一種機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通信方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領域，尤其涉及一種機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通十目方法。
【背景技術】
[0002]隨著通信技術日漸發(fā)達，機載通信應用日漸增多。現(xiàn)有的民航客機內，除了傳統(tǒng)的通信導航系統(tǒng)與地面進行實時通訊之外，機載系統(tǒng)(如航電系統(tǒng)、客艙系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等)與地面網(wǎng)絡之間的實時通訊和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務也催生了多種機內與機外通信手段的發(fā)展和應用；如飛機停留在機場的時候，可以通過機載的無線通信設備使用蜂窩移動通信(3G、4G等)方式或WLAN方式與地面網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸；飛機在空中飛行的時候，可以通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面進行通信；如果飛機上安裝了地空寬帶網(wǎng)機載設備，則可以與地空寬帶網(wǎng)的地面基站進行通訊，從而接入地面的各種網(wǎng)絡。
[0003]但現(xiàn)有的這些機內與機外通信都有一定的限制和缺點，主要是如下幾方面:
[0004](I)某一系統(tǒng)的對外通信管道是固定的，不能互用互換，在使用和運營上都不夠靈活，也無法做容災備份；比如機載維護系統(tǒng)與地面的數(shù)據(jù)傳輸只能通過衛(wèi)星通道，而機載娛樂系統(tǒng)只能當飛機停在機場的時候通過蜂窩通信或WLAN方式進行服務器節(jié)目內容更新。
[0005](2)飛機上各個系統(tǒng)的對外通信管道各自獨立，在此情況下，這些管道的帶寬無法得到充分利用，存在資源浪費。
[0006](3)某些存在一種以上通信管道的系統(tǒng)，其業(yè)務應用正在使用一種通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，如果當前的傳輸鏈路不可用了，則這一業(yè)務將被中斷，待傳輸鏈路恢復或切換至另外一種傳輸鏈路后，需要重新開始，數(shù)據(jù)切換時延較大。
[0007]綜上可知，有必要設計一種新的機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通信方法來彌補上述缺陷。

【發(fā)明內容】

[0008]為解決上述缺陷，本發(fā)明提出一種機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通信方法，其使用方便靈活，數(shù)據(jù)傳輸通暢，數(shù)據(jù)切換時延短，傳輸可靠性高。
[0009]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]一種機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)，其包括機載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)；機載系統(tǒng)包括機內子網(wǎng)、機載通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)合并路由器，機內子網(wǎng)、機載通信系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器信號連接；地面系統(tǒng)包括地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心，地面通信系統(tǒng)與機載通信系統(tǒng)信號連接，且地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)中心信號連接；數(shù)據(jù)合并路由器用于將數(shù)個單一通信鏈路合并為一個統(tǒng)一的對外通信傳輸通道，建立與數(shù)據(jù)中心通信的對外通信傳輸通道；數(shù)據(jù)合并路由器設有通信控制接口模塊，通信控制接口模塊用于控制機載通信系統(tǒng)對外發(fā)起單一通信鏈路的連接請求，建立通信傳輸通道。
[0011 ] 其中，機內子網(wǎng)設有航電系統(tǒng)，且航電系統(tǒng)包括機載維護系統(tǒng)、機載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)和機載娛樂系統(tǒng)，且機載維護系統(tǒng)、機載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)、機載娛樂系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器連接。
[0012]其中，機載通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)和蜂窩通信系統(tǒng)，且衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)、蜂窩通信系統(tǒng)均連接至通信控制接口模塊。
[0013]其中，地面通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星、衛(wèi)星通信運營商、無線局域網(wǎng)熱點、無線局域網(wǎng)通信運營商、蜂窩通信基站和蜂窩通信運營商；衛(wèi)星與衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信運營商均信號連接；無線局域網(wǎng)熱點與無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)通信運營商均信號連接；蜂窩通信基站與蜂窩通信系統(tǒng)、蜂窩通信運營商均信號連接。
[0014]其中，衛(wèi)星通信運營商、無線局域網(wǎng)通信運營商、蜂窩通信運營商均與數(shù)據(jù)中心信號連接。
[0015]其中，地面支持系統(tǒng)包括服務提供商、航空公司和空管系統(tǒng)，且服務提供商、航空公司、空管系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)中心信號連接。
