机场场面无线通信系统和无线终端的制作方法

本实用新型涉及机场场面通信技术领域，具体涉及一种机场场面无线通信系统和一种无线终端。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，民用航空运输需求不断增长，加大了机场运力的负荷，对机场运行的效率提出了更高的要求。

目前，国内机场场面通信技术根据传输介质的不同分为有线传输和无线传输。有线传输具有大容量，误码率低的优点，但是存在布线设计难度大，后期不易扩展且扩建成本高等问题。当前国内机场场面无线通信技术手段有很多，例如800MHz技术、LTE技术、WiFi技术以及AeroMACs技术。这些无线网络通信技术根据各自的特点，承载了机场场面不同的业务。无线传输相较于有线传输具有系统简单，扩展性强的特点，但是当前机场场面使用的多种无线通信技术彼此相对独立，信息交互能力较弱。此外，机场场面通信的数据来源于多种系统终端，如多点定位系统、雷达监视系统、视频监视系统、语音通信系统等。这些不同的系统通常采用独立的链路进行数据传输，但是在实际机场通信中，不同链路的数据需要融合处理，跨链路的数据融合效率较低，影响机场整体运行效率。综合来看，融合多种无线网络建立的大容量宽带传输无线通信系统能提高机场的运行效率，是未来机场场面通信的重要选择。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种融合多种无线网络的机场场面无线通信系统，以解决上述问题，同时提供一种适用于所述机场场面无线通信系统的无线终端。

第一方面，本实用新型提供的一种机场场面无线通信系统，包括：基站、WiFi中继站和数据处理中心；其中，

所述基站设于机场场面范围内，所述基站与所述数据处理中心、所述WiFi中继站和所述无线终端均通信连接，用于在所述基站的信号覆盖范围内连通所述WiFi中继站与所述数据处理中心之间的通信链路以及连通所述无线终端与所述数据处理中心之间的通信链路；

所述WiFi中继站与所述基站和所述无线终端均通信连接，所述WiFi中继站设于所述基站的信号盲区周边，用于向所述信号盲区覆盖WiFi信号，以使所述无线终端在所述基站的信号盲区内通过WiFi信号连接到所述WiFi中继站；

所述数据处理中心还与机场管理服务器和互联网连接，用于对各无线终端上传的信息进行融合、转发，以及实现系统内各无线终端与所述机场管理服务器和互联网之间的通信。

可选的，所述数据处理中心包括：网关模块、认证模块、网管模块和数据处理模块；

所述网关模块、认证模块和网管模块均与所述数据处理模块连接；

所述网关模块还与互联网连接，用于对系统内各无线终端的IP地址进行统一分配和管理，以及实现系统内各无线终端与互联网之间的通信；

所述认证模块用于对系统内各无线终端进行身份认证，并在认证通过后允许所述无线终端接入系统；

所述网管模块用于对系统内的所述基站、WiFi中继站和无线终端进行统一管理；

所述数据处理模块还与所述基站和所述机场管理服务器连接，用于对各无线终端上传的信息进行融合、转发，以及实现系统内各无线终端与所述机场管理服务器之间的通信。

可选的，所述基站包括：AeroMACs信号收发模块和LTE信号收发模块，所述AeroMACs信号收发模块和LTE信号收发模块分别用于向机场场面覆盖AeroMACs信号和LTE信号，以使所述WiFi中继站和所述无线终端在所述基站的信号覆盖范围内通过AeroMACs信号或LTE信号与所述基站通信连接。

可选的，所述基站还包括：GPS天线，用于向所述数据处理中心、所述WiFi中继站和所述无线终端授时，以使所述数据处理中心、所述WiFi中继站和所述无线终端时钟同步。

可选的，所述WiFi中继站包括：互相连接的基站信号收发模块和WiFi信号转换模块；

所述基站信号收发模块还与所述基站连接，用于通过AeroMACs信号或LTE信号与所述基站进行通信；

所述WiFi信号转换模块与所述无线终端连接，用于将AeroMACs信号或LTE信号转换为WiFi信号发送至所述无线终端，或者将所述无线终端发送的WiFi信号转换为AeroMACs信号或LTE信号发送至所述基站信号收发模块。

