的普通邻小区列表。

在本发明的一些实施例中，机载无线节点可以是用于为航空器内的用户提供无线信号的机载基站和/或提供WiFi信号的无线路由设备。

在本发明的一些实施例中，机载无线节点可以是用于为航空器内的用户提供无线信号的机载基站，机载通信装置可以被配置为：在航空器处于在地面新开机的状态时，通过第一签约模块从普通地面基站获取的普通邻小区列表配置机载基站的邻小区列表。机载基站会把机载基站的邻小区列表发给机上的常规的用户设备(UE)，使在航空器未起飞时，或者起飞期间或起飞后但第二签约模块还未与地面基站建立回程连接时，UE能更有效的搜索机载基站。

在本发明的一些实施例中，机载通信装置可以被配置为：在航空器处于起飞状态且第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口的情况下，移除机载基站的邻小区列表。此时，机载基站没有邻小区列表或者说机载机载的邻小区列表是一个空列表，连接到机载基站的常规的用户设备(UE)则不会搜索或者不会过多地搜索邻小区以寻求切换，节约电能。在本发明的一些实施例中，机载通信装置可以被配置为：在航空器处于着陆状态且第一签约模块与普通地面基站间建立NG接口的情况下，从而对机载基站的邻小区列表进行重配置。

在本发明的一些实施例中，对机载基站的邻小区列表进行重配置是通过以下任意方式或者其组合实现的：根据第一签约模块从普通地面基站获取的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置；根据在第一签约模块驻留的普通地面基站的信息从预先配置的数据库搜索到的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置；根据在第二签约模块驻留的空用地面基站的信息从预先配置的数据库搜索到的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置。对机载基站的邻小区列表进行重配置是激活机上的常规的用户设备UE的移动性，并能更有效地根据重配置的邻小区列表搜索地面基站，节约电能。

在本发明的一些实施例中，第一签约模块可以被配置为能与空用地面基站通信，控制模块可以被配置为：在航空器处于续航状态时，激活第一和/或第二签约模块，分别使用第一和第二签约模块与不同的空用地面基站建立通信连接。

在本发明的一些实施例中，用于航空器的机载通信装置可以包括：第三签约模块，第三签约模块可以被配置为至少能与空用地面基站通信，控制模块被配置为：在航空器处于续航状态时，激活第二和/或第三签约模块，分别使用第二和第三签约模块与不同的空用地面基站建立通信连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明可以让航空器内的用户通过机载无线节点至少能在起飞和/或着陆期间的通信服务可以无缝过渡，提高用户体验

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1为根据本发明实施例的机载通信装置的机载无线节点为无线路由设备时的应用场景示意图；

图2为图1所示实施例在起飞场景的应用方案示意图；

图3为图1所示实施例在着陆场景的应用方案示意图；

图4为根据本发明实施例的机载通信装置的机载无线节点为机载基站时的应用场景示意图；

图5为图4所示实施例在起飞场景的应用方案示意图；

图6为图4所示实施例在着陆场景的应用方案示意图；

图7为根据本发明的机载通信装置的一个实施例在续航场景的应用场景示意图；

图8为根据本发明的机载通信装置的一个实施例在续航场景的应用方案示意图；

图9为根据本发明的机载通信装置的另一个实施例在续航场景的应用场景示意图；

图10为根据本发明的机载通信装置的另一个实施例在续航场景的应用方案示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如在背景技术部分提到的，如果用户处于航空器内，在起飞和降落时容易出现通信中断的情况，导致用户体验不佳。因此，有必要对现有技术进行改进。为了解决航空器上用户的用户体验不佳的问题，本发明提供一种用于航空器的机载通信装置，包括：机载无线节点，其部署在航空器上，用于为航空器内的用户提供飞行无线通信服务；机载用户设备，其包括：至少两个签约模块，不同的签约模块可分别通过地面基站接入地面无线通信服务网络，获得签约的通信服务，为所述机载无线节点提供回程链路，以及控制模块，其被配置为：对所述机载用户设备的至少两个签约模块进行控制，使得至少在航空器处于起飞状态或者着陆状态时能无缝切换回程链路。由此，以让航空器内的用户通过机载无线节点至少能在起飞和/或着陆期间的通信服务可以无缝过渡，提高用户体验。

