基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，包括：机载总线、交换机、路由器及若干接入点设备，交换机连接机载总线，路由器连接所述交换机，用于机载总线与空地数据链或空天数据链的数据交换；若干接入点设备连接所述机载总线，用于接入舱内的移动终端；接入点设备包括多射频结构的射频模块，可接收多种类型的移动用户数据(2G、3G、4G)、蓝牙、红外、WiMAX、WiFi等。本发明专利技术还公开了一种基于上述系统的接入方法，采用多接入点分集技术接入。本发明专利技术结构简单，可扩展，并兼容多种通信网络，多个接入点与移动终端形成多径分集接收，有效地改善了通信质量、降低了通信辐射，提高了民航移动通信系统的安全性、有效性和用户接入公平性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，特别涉及一种基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统及方法
技术介绍
随着移动通信越来越多的普及到人类生活的方方面面，客机环境下的移动通信也走进了人们的视野。民航移动通信作为移动通信领域的一个应用，引起了世界各国的广泛关注。美国联邦航空管理局(FAA)、英国民航总局(CAA)和卡耐基-梅隆大学曾分别在1996年、2000年、2003年对客机上实现移动通信的安全性做了测试，结果发现移动通信设备对机载电子设备产生了不同程度的干扰。出于安全考虑，相关航空部门最初制定的政策禁止民航中的移动通信，但并没有放弃实现的打算，越来越多的航空公司开发出相应的民航移动通信系统。2004年，国际航空电讯集团公司(SITA)、空客和Tenzing公司联合成立的OnAir公司开发和验证了商用机载移动电话系统，通过在机舱内模拟一个本地GSM网络，提供用户的有效接入功能。2006年，美国ARINC公司和挪威Telenor公司联合开发一套航空移动通信系统AeroMobile，能安全有效的实现乘客在飞行中使用移动电话和PDA。到目前为止，一共有6家提供航空移动通信的服务商开发出自己的民航移动通信系统，分别是AeroMobile、OnAir、Aircell、JetBlue、Row44和ARINC Direct。随着技术的不断成熟，航空部门开始对航空移动通信解禁。2006年9月，欧洲电信委员会(ECC)发表报告，认为移动电话服务可以在飞机客舱内的区域网络环境下进行使用。同年，国际民航组织下属的航空通信委员会也表示，可以对现有航空法规进行修改，允许使用机载移动电话服务。之后英国、欧盟航空部门也修改相关政策，允许用户在客机中使用移动通信服务，并希望各航空公司能够利用新规定，使用户尽快享受到空中移动通信服务。2006年11月，阿联酋Emirate航空公司成为首个开通机上移动电话功能的航空公司。它安装的是AeroMobile公司提供的设备，截至目前已有10万多用户。2008年，On Air在世界发展了十多个用户试用他们的系统，其中包括中国的深圳航空公司。On Air计划在深航的三架空客320飞机上加装机载移动电话设备，并在奥运前率先在中国提供机载移动电话服务。2008年6月，捷蓝航空公司(JetBlue)给乘客提供的是基于LiveTV卫星的电视节目服务。2008年9月，美国航空公司向乘坐其国内长途航班的旅客提供互联网接入服务，它采用的是AirCell公司的Gogo服务。2008年11月22日，维珍美国VirginAmerica航空公司开始AirCell的Gogo移动宽带服务。2009年2月，西南航空公司(Southwest Airlines)和Row44继续计划从2010年第一季度起推出Wi-Fi。现已对四架飞机进行了服务测试，客户产品反馈良好。随着民航移动通信系统的发展和应用案例的不断成功，用户对机载移动通信服务质量和功能提出了更高的需求：更快的传输速率、更广的服务范围、更好的通话质量。从-->AeroMobile的64Kbit/s和OnAir的432Kbit/s，到“GoGo”和LiveTv的1.2-1.9Mbit/s，到Row44的20Mbit/s以上，系统速率不断提高，网络宽带化成为航空移动通信的发展趋势。同时，人们希望民航移动通信系统能够满足商务和娱乐等多方面的需求。而目前的民航移动通信系统提供的接入网络和服务类型较为单一，仅支持一种或有限几种网络单一网络接入。如AeroMobile和On Air仅支持GSM手机接入，提供相应的语音和电信服务；而“GoGo系统”仅能提供WiFi上网服务。另外，由于舱内信道是一个有限空间内的狭长信道，传统机载移动通信系统仅提供一个无线接入点，存在系统安全性、边缘位置用户有效性接入及公平性等诸多问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何实现系统结构简单，可扩展，并兼容多种通信网络的民航移动通信舱内接入系统，同时达到用户接入的安全性、有效性和公平性。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，包括：机载总线、交换机、路由器及若干接入点设备，所述交换机连接机载总线，所述路由器连接所述交换机，用于机载总线与空地数据链或空天数据链的数据交换；所述若干接入点设备连接所述机载总线，用于接入舱内的移动终端。其中，所述接入点设备包括：管理模块，及与所述管理模块连接的控制接口和有线接口，还包括与所述管理模块连接的射频模块，与所述射频模块连接的天线接口。