第二方面，本实用新型提供的一种与上述机场场面无线通信系统适配的无线终端，所述无线终端为移动终端或固定终端；所述无线终端包括：基站信号收发模块、WiFi信号收发模块、双链路判决模块和用户数据收发模块；

所述基站信号收发模块与所述双链路判决模块和基站连接，用于在运行时通过基站信号与所述基站进行通信；其中，所述基站信号包括AeroMACs信号或LTE信号；

所述WiFi信号收发模块与所述双链路判决模块和所述WiFi中继站连接，用于在运行时通过WiFi信号与所述WiFi中继站进行通信；

所述双链路判决模块还与所述用户数据收发模块连接，用于对基站信号通信信道的信号质量和WiFi信号通信信道的信号质量进行检测，并根据检测结果控制所述基站信号收发模块和WiFi信号收发模块的运行或休眠，以使所述无线终端通过其中一条通信信道与所述基站或所述WiFi中继站进行通信，所述双链路判决模块还与所述用户数据收发模块之间进行通信；

所述用户数据收发模块与信息采集装置连接，用于接收所述信息采集装置采集的机场场面信息并上传至数据处理中心。

可选的，所述基站信号收发模块包括AeroMACs信号收发单元、LTE信号收发单元和基站信号判决单元；

所述AeroMACs信号收发单元和所述LTE信号收发单元均与所述基站信号判决单元连接；

所述AeroMACs信号收发单元用于通过收发AeroMACs信号与所述基站进行通信；

所述LTE信号收发单元用于通过收发LTE信号与所述基站进行通信；

所述基站信号判决单元用于对所述AeroMACs信号收发单元接收的AeroMACs信号的信号质量进行检测,以及对所述LTE信号收发单元接收的LTE信号的信号质量进行检测,并根据检测结果控制所述AeroMACs信号收发单元和所述LTE信号收发单元的运行或休眠，以使所述基站信号收发模块通过AeroMACs信号或LTE信号与所述基站进行通信。

可选的，所述无线终端为移动终端，所述无线终端还包括：语音通信模块；

所述语音通信模块与所述用户数据收发模块连接，用于接收机场场面工作人员的语音输入和向所述机场场面工作人员播放语音，以实现所述机场场面工作人员与其他机场场面工作人员或机场管理人员之间的实时通信。

可选的，所述无线终端为移动终端，所述无线终端还包括：显控模块；

所述显控模块与所述用户数据收发模块连接，用于与所述机场场面工作人员进行人机交互，以实现所述机场场面工作人员通过所述无线终端查询机场信息。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种机场场面无线通信系统，包括：基站、WiFi中继站和数据处理中心。利用基站提供的基站信号和WiFi中继站提供的WiFi信号实现了对机场场面全面的无线信号覆盖，并利用数据处理中心对各无线终端的信号进行融合、转发，从而构建起融合基站无线网络和WiFi无线网络的大容量宽带传输无线通信系统，本系统不需要大面积布线即可实现对机场场面的全面覆盖、结构简单、扩展性强、数据融合效率高，可以有效提高机场整体的运行效率。

本实用新型提供的一种无线终端是与所述机场场面无线通信系统配合使用的，与上述机场场面无线通信系统出于相同的实用新型构思，具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本实用新型第一实施例所提供的一种机场场面无线通信系统的示意图；

图2示出了本实用新型第二实施例所提供的数据处理中心的结构示意图；

图3示出了本实用新型第三实施例所提供的WiFi中继站的结构示意图；

图4示出了本实用新型第四实施例所提供的一种无线终端的结构示意图；

图5示出了本实用新型第五实施例所提供的一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

AeroMACs技术、LTE技术与WiFi技术是当前使用较多的大容量无线通信技术。其中AeroMACs信号与LTE信号具有覆盖距离远的特点，通常能达到5KM～10KM，但是这两种信号相较与WiFi信号对物体的穿透能力略弱，容易受到建筑物等物体的阻挡形成非视距区域(NLOS)，及信号盲区。在机场布站时，若在信号盲区通过增设AeroMACs基站或者LTE基站进行补盲，系统建造成本较高，所以只以AeroMACs或者LTE实现机场场面无线信号全覆盖具有局限性。WiFi技术具有大容量数据传输能力，并且WiFi信号对物体的穿透能力较强，不易受建筑物影响，但是WiFi基站的信号覆盖范围较近，通常在几十到几百米不等且要求终端移动速度较低。若只以WiFi信号实现机场场面无线信号的全覆盖，这会导致WiFi基站数量多，机场布站施工不易，同样存在局限性。

