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CN107306433A - 一种机载网络通信方法 - Google Patents

一种机载网络通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机载网络通信方法，通过机载无线通信设备用于飞机降落后将机载通用网络服务器自动连接至地面基站和机场建设的WiFi，及机载宽带卫星接入设备用于飞机起飞后将机载通用网络服务器自动连接至卫星；机载通用网络服务器通过多通道选择单元根据网络通信通道的通信质量和/或结合预定义策略选定一通道或多通道；一个或多个客户终端通过客舱无线接入设备实现无线上网或访问机载通用网络服务器中承载的内容。本发明同时具有机载无线通信设备和机载宽带卫星接入设备，并兼具WiFi和3G/4G/5G多通道通信功能，实现了不同通信通道的切换，可以实现多个运营商的通信通道同时接入和不同运营商之间的通信通道的平滑切换。

Description

一种机载网络通信方法
技术领域
本发明属于机载通信领域，特别涉及一种机载网络通信方法。
背景技术
现在很多人都需要乘坐飞机，由于乘坐的时间都较长，所以显得路途生活比较枯燥，目前，卫星通信在地面和飞行过程中都可用于机载网络通信。然而，全程卫星通信的成本比其他网络更昂贵，其传送速率(例如上传和下载速度)比其他网络更受限制。虽然WiFi和蜂窝网络在飞行过程中是不可用的，但在飞机降落后可以使用，且价格相对低廉，所以相对全程卫星通信的成本和交付率方面都可得到改善，在加上飞机要经过不同的国家和地区，目前的技术方案不支持跨国漫游。
为了解决上述问题，急需提供一种机载网络通信方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种机载网络通信方法,可以同时进行无线网络通信和卫星通信，及具有多通道通信支持在多个国家或地区的网络间自动、平滑切换，将其用于在飞机上提供网络接入进行多通道通信。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种机载网络通信方法，包括：
网络连接单元，包括机载无线通信设备和机载宽带卫星接入设备，机载无线通信设备用于飞机降落后将机载通用网络服务器自动连接至地面基站和机场建设的WiFi，机载宽带卫星接入设备用于飞机起飞后将机载通用网络服务器自动连接至卫星；
机载无线通信设备和机载宽带卫星接入设备连接至机载通用网络服务器由其统一调配控制，
所述机载通用网络服务器和所述客舱无线接入设备连接，所述机载无线通信设备中设置有多通道选择单元，所述机载通用网络服务器通过所述多通道选择单元根据网络通信通道的通信质量和/或结合预定义策略选定一通道或多通道进行通信；
客舱无线接入设备连接至一个或多个客户端，一个或多个客户终端通过客舱无线接入设备实现无线上网或访问机载通用网络服务器中承载的内容。
本发明的有益效果在于：
相比于现有技术，本发明公开的一种机载网络通信方法，其同时具有机载无线通信设备和机载宽带卫星接入设备，并兼具WiFi和3G/4G/5G多通道通信功能，实现了在飞机上全程上网，且具备在飞机降落时实现了不同通信通道的切换进行上网，可以实现多个运营商的通信通道同时接入和不同运营商之间的通信通道的平滑切换上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的的发明目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明公开的一种机载网络通信方法的机载网络通信系统的结构示意图。
图2为多通道选择单元的结构示意图；
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
图1是本发明公开的一种机载网络通信方法的机载网络通信系统的结构示意图；
如图1和图2所示，本发明公开了一种机载网络通信方法，包括：
网络连接单元02，包括机载无线通信设备05和机载宽带卫星接入设备06，机载无线通信设备05用于飞机降落后将机载通用网络服务器01自动连接至地面基站07和机场建设的WiFi 08，机载宽带卫星接入设备06用于飞机起飞后将机载通用网络服务器01自动连接至卫星09；
机载无线通信设备05和机载宽带卫星接入设备06连接至机载通用网络服务器01由其统一调配控制，
机载通用网络服务器01和客舱无线接入设备连接04，机载无线通信设备05中设置有多通道选择单元03，机载通用网络服务器01通过多通道选择单元03根据网络通信通道的通信质量和/或结合预定义策略选定一通道或多通道进行通信；
另外，还包括管理终端WMT(WiFi System Management Terminal)(图中未示出)，其与机载无线通信设备05，机载宽带卫星接入设备06，机载通用网络服务器01和客舱无线接入设备04连接，WMT主要管理设备，显示其他设备的状态。
