CN209806096U - 一种机载局域网系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机载局域网系统，包括：卫星通信模块，所述卫星通信模块用于接收卫星传播的访问互联网的射频信号，并将所述射频信号转换成中频信号；调制解调模块，所述调制解调模块用于将所述中频信号转换成以太网信号；无线管理服务器，所述无线管理服务器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，所述卫星通信模块和所述无线管理服务器通过调制解调模块连接，所述调制解调模块可插拔装于所述无线管理服务器的主板上。本实用新型实施例的技术方案，解决了调制解调器和机载服务器安装占用飞机很多空间，存在着系统冗余的问题，达到了节省机舱内部空间的效果。

Description

一种机载局域网系统

技术领域

本实用新型实施例涉及航空互联网技术，尤其涉及一种机载局域网系统。

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。随着信息化技术的发展，航空公司和乘客对空地高速、宽带、实时的信息通信需求越来越高。传统航空通信系统受制于通信速率不足、带宽狭窄、成本高昂等因素，使得飞机上仍有大量有价值的数据无法得到充分挖掘和利用，航空公司和乘客上网等空地大容量实时数据传输需求也无法得到满足。

卫星通信系统经过卫星通信系统将卫星的射频信号转化为中频信号，与调制解调器相连接，由调制解调器转换为基带以太网信号。局域网系统中的机载服务器负责通过以太网接口与调制解调器相连接，并将互联网数据经过内部交换后，通过客舱无线接入点，与乘客的无线设备相连，完成整个业务链路。

现有方案中，对于调制解调器的设计与机载服务器互相孤立。二者之前通过以太网相连接，可以实现不同调制解调器与不同的机载服务器相连接。两台设备，都是4MCU的服务器，重量大，占空间大，安装占用飞机很多空间，存在着系统冗余的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种机载局域网系统，以实现节省机舱内部空间的效果。

本实用新型实施例提供了一种机载局域网系统，包括：

卫星通信模块，所述卫星通信模块用于接收卫星传播的访问互联网的射频信号，并将所述射频信号转换成中频信号；

调制解调模块，所述调制解调模块用于将所述中频信号转换成以太网信号；

无线管理服务器，所述无线管理服务器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，所述卫星通信模块和所述无线管理服务器通过调制解调模块连接，所述调制解调模块可插拔装于所述无线管理服务器的主板上。

可选的，所述卫星通信模块，包括：

天线单元，所述天线单元用于接收所述射频信号；

功放单元，所述功放单元用于将所述射频信号转换成所述中频信号；

天线控制单元，所述用于根据所述射频信号的强度对天线进行位置控制，所述天线单元与所述功放单元和所述天线控制单元相连接。

可选的，所述无线管理服务器，包括：

以太网交换单元，所述以太网交换单元用于连接处理器单元和调制解调模块，进行数据和信号的接收和发送等工作；

处理器单元，所述处理器单元用于所有数据的计算和转发等工作；

无线通信单元，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，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，所述无线管理服务器包括用于提供无线管理服务器的供电和电源分配与管理的电源单元。

可选的，所述无线管理服务器包括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的航空数据总线单元。

可选的，所述无线管理服务器包括用于无线管理服务器的内部测试功能，并将测试结果进行存储的自检和调试单元。

可选的，所述无线通信单元包括：

WiFi子单元，所述WiFi子单元用于给航空飞机上的乘客提供无线WiFi接入点；

认证子单元，所述认证子单元用于对与所述WiFi单元建立无线连接的用户进行身份认证；

4G通信子单元，所述4G通信子单元用于飞机落地后服务器和地面网络的沟通，更新服务器的内容。

可选的，机载局域网系统还包括，无线移动终端，所述无线移动终端与所述WiFi子单元建立无线连接。

可选的，所述无线移动终端还包括用于检测所述无线信号的检测单元。

本实用新型实施例的技术方案，通过插卡式的调制解调模块装于无线管理服务器的主板上，无线管理服务器能同时实现调制解调器和机载服务器的功能，解决了调制解调器和机载服务器安装占用飞机很多空间，存在着系统冗余的问题，达到了节省机舱内部空间的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种机载局域网系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二中的一种机载局域网系统的结构示意图。

图3是本实用新型实施例三中的一种机载局域网系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种机载局域网系统的结构示意图，本实施例可适用于在航空领域的局域网设备的机载设置的情况。本实用新型实施例提供的机载局域网系统包括卫星通信模块1、调制解调模块2和无线管理服务器3。

卫星通信模块1用于接收卫星传播的访问互联网的射频信号，并将射频信号转换成中频信号。

调制解调模块2用于将中频信号转换成以太网信号。

无线管理服务器3用于基于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，卫星通信模块1和无线管理服务器3通过调制解调模块2连接，调制解调模块2可插拔装于无线管理服务器3的主板上。