本实用新型提供一种机场场面无线通信系统和一种无线终端，下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明。

请参考图1，图1示出了本实用新型第一实施例所提供的一种机场场面无线通信系统的示意图。如图1所示，根据本实用新型第一实施例提供的一种机场场面无线通信系统包括：基站101、WiFi中继站102和数据处理中心103；其中，

所述基站101设于机场场面范围内，所述基站101与所述数据处理中心103、所述WiFi中继站102和所述无线终端104均通信连接，用于在所述基站101的信号覆盖范围内连通所述WiFi中继站102与所述数据处理中心103之间的通信链路以及连通所述无线终端104与所述数据处理中心103之间的通信链路；

所述WiFi中继站102与所述基站101和所述无线终端104均通信连接，所述WiFi中继站102设于所述基站101的信号盲区周边，用于向所述信号盲区覆盖WiFi信号，以使所述无线终端104在所述基站101的信号盲区内通过WiFi信号连接到所述WiFi中继站102；

所述数据处理中心103还与机场管理服务器和互联网连接，用于对各无线终端104上传的信息进行融合、转发，以及实现系统内各无线终端104与所述机场管理服务器和互联网之间的通信。

其中，所述无线终端104可以为移动终端或固定终端，用于在机场场面范围内采集信息并上传到数据处理中心103，也可以用于供机场工作人员进行实时通信或信息查询等。所述机场管理服务器包括空管站的服务器、航空公司的服务器等，所述数据处理中心103可以向所述机场管理服务器上传视频、语音、图像等各种形式的数据，或者接收所述机场管理服务器下发的数据、指令等，实现所述机场场面无线通信系统与机场管理服务器之间的交互通信。

本实用新型实施例提供的机场场面无线通信系统，利用基站101提供的基站信号和WiFi中继站102提供的WiFi信号实现了对机场场面全面的无线信号覆盖，并利用数据处理中心103对各无线终端104的信号进行融合、转发，从而构建起融合基站无线网络和WiFi无线网络的大容量宽带传输无线通信系统，无线终端104在基站信号覆盖范围内可以通过基站信号直接与基站101进行通信，在基站信号盲区，可以通过WiFi信号连接到WiFi中继站102，再通过WiFi中继站102通过基站信号连接到基站101，本系统不需要大面积布线即可实现对机场场面的全面覆盖、结构简单、扩展性强、数据融合效率高，可以有效提高机场整体的运行效率。

请参考图2，图2示出了本实用新型第二实施例所提供的数据处理中心103的结构示意图。如图2所示，所述数据处理中心103包括：网关模块、认证模块、网管模块和数据处理模块；

所述网关模块、认证模块和网管模块均与所述数据处理模块连接；

所述网关模块还与互联网连接，用于对系统内各无线终端104的IP地址进行统一分配和管理，以及实现系统内各无线终端104与互联网之间的通信；

所述认证模块用于对系统内各无线终端104进行身份认证，并在认证通过后允许所述无线终端104接入系统；

所述网管模块用于对系统内的所述基站101、WiFi中继站102和无线终端104进行统一管理；

所述数据处理模块还与所述基站101和所述机场管理服务器连接，用于对各无线终端104上传的信息进行融合、转发，以及实现系统内各无线终端104与所述机场管理服务器之间的通信。

图2中，基站端用户包括空管站的服务器、航空公司的服务器等机场管理服务器，外网即互联网。

其中，数据处理模块能够将收集的数据统一融合处理并发送到各自目的终端。数据处理模块利用本系统将多种数据进行收集、处理、融合及分发，提高系统运行效率。

网关模块是连接本系统与internet(互联网)之间的桥梁，实现系统与internet互联。网关模块同时具备DHCP能力，对系统内用户的IP地址进行统一分配和管理。