实施方式1：

参见图1，该实施方式中，机载无线节点为无线路由设备。无线路由设备为航空器内的用户设备提供WiFi。为了保障航空器内连接WiFi的用户设备的通信稳定，根据本发明的一个实施例，至少两个签约模块包括第一签约模块和第二签约模块。其中，第一签约模块被配置为至少能与普通地面基站通信。第二签约模块被配置为至少能与空用地面基站通信。普通地面基站用于至少为普通用户提供通信服务。空用地面基站用于至少为空中用户提供通信服务。普通地面基站是指服务于地面用户的地面基站。普通地面基站可以设置为专门服务于地面的用户设备，但也可以设置为同时服务于地面的用户设备和机载用户设备。空用地面基站是指服务于机载用户设备的地面基站。空用地面基站也可以附加地服务于地面的用户设备。控制模块对所述机载用户设备的至少两个签约模块进行控制以保障为机载无线节点的回程链路可以无缝切换，提高用户体验。

根据本发明的一个实施例，航空器可以是客机(民用飞机或者军用飞机)、直升机或者飞行车辆(飞行汽车)。

航空器的状态主要包括：在地面新开机、起飞、续航和着陆。下面分别针对这四种状态分别进行说明。识别航空器的状态可以采用状态传感器测量、飞行员切换状态或者根据GNSS信息估计状态的方式。

在航空器在地面新开机时，需要让机载无线节点与核心网建立回程连接，以便通过机载无线节点为航空器内的用户提供通信服务。核心网是负责管理通信网络中的数据的管理中枢。核心网优选为5GC，对应地，在相应实施例中，普通地面基站例如是gNB，空用地面基站例如是FgNB(Flight gNB)，回程链路基于NG接口建立。由此，控制模块被配置为在航空器处于在地面新开机的状态时执行以下操作：将第一签约模块以普通用户模式激活以搜索普通地面基站；在第一签约模块与普通地面基站建立NG接口，通过第一签约模块从普通地面基站获取邻小区列表，其中，该邻小区列表至少包括普通邻小区列表，将该普通邻小区列表作为第一签约模块的搜索列表。例如，航空器在地面时，飞行员可能根据塔台的指示滑行转移位置，存在因信号变化而需要从服务小区转移到另一个小区的情况。因此，第一签约可以根据该搜索列表搜索普通邻小区，并根据地面无线通信服务网络的指示进行小区切换。由此，以保障航空器在地面转移位置时航空器内连接到机载无线节点的用户设备的通信稳定性，提高用户体验。

在航空器处于起飞状态时，随着航空器高度的攀升，航空器可能逐渐脱离普通地面基站的覆盖范围，而进入空用地面基站的覆盖范围，如果没有较好地衔接，机载无线节点的回程链路可能中断，进而可能导致连接到机载无线节点的用户设备的通信中断。根据本发明的一个实施例，控制模块被配置为在航空器处于起飞状态时执行以下操作：根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息确定当前的空用邻小区列表；将第二签约模块以空中用户模式激活以根据当前的空用邻小区列表搜索对应的空用地面基站，在第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口。例如，如果机载用户设备根据GNSS信息检测到处于开机后的航空器正在移动或者从地面爬升，则认为航空器处于起飞状态，将第二签约模块激活为空中用户模式，并开始搜索周围的空用地面基站。即：起飞前，机载无线节点与核心网之间的第一NG接口是通过第一签约模块和普通地面基站建立的；起飞状态时，通过第二签约模块和空用地面基站在机载无线节点和核心网之间建立第二NG接口；由此，可以在第一NG接口未断开(第一签约模块未离开普通地面基站的覆盖范围)的情况下，建立第二NG接口，回程链路可以无缝切换，保障通信稳定性。