客舱无线接入设备04连接至一个或多个客户端10、11和12，一个或多个客户终10、11和12端通过客舱无线接入设备04实现无线上网或访问机载通用网络服务器01中承载的内容。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，其执行系统包括机载通用网络服务器01、网络连接单元02、多通道选择单元03和客舱无线接入设备04。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，地面基站07为3G/4G/5G地面蜂窝通信基站。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，客户终端为手机10、平板电脑11和笔记本电脑12。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，机载通用网络服务器01具有存储单元及通过交换机连接至安装在飞机舱内和/或乘客座椅上的显示屏，存储单元中存储有本地视频，机载通用网络服务器通过交换机安装在飞机舱内和/或乘客座椅上的显示屏上为客户提供本地视频和第三方应用(图中未示出)。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，机载宽带卫星接入设备06用于接收卫星09上的ku/ka频段的信号。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，多通道选择单元03包括：通道质量测量模块13、通道候选集综合判断模块14、可用通道策略判决模块15和通道保持判别模块16，通道保持判别模块16设置在可用通道策略判决模块15内，可用通道策略判决模块15包括通道多路备份模块17和通道多路合并模块18，通道质量测量模块13连接至通道候选集综合判断模块14及通道多路合并模块18，通道候选集综合判断模块14分别连接至通道多路备份模块17和通道多路合并模块18，通道多路备份模块17连接至通道保持判别模块16。根据上述公开的一种机载网络通信方法，
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，当飞机降落后，机载通用网络服务器01控制多通道选择单元03以可配置的周期循环进行以下步骤：
步骤一、通道质量测量模块13根据预定义策略选定测量一项或多项通道质量因子，并根据其加权值输出每个通道的综合判断因子X；其中，通道质量因子包括通道连通性因子α、通道链路质量因子β、通道使用剩余宽带因子γ和通道使用宽带因子δ；其中，通道使用剩余宽带因子γ和通道使用宽带因子δ是一对相对的影响通道质量的因子，及通道使用剩余宽带因子γ需要外部输入每个通道的预计带宽值后才能获得；
步骤二、通道候选集综合判别模块14根据通道质量测量模块13输出的每个通道的综合判断因子X大于预定值时选入候选集；
步骤三、在通道候选集中，通过可用通道策略判决模块15选择可用通道使用规则；
其中，可用通道策略判决模块15通过通道多路备份模块17选择多路备份方式的可用通道使用规则，在通道候选集中选择一路通道使用，候选集中的其它通道作为备份通道以便在使用中的通道不符合使用条件时进行切换；或
可用通道策略判决模块15通过通道多路合并模块18选择多路合并方式的可用通道使用规则，在通道候选集中根据预先外部输入和/或一项或多项通道质量因子的预设策略来进行加权选择形成多路合并通道；
步骤四、客舱无线接入设备04基于session会话颗粒度或IP颗粒度的选路使数据包走向客户端10、11和12生效。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，综合判断因子X是通过以下公式加权得到：
X＝a1αn+a2βn+a3γn+a4δn
其中，a1、a2、a3和a4分别为通道连通性因子系数、通道链路质量因子系数、通道使用剩余宽带因子系数和通道使用宽带因子系数；
其中，0＜a1≤1，0＜a2≤1，0＜a3≤1，0＜a4≤1，n为0或正整数；及
0＜a1αn+a2βn+a3γn+a4δn≤1。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，通道质量测量模块13根据预定义策略选定测量一项或多项通道质量因子，具体来说，是指可以根据业务类型进行预定义的几种策略，例如实时要求高的场景时，要提高通道连通性因子α，或者需要大流量的场景时，要提高通道使用剩余宽带因子γ，同时，要降低通道使用宽带因子δ，而通道链路质量因子β用于评价通道通信信号强度稳定性，上述预定义策略可以通过机载通用网络服务器01设置并输入至通道质量测量模块13。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，通道多路备份模块17选择的当前通道通过通道保持判别模块16判断在上一周期内是否有大于门限值的流量在使用，如果有则通道保持判别模块16保持当前通道不切换，否则对当前通道进行切换。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，其中，通道候选集综合判别模块14根据外部输入绝对的候选集规则和/或网络环境条件自动排除某路或多路通信通道后选入候选集，这样就不用通过通道质量测量模块13输出综合判断因子X，通道候选集综合判别模块14可以直接利用排除方法进行候选集选定，其中，外部输入绝对的候选集规则，例如本次路程根据商务需要不使用某路通道进行通信，则候选集直接将其排除，而绝对的候选集规则是通过机载通用网络服务器01设置并输入至通道候选集综合判别模块14；其中，网络环境条件，例如有WiFi连接时，候选集直接排除3G、4G和5G通信通道。