认证模块是本系统的安全保障。为保证系统安全，各无线终端104需要经过认证模块注册认证才可接入系统，实现终端用户在系统内的信息交互，同时避免数据窃听等危害行为。

网管模块能够对本系统内的基站101、固定终端、移动终端以及WiFi中继站102进行统一管理。网管模块具备查询和控制两种模式：

a)查询模式：通过网管模块，可以查询系统内基站101、固定终端、移动终端以及WiFi中继站102的工作状态，如基站101与终端的连接状态，基站101与终端上下行通信调制方式，上下行通信速率等。

b)控制模式：通过网管模块，可以控制基站101的工作状态，如可以控制基站101同时发射AeroMACs信号与LTE信号或者控制基站101只发射其中一种无线信号等。

在本申请提供的一个实施例中，所述基站101包括：AeroMACs信号收发模块和LTE信号收发模块，所述AeroMACs信号收发模块和LTE信号收发模块分别用于向机场场面覆盖AeroMACs信号和LTE信号，以使所述WiFi中继站102和所述无线终端104在所述基站101的信号覆盖范围内通过AeroMACs信号或LTE信号与所述基站通信连接。

在本申请提供的一个实施例中，所述基站101还包括：GPS天线，用于向所述数据处理中心103、所述WiFi中继站102和所述无线终端104授时，以使所述数据处理中心103、所述WiFi中继站102和所述无线终端104时钟同步。

在本申请提供的一个实施例中，所述WiFi中继站102包括：互相连接的基站信号收发模块和WiFi信号转换模块；

所述基站信号收发模块还与所述基站101连接，用于通过AeroMACs信号或LTE信号与所述基站101进行通信；

所述WiFi信号转换模块与所述无线终端104连接，用于将AeroMACs信号或LTE信号转换为WiFi信号发送至所述无线终端104，或者将所述无线终端104发送的WiFi信号转换为AeroMACs信号或LTE信号发送至所述基站信号收发模块。如图3所示，其为本实用新型第三实施例所提供的WiFi中继站102的结构示意图。

为保证WiFi中继站102与基站101的通信质量，基站信号收发模块中需要包含对信道质量检测机制，通过检测AeroMACs通信信道的信号质量和LTE通信信道的信号质量并进行比较，从而选择信号质量较高的一条通信信道与基站101进行通信。其中，信号质量可以根据以下几项参数进行评价：接收信号强度(SRRI)、链路质量标识(LQI)载波与干扰和噪声比(CINR)。

请参考图4，图4示出了本实用新型第四实施例所提供的一种无线终端104的结构示意图，如图4所示，本实用新型第四实施例所提供的一种无线终端104是与本实用新型提供的所述机场场面无线通信系统配合使用的，本实用新型第四实施例所提供的无线终端104为移动终端或固定终端；所述无线终端104包括：基站信号收发模块、WiFi信号收发模块、双链路判决模块和用户数据收发模块；

所述基站信号收发模块与所述双链路判决模块和基站101连接，用于在运行时通过基站信号与所述基站101进行通信；其中，所述基站信号包括AeroMACs信号或LTE信号；

所述WiFi信号收发模块与所述双链路判决模块和所述WiFi中继站102连接，用于在运行时通过WiFi信号与所述WiFi中继站102进行通信；

所述双链路判决模块还与所述用户数据收发模块连接，用于对基站信号通信信道的信号质量和WiFi信号通信信道的信号质量进行检测，并根据检测结果控制所述基站信号收发模块和WiFi信号收发模块的运行或休眠，以使所述无线终端104通过其中一条通信信道与所述基站101或所述WiFi中继站102进行通信，所述双链路判决模块还与所述用户数据收发模块之间进行通信；

所述用户数据收发模块与信息采集装置连接，用于接收所述信息采集装置采集的机场场面信息并上传至数据处理中心103。

图4中，其他通信模块即为信息采集装置。

其中，基站信号收发模块是移动终端与基站101保持直接连接的重要收发装置。由于基站101能发出AeroMACs信号与LTE信号两种无线信号，为保证移动终端与基站101的通信质量，基站101收发模块需要对这两种信号链路通信质量评估，进而选择通信质量较好的一种信号链路与基站101进行通信。评估判决条件及相关门限值由接收信号强度(SRRI)，链路质量标识(LQI)，载波与干扰和噪声比(CINR)定义。