通常，第二签约模块以空中用户模式激活后可以在预定的频率集合中搜索对应的空用地面基站并与其连接，但在航空器这类移动速度快的交通工具中，连接效率为保障通信质量至关重要。因此，起飞过程中，为了加快第二签约模块与空用地面基站建立NG接口的速度，根据本发明的一个实施例，根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息确定当前的空用邻小区列表是通过以下任意方式或者其组合实现的：方式一：从当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站获取邻小区列表，所述邻小区列表包括空用邻小区列表；方式二：根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息从预先配置的数据库搜索该普通地面基站的空用邻小区列表。普通用户接入地面无线通信服务网络时，通常只为其提供普通邻小区列表。因此，如果需要采用方式一实现，可以对地面无线通信服务网络进行配置，以在航空器的第一签约模块接入地面无线通信服务网络时为其同时提供普通邻小区列表和空用邻小区列表。在方式一中，相当于通过第一签约模块预先从连接的普通基站中确定了第二签约模块当前的空用邻小区列表，可以提高连接效率。在方式二中，相当于根据第一签约模块上驻留的小区信息和预配置的数据库来确定了第二签约模块当前的空用邻小区列表。第二签约模块将所述当前的空用邻小区列表作为搜索的频率列表，由此优化了搜率的效率，进而提高了连接效率，提高了用户体验。

起飞过程中，在第二签约模块与空用地面基站建立NG接口时，第一签约模块可能仍处于普通地面基站的覆盖范围内，因此，可以保持两个NG接口以获得更好的通信质量。由此，根据本发明的一个实施例，控制模块可以被配置为在航空器处于起飞状态时执行以下操作：在第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口时，通过第二签约模块和第一签约模块为机载无线节点提供双回程连接。随着飞行高度的攀升，第一签约模块也可能离开普通地面基站的覆盖范围。根据本发明的一个实施例，控制模块可以被配置为在航空器处于起飞状态时执行以下操作：在第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口时，断开第一签约模块与普通地面基站的NG接口。若第二签约模块与空用地面基站建立NG接口，可以直接断开第一签约模块与普通地面基站的NG接口，此时可以保证机载无线节点与核心网的通信不中断，实现无缝过渡。或者，可以暂缓断开第一签约模块与普通地面基站的NG接口，以便机载无线节点可以获得双回程连接来提高航空器内的用户的通信质量。由此，根据本发明的一个实施例，控制模块配置为：在第一签约模块离开普通地面基站的覆盖范围后再断开第一签约模块与普通地面基站的NG接口。若普通地面基站的服务中断，第一签约模块与普通地面基站的NG接口可以在不活动一段时间后终止，第一签约模块可能随后被停用。一个示意性的起飞时的应用场景如图2所示，起飞时的应用方案包括：1.在无线路由设备和核心网之间基于第一签约模块和普通地面基站建立第一NG接口，2.第二签约模块开始搜索并通过空用地面基站连接到核心网，3.在无线路由设备和核心网之间基于第二签约模块和空用地面基站建立第二NG接口，4.第一签约模块离开普通地面基站的覆盖范围，5.在第一NG接口不活跃达到一定时长将其终止，随后停用第一签约模块。

在航空器处于着陆状态时，随着航空器高度的下降，航空器可能逐渐脱离空用地面基站的覆盖范围，而进入普通地面基站的覆盖范围，如果没有较好地衔接，航空器内的用户获得的通信可能中断。由此，根据本发明的一个实施例，控制模块被配置为在航空器处于着陆状态时执行以下操作：根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息确定当前的邻接普通小区；将第一签约模块以普通用户模式激活以根据当前的邻接普通小区搜索对应的普通地面基站，在第一签约模块与普通地面基站间建立NG接口。

通常，第一签约模块以普通用户模式激活后可以在预定的频率集合中搜索对应的普通地面基站并与其连接，但在航空器这类移动速度快的交通工具中，连接效率为保障通信质量至关重要。因此，着陆过程中，为了加快第一签约模块与普通地面基站建立NG接口的速度，根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息确定当前的普通邻小区列表是通过以下任意方式或者其组合实现的：方式一：从当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站获取邻小区列表，所述邻小区列表至少包括普通邻小区列表；方式二：根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息从预先配置的数据库搜索该空用地面基站的普通邻小区列表。空中用户(如第二签约模块)接入地面无线通信服务网络时，通常只为其提供空用邻小区列表。因此，如果需要采用方式一实现，可以对地面无线通信服务网络进行配置，以在航空器的签约模块(如第二签约模块)接入地面无线通信服务网络时为其同时提供普通邻小区列表和空用邻小区列表。控制模块可以被配置为：根据各签约模块实际可接入的小区类型，为其选择对应的邻小区列表用于小区搜索。