本实施例，卫星通信系统是利用人造地球卫星在地球站之间进行数据交换的通信系统，用于实现通信目的的人造卫星称为通信卫星，其作用相当于离地面很高的中继站，通过通信卫星将地面互联网与飞机的局域网连接起来。卫星通信模块1接收通信卫星传播的访问互联网的射频信号，经过内部的频率转换功能电路转换成中频信号。调制解调模块2接收通信卫星系统的中频信号，通过调制用基带脉冲对载波波形某个参数进行控制，形成适合于线路传送的基带以太网信号。无线管理服务器3接收调制解调模块2的以太网信号，通过内部创建与无线移动终端相应的WiFi热点，提供的无线信号形成无线局域网。

无线移动终端连接至无线局域网后，向无线管理服务器3发送连接互联网的请求。在无线管理服务器3得到移动终端访问互联网的请求指令后，调制解调模块2从无线管理服务器3接收的以太网信号通过解调，去掉载波恢复成中频信号，卫星通信模块1将中频信号转换成射频信号并发送给通信卫星，然后卫星通过转发或者直接发送信息至地面基站，进行数据处理后转发至运营商服务器，最后接入互联网。

调制解调模块2为插卡式，可插拔装于无线管理服务器3的主板的PCIE插槽上，该无线管理服务器3能同时实现调制解调器和无线管理服务器的功能。

本实用新型实施例的技术方案，通过插卡式的调制解调模块2装于无线管理服务器3的主板上，无线管理服务器2能同时实现调制解调器和机载服务器的功能，解决了调制解调器和机载服务器安装占用飞机很多空间，存在着系统冗余的问题，达到了节省机舱内部空间的效果。

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，具体如下：

如图2所示，卫星通信模块1包括天线单元101、功放单元102和天线控制单元103。

天线单元101用于接收射频信号。

功放单元102用于将射频信号转换成中频信号。

天线控制单元103用于根据射频信号的强度对天线进行位置控制，天线单元101与功放单元102和天线控制单元103相连接。

本实施例的无线管理服务器3包括以太网交换单元301、处理器单元302和无线通信单元303。

以太网交换单元301用于连接处理器单元302和调制解调模块2，进行数据和信号的接收和发送等工作。

处理器单元302用于所有数据的计算和转发等工作。

无线通信单元303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302连接到以太网交换单元301提供的通信网络，服务器通过4G通信网络和地面网络的沟通，更新服务器的内容，处理器单元302与以太网交换单元301和无线通信单元303连接。

本实施例，无线移动终端接入无线管理服务器3后通过卫星通信模块1与基于Ku/Ka波段的同步轨道卫星建立数据链接，卫星与地面卫星基站保持数据链接，这样就形成了客舱内无线系统与地面的数据传输链路。

天线单元101一般位于飞机顶部，负责与通信卫星之间的数据交流，接收来自通信卫星的射频信号，功放单元102将卫星通信模块1发送到调制解调模块2的射频信号转换成中频信号，天线控制单元103则根据天线单元101与通信卫星之间的射频信号强度对天线单元101进行位置控制，自动调整天线角度朝向预定的通信卫星。

以太网交换单元301与调制解调模块2直接相连接，负责处理器单元302与调制解调模块2间的数据交流，接收调制解调模块2的以太网信号，发送给处理器单元302。本实施例的以太网交换单元301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。传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。以太网交换单元301用于接收处理器单元302发送的数据包，将数据包发送出去。

本实施例的处理器单元302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。处理器单元302用于接收无线通信单元303发送来的数据，并根据不同的模块发送的数据进行不同的处理以及对需要传输的数据包进行安全处理，再通过以太网交换单元301将数据包发送出去。无线通信单元303用于接收处理器单元302下发的资源数据、将资源数据转发至移动终端，并接收卫星天线信号，为移动终端提供网络接入服务，给航空飞机上的乘客的移动终端提供无线WiFi接入点和4G通信信号，以让无线移动终端接入无线局域网网络后可以使用互联网和进行电话通信。

可选的，无线管理服务器3包括存储单元304和内存单元305，处理器单元302与存储单元304和内存单元305连接，存储单元304用于进行所有数据的存储，内存单元305用于在处理模块的处理过程中，进行数据的暂存。

存储单元304采用至少2TB容量的SSD SATA硬盘或者机械硬盘用于存储各种信息，还可以支持多个硬盘存储，硬盘安装容易，方便插拔，并且支持磁盘阵列RAID10，增加磁盘读写速率和可靠性。在存储单元304中，存储有处理器单元302所需运行的管理控制程序，从而其向处理器单元302提供该管理控制程序以执行后实现对应的功能。存储单元304中还存储有预置的音频和/或视频信息，包括登机音乐、旅客广播等，从而能够向处理器单元302提供其所存储的这些音频和/或视频信息。存储单元304还能够接收并存储处理器单元302发来的其他数据信息。内存单元305为处理器单元302运行程序和处理数据的临时存储介质。

可选的，无线管理服务器3包括用于对无线管理服务器3进行供电和电源分配与管理的电源单元306。在其他的实施例中，该电源单元306还可以备用电源模块，例如其锂电池，当独立的电源模块为锂电池时，无线管理服务器3上还设有用于为该锂电池充电的充电接口。