[0016]其中，衛(wèi)星、衛(wèi)星通信運營商和衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成衛(wèi)星傳輸通道；無線局域網(wǎng)熱點、無線局域網(wǎng)通信運營商和無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)組成無線局域網(wǎng)傳輸通道；蜂窩通信基站、蜂窩通信運營商和蜂窩通信系統(tǒng)組成蜂窩傳輸通道。
[0017]一種機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信方法，其包括如下步驟:(I)機內子網(wǎng)的航電系統(tǒng)向數(shù)據(jù)合并路由器發(fā)起對外連接的請求；(2)數(shù)據(jù)合并路由器的通信控制接口模塊控制機載通信系統(tǒng)，并對外發(fā)起單一通信鏈路的連接請求，成功建立蜂窩傳輸通道、無線局域網(wǎng)傳輸通道和衛(wèi)星傳輸通道；(3)數(shù)據(jù)合并路由器將數(shù)個單一通信鏈路合并為一個統(tǒng)一的對外通信傳輸通道，建立與數(shù)據(jù)中心通信的對外通信傳輸通道；(4)通信控制接口模塊依據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小、優(yōu)先級和傳輸通道信號質量，依據(jù)通道選擇算法得出當前最優(yōu)的通信方式，動態(tài)實時為當前需傳輸數(shù)據(jù)選擇蜂窩傳輸通道、無線局域網(wǎng)傳輸通道、衛(wèi)星傳輸通道中的一個或幾個；(5)當數(shù)據(jù)合并路由器收到機內子網(wǎng)的對外通信數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)送入通信控制接口模塊；(6)通信控制接口模塊實時將數(shù)據(jù)包分為多個切片內容，依據(jù)傳輸通道選擇結果，將多個切片內容均放入傳輸通道進行傳輸；(7)數(shù)據(jù)中心獲得切片內容后，將切片內容還原為原有的數(shù)據(jù)包，并依據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地IP，將數(shù)據(jù)包傳輸至地面支持系統(tǒng)。
[0018]本發(fā)明對機內系統(tǒng)和機外通信鏈路進行統(tǒng)一和整合，由數(shù)據(jù)合并路由器統(tǒng)一管理不同通信子系統(tǒng)的傳輸管道，提供統(tǒng)一的通信接口，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)占.V.
[0019](I)在使用和運營上均更為靈活，同時在某一傳輸管道中斷時，不會影響機內子網(wǎng)對外通信功能的實現(xiàn)，通過不同傳輸管道之間的無縫自動切換，使得應用層感覺不到底層的切換，數(shù)據(jù)傳輸更通暢，減少數(shù)據(jù)切換時延。
[0020](2)對于機內子網(wǎng)而言，不需要關注目前正在使用的是何種通信鏈路，由數(shù)據(jù)合并路由器根據(jù)通信鏈路的可用性、帶寬、費用等為不同的機內數(shù)據(jù)通信業(yè)務分配機外無線通信鏈路，可以較大程度上簡化機內子網(wǎng)的設計難度。
[0021](3)可以采用帶寬疊加、分時復用等方式，提高單一機內子網(wǎng)對外的通信帶寬。
[0022](4)可以采用通道綁定的方式，在不同鏈路上發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，提高單一機內子網(wǎng)對外通信的可靠性。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)架構圖；
[0025]圖2是本發(fā)明機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信方法的流程框圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]參照圖1，一種機載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)，其包括機載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)；機載系統(tǒng)包括機內子網(wǎng)、機載通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)合并路由器，機內子網(wǎng)、機載通信系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器信號連接；地面系統(tǒng)包括地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心，地面通信系統(tǒng)與機載通信系統(tǒng)信號連接，且地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)中心信號連接；數(shù)據(jù)合并路由器用于將數(shù)個單一通信鏈路合并為一個統(tǒng)一的對外通信傳輸通道，成功建立與數(shù)據(jù)中心通信的對外通信傳輸通道；數(shù)據(jù)合并路由器設有通信控制接口模塊，通信控制接口模塊用于控制機載通信系統(tǒng)對外發(fā)起單一通信鏈路的連接請求，建立通信傳輸通道。
[0028]本發(fā)明數(shù)據(jù)合并路由器設于機內子網(wǎng)與機載通信系統(tǒng)之間，用于提供管道合并功能。本發(fā)明數(shù)據(jù)中心設于地面通信系統(tǒng)和地面支持系統(tǒng)之間，用于提供管道合并功能。
[0029]其中，機內子網(wǎng)設有航電系統(tǒng)，且航電系統(tǒng)包括機載維護系統(tǒng)、機載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)和機載娛樂系統(tǒng)，且機載維護系統(tǒng)、機載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)、機載娛樂系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器連接。本發(fā)明機內子網(wǎng)上的系統(tǒng)不限于機載維護系統(tǒng)、機載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)和機載娛樂系統(tǒng)，根據(jù)需求，本領域技術人員還可以設有