一个示意性的着陆时的应用场景如图3所示，着陆时的应用方案包括：1.在无线路由设备和核心网之间基于第二签约模块和空用地面基站建立第一NG接口；2.第一签约模块开始搜索并通过普通地面基站连接到核心网；3.在无线路由设备和核心网之间基于第一签约模块和普通地面基站建立第二NG接口；4.第二签约模块离开空用地面基站的覆盖范围；5.在第一NG接口不活跃达到一定时长将其终止，随后停用第二签约模块。

实施方式2

除了以WiFi的方式为航空器内的用户设备提供无线信号覆盖外，还可以采用移动基站的形式。根据本发明的一个实施例，参见图4，与实施方式1不同的是，机载无线节点可以是机载基站。机载基站可以用来为航空器内的用户设备提供无线连接。

进一步地，除了在上述方式中为签约模块配置邻小区列表外，可以在起飞和/或着陆过程中对机载基站的邻小区列表进行配置，以更好地保障用户体验。机载基站的邻小区列表发送给机内普通用户(用户设备)，提高它们的搜索效率和节省电池。

根据本发明的一个实施例，机载通信装置可以被配置为：在航空器处于在地面新开机的状态时，通过第一签约模块从普通地面基站获取的普通邻小区列表配置机载基站的邻小区列表。对应地，地面无线通信服务网络还可以将机载基站提供的小区作为邻接的普通地面基站提供的小区的邻小区加入数据库。由此，用户设备在地面时，可以根据地面无线通信服务网络的指示择优选择机载基站或者普通地面基站进行连接或者切换。

在航空器处于起飞状态时，一旦通过第二签约模块和空用地面基站在机载基站和核心网之间建立了第二NG接口，由于机载基站在飞行过程中即将成为孤立的蜂窝小区，因此可以删除机载基站的邻小区列表。根据本发明的一个实施例，机载通信装置可以被配置为：在航空器处于起飞状态且第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口的情况下，移除机载基站的邻小区列表。

一个示意性的起飞时的应用场景如图5所示，起飞时的应用方案包括：1.在机载基站和核心网之间基于第一签约模块和普通地面基站建立第一NG接口，2.第二签约模块开始搜索并通过空用地面基站连接到核心网，3.在机载基站和核心网之间基于第二签约模块和空用地面基站建立第二NG接口，4.在续航期间移除机载基站的邻小区列表，5.第一签约模块离开普通地面基站的覆盖范围，6.在第一NG接口不活跃达到一定时长将其终止，随后停用第一签约模块。

在航空器处于着陆状态时，航空器内的用户设备随着高度的下降，可能处于普通地面基站的覆盖范围之内，因此，可以为普通地面基站配置邻接小区列表，激活用户设备的移动性，让用户设备搜索普通地面基站，根据地面无线通信服务网络的指示择优选择机载基站或者普通地面基站进行连接或者切换，保障通信质量，提高用户体验。根据本发明的一个实施例，机载通信装置可以被配置为：在航空器处于着陆状态且第一签约模块与普通地面基站间建立NG接口的情况下，从对机载基站的邻小区列表进行重配置。优选的，对机载基站的邻小区列表进行重配置是通过以下任意方式或者其组合实现的：根据第一签约模块从普通地面基站获取的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置；根据在第一签约模块驻留的普通地面基站的信息从预先配置的数据库搜索到的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置；根据在第二签约模块驻留的空用地面基站的信息从预先配置的数据库搜索到的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置。