根据上述公开的一种机载网络通信方法，进一步地，其中，多路合并方式的预先外部输入的预设策略，例如，主要有可能有商务上的需要，可以通过机载通用网络服务器01设置并输入至通道多路合并模块18，而通道质量测量模块13可将一项或多项通道质量因子传送至通道多路合并模块18，一项或多项通道质量因子的预设策略也是通过机载通用网络服务器01设置并输入至通道多路合并模块18。
一种机载网络通信方法，进一步地，其整体过程以可配置的周期循环进行以下步骤：
步骤一、通道候选集综合判别模块14根据外部输入绝对的候选集规则和/或网络环境条件自动排除某路或多路通信通道后选入候选集；
步骤二、在通道候选集中，通过可用通道策略判决模块15选择可用通道使用规则；
步骤三、客舱无线接入设备04基于session会话颗粒度或IP颗粒度的选路使数据包走向客户端10、11和12生效。
如上述一种机载网络通信方法，进一步地，可用通道策略判决模块15通过通道多路备份模块17选择多路备份方式的可用通道使用规则，在通道候选集中选择一路通道使用，候选集中的其它通道作为备份通道以便在使用中的通道不符合使用条件时进行切换。
如上述一种机载网络通信方法，进一步地，通道多路备份模块17选择的当前通道通过通道保持判别模块16判断在上一周期内是否有大于门限值的流量在使用，如果有则通道保持判别模块16保持当前通道不切换，否则对当前通道进行切换。
如上述一种机载网络通信方法，进一步地，可用通道策略判决模块15通过通道多路合并模块18选择多路合并方式的可用通道使用规则，在通道候选集中根据预先外部输入的预设策略来进行加权选择形成多路合并通道。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机载网络通信方法，其特征在于，所述方法包括：
网络连接单元，包括机载无线通信设备和机载宽带卫星接入设备，所述机载无线通信设备用于飞机降落后将机载通用网络服务器自动连接至地面基站和机场建设的WiFi，所述机载宽带卫星接入设备用于飞机起飞后将机载通用网络服务器自动连接至卫星；
所述机载无线通信设备和所述机载宽带卫星接入设备连接至机载通用网络服务器由其统一调配控制；
所述机载通用网络服务器和所述客舱无线接入设备连接，所述机载无线通信设备中设置有多通道选择单元，所述机载通用网络服务器通过所述多通道选择单元根据网络通信通道的通信质量和/或结合预定义策略选定一通道或多通道进行通信；
所述客舱无线接入设备连接至一个或多个客户端，一个或多个客户终端通过所述客舱无线接入设备实现无线上网或访问所述机载通用网络服务器中承载的内容。
2.如权利要求1所述的一种机载网络通信方法，其特征在于：所述地面基站为3G/4G/5G地面蜂窝通信基站。
3.如权利要求1所述的一种机载网络通信方法，其特征在于：所述客户终端为手机、平板电脑和笔记本电脑。
4.如权利要求1所述的一种机载网络通信方法，其特征在于：所述机载通用网络服务器通过交换机连接至安装在飞机舱内和/或乘客座椅上的显示屏上为客户提供本地视频和第三方应用。
5.如权利要求1所述的一种机载网络通信方法，其特征在于：所述机载宽带卫星接入设备用于接收卫星上的ku/ka频段的信号。
6.如权利要求1所述的一种机载网络通信方法，其特征在于：所述多通道选择单元包括：通道质量测量模块、通道候选集综合判断模块、可用通道策略判决模块和通道保持判别模块，所述通道保持判别模块设置在所述可用通道策略判决模块内，所述可用通道策略判决模块包括通道多路备份模块和通道多路合并模块，所述通道质量测量模块连接至所述通道候选集综合判断模块及所述通道多路合并模块，所述通道候选集综合判断模块分别连接至所述通道多路备份模块和所述通道多路合并模块，所述通道多路备份模块连接至所述通道保持判别模块。
7.如权利要求6所述的一种机载网络通信方法，其特征在于：所述机载通用网络服务器控制所述多通道选择单元以可配置的周期循环进行以下步骤：
步骤一、通道质量测量模块根据预定义策略选定测量一项或多项通道质量因子，并根据其加权值输出每个通道的综合判断因子X；其中，所述通道质量因子包括通道连通性因子α、通道链路质量因子β、通道使用剩余宽带因子γ和通道使用宽带因子δ；
步骤二、通道候选集综合判别模块根据通道质量测量模块输出的每个通道的综合判断因子X大于预定值时选入候选集；
步骤三、在通道候选集中，通过可用通道策略判决模块选择可用通道使用规则；
其中，所述可用通道策略判决模块通过通道多路备份模块选择多路备份方式的可用通道使用规则，在通道候选集中选择一路通道使用，候选集中的其它通道作为备份通道以便在使用中的通道不符合使用条件时进行切换；或
所述可用通道策略判决模块通过通道多路合并模块选择多路合并方式的可用通道使用规则，在通道候选集中根据预先外部输入和/或一项或多项通道质量因子的预设策略来进行加权选择形成多路合并通道；
步骤四、客舱无线接入设备基于session会话颗粒度或IP颗粒度的选路使数据包走向客户端生效。
8.如权利要求7所述一种机载网络通信方法，其特征在于：所述通道多路备份模块选择的当前通道通过通道保持判别模块判断在上一周期内是否有大于门限值的流量在使用，如果有则所述通道保持判别模块保持当前通道不切换，否则对当前通道进行切换。
9.如权利要求7所述一种机载网络通信方法，其特征在于：所述通道候选集综合判别模块根据外部输入绝对的候选集规则和/或网络环境条件自动排除某路或多路通信通道后选入候选集。
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