可选的，无线管理服务器3包括用于在处理器单元302和飞机数据总线之间进行数据的编解码和收发工作的航空数据总线单元307。

航空数据总线单元307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302，航空数据总线单元307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302，以为乘客提供全面的资讯服务。

可选的，无线管理服务器3包括用于无线管理服务器3的内部测试，并将测试结果进行存储的自检和调试单元308。自检和调试单元308对无线管理服务器3的内部单元进行功能测试和调试，并记录测试结果。

本实施例在上述技术方案的基础上对系统结构做了进一步细化，通过调制解调模块2与无线管理服务器3内的以太网交换单元的内部电路连接，解决了现有调制解调器与以太网交换单元通过服务器外部连接占用空间的问题，达到节省机舱空间的效果。

实施例三

图3所示为本实用新型实施例三提供的一种机载局域网系统的结构示意图，在上述技术方案的基础上，对系统进行了进一步优化，增加了部分模块具体如下：

本实施例提供的机载局域网系统的无线通信单元303包括WiFi子单元3031、认证子单元3032和4G通信子单元3033。

WiFi子单元3031用于给航空飞机上的乘客提供无线WIFI接入点。

认证子单元3032用于对与WiFi单元建立无线连接的用户进行身份认证。

4G通信子单元3033用于飞机落地后服务器和地面网络的沟通，更新服务器的内容。

本实施例提供的机载局域网系统还包括无线移动终端4，无线移动终端4与WiFi子单元3031建立无线连接，无线移动终端4还包括用于检测无线信号的检测单元401。

本实施例，旅客自带的无线移动终端4，包括智能手机、笔记本电脑、平板电脑等。通过检测单元401检测搜索无线WiFi信号，通过WiFi热点与WiFi子单元3031建立无线连接。航空公司根据自己的旅客名单建立航班身份验证数据库，旅客则利用登机牌上提供的用户名、密码来通过身份验证，从而获得上网权限。因此在无线网络中进行信息交互时，旅客的无线移动终端4连接WiFi单元3031需要经过认证子单元3032的认证成功才能接入无线局域网，以此保证上网过程中信息传输的保密性。而飞机落地后，机载服务器2通过不予乘客使用的4G通信子单元22033来地面网络沟通，更新机载服务器2的内容。

实施例三在上述技术方案的基础上进一步完善了机载局域网的功能，通过无线移动终端4与WiFi单元3031的认证连接，解决了无线网络容易遭篡改和窃听的问题，达到上网过程中信息传输的保密性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，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实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种机载局域网系统，其特征在于，包括：

卫星通信模块，所述卫星通信模块用于接收卫星传播的访问互联网的射频信号，并将所述射频信号转换成中频信号；

调制解调模块，所述调制解调模块用于将所述中频信号转换成以太网信号；

无线管理服务器，所述无线管理服务器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，所述卫星通信模块和所述无线管理服务器通过调制解调模块连接，所述调制解调模块可插拔装于所述无线管理服务器的主板上。

2.根据权利要求1所述的机载局域网系统，其特征在于，所述卫星通信模块包括：

天线单元，所述天线单元用于接收所述射频信号；

功放单元，所述功放单元用于将所述射频信号转换成所述中频信号；

天线控制单元，所述用于根据所述射频信号的强度对天线进行位置控制，所述天线单元与所述功放单元和所述天线控制单元相连接。

3.根据权利要求1所述的机载局域网系统，其特征在于，所述无线管理服务器包括：

以太网交换单元，所述以太网交换单元用于连接处理器单元和调制解调模块，进行数据和信号的接收和发送等工作；

处理器单元，所述处理器单元用于所有数据的计算和转发等工作；

无线通信单元，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，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。

4.根据权利要求3所述的机载局域网系统，其特征在于，所述无线管理服务器还包括：

存储单元，所述存储单元用于进行所有数据的存储；

内存单元，所述内存单元用于在处理模块的处理过程中，进行数据的暂存，所述处理器单元与所述存储单元和所述内存单元连接。

5.根据权利要求3所述的机载局域网系统，其特征在于，所述无线管理服务器还包括用于提供无线管理服务器的供电和电源分配与管理的电源单元。

6.根据权利要求3所述的机载局域网系统，其特征在于，所述无线管理服务器还包括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的航空数据总线单元。

7.根据权利要求3所述的机载局域网系统，其特征在于，所述无线管理服务器还包括用于无线管理服务器的内部测试功能，并将测试结果进行存储的自检和调试单元。

8.根据权利要求3所述的机载局域网系统，其特征在于，所述无线通信单元包括：

WiFi子单元，所述WiFi子单元用于给航空飞机上的乘客提供无线WiFi接入点；

认证子单元，所述认证子单元用于对与所述WiFi单元建立无线连接的用户进行身份认证；

4G通信子单元，所述4G通信子单元用于飞机落地后服务器和地面网络的沟通，更新服务器的内容。

9.根据权利要求8所述的机载局域网系统，其特征在于，还包括，无线移动终端，所述无线移动终端与所述WiFi子单元建立无线连接。

10.根据权利要求9所述的机载局域网系统，其特征在于，所述无线移动终端还包括用于检测所述无线信号的检测单元。