一个示意性的着陆时的应用场景如图6所示，着陆时的应用方案包括：1.在机载基站和核心网之间基于第二签约模块和空用地面基站建立第一NG接口；2.第一签约模块开始搜索并通过普通地面基站连接到核心网；3.在机载基站和核心网之间基于第一签约模块和普通地面基站建立第二NG接口；4.重配置机载基站的邻小区列表以为航空器中的用户激活地面通信的移动性；5.第二签约模块离开空用地面基站的覆盖范围；6.在第一NG接口不活跃达到一定时长将其终止，随后停用第二签约模块。

实施方式3

根据本发明的一个实施例，机载无线节点包括机载基站和无线路由设备。用户可以根据需要通过WiFi信号或者机载基站的无线信号接入机载无线节点。

实施方式4

在上述实施方式中，第一签约模块至少能与普通地面基站通信，而第二签约模块至少能与空用地面基站通信，这样至少可以保障在起飞和着陆期间为航空器内的用户提供无缝的通信服务。但航空器在续航状态(起飞和着陆过程之间的航程)时，可能还涉及到在不同的空用地面基站之间切换的过程，因此，可以设置两个或者更多个能与空用地面基站建立通信连接的签约模块，以保障续航状态的通信质量。

根据本发明的一个可选实施例，参见图7，第一签约模块还可以被配置为能与空用地面基站通信，所述控制模块被配置为：在航空器处于续航状态时，激活所述第一和/或第二签约模块，分别使用所述第一和第二签约模块与不同的空用地面基站建立通信连接。一个示意性的续航时的应用场景如图8所示，续航时的应用方案包括：1.在机载基站和核心网之间基于第一签约模块和第一空用地面基站建立第一NG接口；2.第二签约模块尝试连接第二空用地面基站；3.在机载基站和核心网之间基于第二签约模块和第二空用地面基站建立第二NG接口；4.第一签约模块离开第一空用地面基站的覆盖范围；5.在第一NG接口不活跃达到一定时长将其终止。

根据本发明的另一个可选实施例，参见图9，第一签约模块可以被配置专用于与普通地面基站通信，而第二签约模块可以被配置为专用于与空用地面基站通信。用于航空器的机载通信装置还可以包括：第三签约模块，所述第三签约模块被配置为至少能与空用地面基站通信，所述控制模块被配置为：在航空器处于续航状态时，激活所述第二和/或第三签约模块，分别使用所述第二和第三签约模块与不同的空用地面基站建立通信连接。不同的地面基站可能是来自不同的运营商。一个示意性的续航时的应用场景如图10所示，续航时的应用方案包括：1.在机载基站和核心网之间基于第二签约模块和第一空用地面基站建立第一NG接口；2.第三签约模块尝试连接第二空用地面基站；3.在机载基站和核心网之间基于第三签约模块和第二空用地面基站建立第二NG接口；4.第二签约模块的信号指标逐渐变弱，尝试连接第三空用地面基站；5.在机载基站和核心网之间基于第二签约模块和第三空用地面基站建立第三NG接口，停用第一NG接口。

实施方式5

根据本发明的一个实施例，前面的实施中，控制模块可以经在本地预先配置的指令以完成相应的控制操作。此外，控制操作也可以是由地面无线通信服务网络(网络侧)发出的，例如，该控制模块也可以执行来自网络侧的控制指示。例如，该控制模块可以被配置为接收地面无线通信服务网络的控制指令并执行该控制指令的指示完成相应的控制操作。

需要说明的是，虽然上文按照特定顺序描述了各个步骤，但是并不意味着必须按照上述特定顺序来执行各个步骤，实际上，这些步骤中的一些可以并发执行，甚至改变顺序，只要能够实现所需要的功能即可。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (13)

1.一种用于航空器的机载通信装置，其特征在于，包括：

机载无线节点，其部署在航空器上，用于为航空器内的用户提供飞行无线通信服务；

机载用户设备，其包括：

至少两个签约模块，不同的签约模块分别通过地面基站接入地面无线通信服务网络，获得签约的通信服务，为所述机载无线节点提供回程链路，其中，所述至少两个签约模块包括第一签约模块和第二签约模块，所述第一签约模块被配置为至少能与普通地面基站通信，所述第二签约模块被配置为至少能与空用地面基站通信，其中，所述普通地面基站用于至少为普通用户提供通信服务，所述空用地面基站用于至少为空中用户提供通信服务；以及