其中，所述射频模块包括：GSM子模块、CDMA2000子模块、WCDMA子模块、TD-SCDMA子模块和LTE子模块、WiFi子模块、WiMax子模块、蓝牙子模块及红外子模块。其中，所述若干接入点设备中的任意两个接入点设备的距离为所述接入点设备所使用的无线电波中最长波长的10倍以上。本专利技术还公开了一种利用上述的基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统的接入方法，包括以下步骤：移动终端搜索舱内的接入点设备的无线信号覆盖范围内的可用连接；所述移动终端选择可用连接中的无线接入方式，并利用选定的无线接入方式向接入点设备发出连接请求；所述接入点设备根据所述连接请求中的用户权限验证请求连接的移动终端是否合法，验证合法后根据所述连接请求中服务网络类型向相应的服务网络提交所述连接请求，并向所述移动终端返回确认信息后建立连接。本专利技术还公开了一种利用上述的基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统的接入方法，包括以下步骤：接入点设备在无线信号覆盖范围内搜索目标移动终端；确定目标移动终端后向其发出连接请求；所述目标移动终端接收到连接请求后同意接入并与所述接入点设备建立连接。其中，在登机和出舱过程中还包括移动终端在地面基站与所述接入点设备之间的切换，具体方式为：-->登机时，接入点设备监测移动终端的信号强度和质量，当信号高于第一门限时，所述移动终端在保持与地面基站之间的连接的同时，所述接入点设备与所述移动终端之间建立信道连接，进入机舱后，所述接入点设备若监测到移动终端信号高于第二门限，则通过地面网络通知地面基站切断与所述移动终端的连接。出舱时，接入点设备监测移动终端的信号强度和质量，当信号低于第二门限时，接入点设备在保持与移动终端连接的同时，通过地面网络通知地面基站与移动终端建立连接；接入点设备若监测到信号低于第一门限时，则切断与移动终端的连接。其中，所述第一门限取值为：-80dB～-60dB，第二门限取值为：-40dB～-20dB。其中，建立连接后，建立连接的移动终端将接收到的n个接入点设备的信号采用最大比合并技术，将n个信号的分集支路进行相位调整，并按预定的增益系数同相相加，得到合并输出的信号包络，其中n≥2。(三)有益效果本专利技术设计了一种基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，较之其他系统结构简单，可扩展，并兼容多种通信网络。系统接口具有多射频结构，较之其它机载网络接入方式，可满足多种数据源的接入需求。同时，该系统利用分布于不同空间位置分布多个接入点与移动终端形成多径分集接收，较机舱内单个接入点能有效改善通信质量、降低通信辐射，并杜绝了边缘位置用户接入不公平现象。保证了系统的安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，其特征在于，包括：机载总线、交换机、路由器及若干接入点设备，所述交换机连接机载总线，所述路由器连接所述交换机，用于机载总线与空地数据链或空天数据链的数据交换；所述若干接入点设备连接所述机载总线，用于接入舱内的移动终端。

【技术特征摘要】
1.一种基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，其特征在于，包括：机载总线、交换机、路由器及若干接入点设备，所述交换机连接机载总线，所述路由器连接所述交换机，用于机载总线与空地数据链或空天数据链的数据交换；所述若干接入点设备连接所述机载总线，用于接入舱内的移动终端。2.如权利要求1所述的基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，其特征在于，所述接入点设备包括：管理模块，及与所述管理模块连接的控制接口和有线接口，还包括与所述管理模块连接的射频模块，与所述射频模块连接的天线接口。3.如权利要求2所述的基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，其特征在于，所述射频模块包括：GSM子模块、CDMA2000子模块、WCDMA子模块、TD-SCDMA子模块和LTE子模块、WiFi子模块、WiMax子模块、蓝牙子模块及红外子模块。4.如权利要求1～3中任一项所述的基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统，其特征在于，所述若干接入点设备中的任意两个接入点设备的距离为所述接入点设备所使用的无线电波中最长波长的10倍以上。5.一种利用所述权利要求1～4中任一项所述的基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统的接入方法，其特征在于，包括以下步骤：移动终端搜索舱内的接入点设备的无线信号覆盖范围内的可用连接；所述移动终端选择可用连接中的无线接入方式，并利用选定的无线接入方式向接入点设备发出连接请求；所述接入点设备根据所述连接请求中的用户权限验证请求连接的移动终端是否合法，验证合法后根据所述连接请求中服务网络类型向相应的服...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，庞珂珂，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11