在本实用新型提供的一个实施例中，所述基站信号收发模块包括AeroMACs信号收发单元、LTE信号收发单元和基站信号判决单元；

所述AeroMACs信号收发单元和所述LTE信号收发单元均与所述基站信号判决单元连接；

所述AeroMACs信号收发单元用于通过收发AeroMACs信号与所述基站101进行通信；

所述LTE信号收发单元用于通过收发LTE信号与所述基站101进行通信；

所述基站信号判决单元用于对所述AeroMACs信号收发单元接收的AeroMACs信号的信号质量进行检测,以及对所述LTE信号收发单元接收的LTE信号的信号质量进行检测,并根据检测结果控制所述AeroMACs信号收发单元和所述LTE信号收发单元的运行或休眠，以使所述基站信号收发模块通过AeroMACs信号或LTE信号与所述基站101进行通信。

在本实用新型提供的一个实施例中，所述无线终端104是固定终端，所述固定终端通过无线链路与基站101保持通信互联，主要安装在固定通信设备(即信息采集装置)旁，如雷达、摄像头等。固定通信设备根据自身需求安置在机场场面各区域，所以固定通信设备所在位置覆盖的无线信号可能包括AeroMACs信号、LTE信号以及WiFi信号这三种中的一种或几种，且不同无线信号的通信质量存在一定差异。为了保证固定终端与基站101之间的通信质量，固定终端需要利用接收信号强度，链路质量指标，载波与干扰和噪声比等技术指标进行信道检测，选择其中一种无线信号进行连接。

在本实用新型提供的一个实施例中，所述无线终端104为移动终端，如图5所示，其为本实用新型第五实施例所提供的一种移动终端的结构示意图，图中，其他通信模块即为信息采集装置，所述移动终端还可以包括语音通信模块，和/或显控模块，以实现相应的功能。

例如，所述移动终端还包括：语音通信模块；

所述语音通信模块与所述用户数据收发模块连接，用于接收机场场面工作人员的语音输入和向所述机场场面工作人员播放语音，以实现所述机场场面工作人员与其他机场场面工作人员或机场管理人员之间的实时通信。

又如，所述移动终端还包括：显控模块；

所述显控模块与所述用户数据收发模块连接，用于与所述机场场面工作人员进行人机交互，以实现所述机场场面工作人员通过所述无线终端104查询机场信息。

移动终端通过无线信号与基站101连接，主要由地面工作人员手持或安装在机场车辆等移动交通工具上。移动终端可以通过配置相应的模块实现三种功能：

a)移动终端连接摄像头等传感器并实时向基站101上传传感器信息。以摄像头为例，移动终端上传摄像头采集图像，实现机场场面移动监视功能。

b)移动终端配备显控模块。显控模块能实现地面工作人员人机交互能力，方便工作人员查询所需信息。

c)移动终端配备语音通信模块。语音通信模块与显控模块共同实现基站端工作人员与地面工作人员以及地面工作人员之间实时通信功能，能够传达请求、命令等信息。

移动终端的运动区域覆盖机场整个场面，尤其在机场指廊与停机坪区域为移动终端主要运动区域。机场指廊与停机坪区域均有建筑物，容易形成信号盲区。在非信号盲区，AeroMACs信号或LTE信号通信质量优秀，而在信号盲区，WiFi信号通信质量具有优势。在这两个区域内的移动终端随着位置的改变不同无线信号的通信质量也存在差异。所以，移动终端具有两种方式与基站101互联：

a)移动终端在非信号盲区通过AeroMACs无线链路或者LTE无线链路与基站101直接互联；

b)移动终端在信号盲区通过WiFi链路与WiFi中继站102连接，WiFi中街站与基站101通过AeroMACs信号或者LTE信号保持互联，最终保证移动终端与系统基站通信。

综上可知，为保证移动终端与基站101的通信质量，移动终端需要利用不同的技术指标进行信道监测，选择其中一种无线信号进行连接。判断的技术指标包括接收信号强度(SRRI)，链路质量标识(LQI)，载波与干扰和噪声比(CINR)。在满足信道指标的条件下，选择一种无线信号连接并保持通路，其他无线信号链路处于休眠状态。当移动终端由于位置等因素造成保持通路的无线链路通信质量低于门限值时，其他无线信号链路解除休眠状态，移动终端重新判断各无线信号通信质量，并选择合适的无线链路进行切换，以保证通信质量。门限值由接收信号强度(SRRI)，链路质量标识(LQI)，载波与干扰和噪声比(CINR)确定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。