控制模块，其被配置为：对所述机载用户设备的至少两个签约模块进行控制，使得至少在航空器处于起飞状态或者着陆状态时能无缝切换回程链路，其中，所述控制模块被配置为在航空器处于在地面新开机的状态时执行以下操作：

将第一签约模块以普通用户模式激活以搜索普通地面基站；

在第一签约模块与普通地面基站建立NG接口，通过第一签约模块从普通地面基站获取邻小区列表，其中，该邻小区列表至少包括普通邻小区列表，将该普通邻小区列表作为第一签约模块的搜索列表。

2.根据权利要求1所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述控制模块被配置为在航空器处于起飞状态时执行以下操作：

根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息确定当前的空用邻小区列表；

将第二签约模块以空中用户模式激活以根据当前的空用邻小区列表搜索对应的空用地面基站，在第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口。

3.根据权利要求2所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，

根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息确定当前的空用邻小区列表是通过以下任意方式或者其组合实现的：

从当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站获取邻小区列表，所述邻小区列表包括空用邻小区列表；

根据当前与第一签约模块建立NG接口的普通地面基站的信息从预先配置的数据库搜索该普通地面基站的空用邻小区列表。

4.根据权利要求2所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述控制模块还被配置为在航空器处于起飞状态时执行以下操作：

在第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口时，通过第二签约模块和第一签约模块为机载无线节点提供双回程连接。

5.根据权利要求2所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述控制模块被配置为在航空器处于着陆状态时执行以下操作：

根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息确定当前的邻接普通小区；

将第一签约模块以普通用户模式激活以根据当前的邻接普通小区搜索对应的普通地面基站，在第一签约模块与普通地面基站间建立NG接口。

6.根据权利要求5所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息确定当前的普通邻小区列表是通过以下任意方式或者其组合实现的：

从当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站获取邻小区列表，从空用地面基站获取的邻小区列表至少包括普通邻小区列表；

根据当前与第二签约模块建立NG接口的空用地面基站的信息从预先配置的数据库搜索该空用地面基站的普通邻小区列表。

7.根据权利要求1至6任一项所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述机载无线节点是用于为航空器内的用户提供无线信号的机载基站和/或提供WiFi信号的无线路由设备。

8.根据权利要求1至6任一项所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述机载无线节点是用于为航空器内的用户提供无线信号的机载基站，所述机载通信装置被配置为：在航空器处于在地面新开机的状态时，通过第一签约模块从普通地面基站获取的普通邻小区列表配置机载基站的邻小区列表。

9.根据权利要求8所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述机载通信装置被配置为：在航空器处于起飞状态且第二签约模块与空用地面基站间建立NG接口的情况下，移除机载基站的邻小区列表。

10.根据权利要求9所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，

所述机载通信装置被配置为：在航空器处于着陆状态且第一签约模块与普通地面基站间建立NG接口的情况下，从对机载基站的邻小区列表进行重配置。

11.根据权利要求10所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，对机载基站的邻小区列表进行重配置是通过以下任意方式或者其组合实现的：

根据第一签约模块从普通地面基站获取的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置；

根据在第一签约模块驻留的普通地面基站的信息从预先配置的数据库搜索到的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置；

根据在第二签约模块驻留的空用地面基站的信息从预先配置的数据库搜索到的普通邻小区列表对机载基站的邻小区列表进行重配置。

12.根据权利要求1至6任一项所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述第一签约模块还被配置为能与空用地面基站通信，所述控制模块被配置为：

在航空器处于续航状态时，激活所述第一签约模块和/或第二签约模块，分别使用所述第一签约模块和第二签约模块与不同的空用地面基站建立通信连接。

13.根据权利要求1至6任一项所述的用于航空器的机载通信装置，其特征在于，所述用于航空器的机载通信装置包括：第三签约模块，所述第三签约模块被配置为至少能与空用地面基站通信，所述控制模块被配置为：

在航空器处于续航状态时，激活所述第二签约模块和/或第三签约模块，分别使用所述第二签约模块和第三签约模块与不同的空用地面基站建立通信连接。