民航飞机客舱无线网络规划与设计

发布时间：2019-09-20 20:31

【摘要】：伴随着无线网络技术的迅速发展与普及,人们的生活已经越来越离不开网络。而对于“万米高空”与世隔绝的飞机客舱内的乘客来说,最高长达十多小时的网络真空将给他们的工作、娱乐以及生活的方方面面带来相当大的不便。正所谓“市场应需而生,服务应需而变”,本就竞争激烈的航空业已开始嗅到“万米高空Wifi“会给自身服务增加新亮点。因此可以预见到,在不久的将来飞机上安装无线网络设备来满足乘客在旅途上的上网需求应该是大势所趋。本文首先通过对飞机接入互联网方式的原理和特征进行分析,根据不同型号飞机所执飞的航线的差异选择最合适最经济的互联网接入方式,并结合当前以及未来的移动网络技术来保证互联网接入的可行和可靠。其次在设计客舱内部的无线网络部署时,主要考虑以下几个方面:高效性,可靠性,安全性,电磁兼容性,实用性,适航性等。通过对客舱复杂网络环境的详细分析,并结合已知的无线技术和网络安全技术,针对飞机客舱网络安全性、可靠性部分进行详细设计。由于飞机具有多套通讯导航设备,导致其无线电环境比较复杂,为了保证客舱无线网络信号对其他电子设备不构成威胁,本文通过建模仿真来量化无线网络信号对其他通讯导航设备的影响。另外,民航飞机上加装的任何设备都要满足民航局的相关要求,这也被称为设备的“适航性”。对于飞机上安装无线网络,民航局也当然有自己的适航要求,所以本文通过对民航相关条例的了解,让无线网络服务器与机上其他传感器相连来获取必要参数,从而满足“适航性”。最后本文通过市场调研结果,结合A330-200型飞机客舱的特点,对无线网络系统进行了详细的部署构架来满足旅客的需求,并设计了一系列安全保障措施,防止无线网络遭受来自外界的攻击,确保其正常可靠的运行。创新点主要体现在民航飞机背景下的无线网络研究,以及针对民航飞机特有的无线网络环境进行电磁兼容性研究,另一方面,作者通过自身资源以及对飞机的了解,将理论研究与实践相结合,通过实例分析,最终构架出可实际运行的机上无线网络系统,以及通过NS2对其进行无线网络的模拟仿真,分析其网络性能。
【图文】：

飞机运行速度和最大多普勒频移对应关系图

图 2-7 机载卫星天线位置图Figure 2-7Antenna ofAirborne Satellite基于卫星的机上无线网络系统主要由机载服务器、机载卫星天线、无线 AP、无线网络控制器组成。在机舱上部安装有卫星天线和射频系统，在机舱内安装一个用于接受卫星信号的调制解调器和机载服务器，舱内无线宽带系统是由分部客舱的无线 AP 和无线控制器组成，将互联网接入机舱，从而支持乘客使用便携式终端接入互联网。飞机到地面的通信通道：机载卫星系统通过 Ku 波段与上空同步卫星建立通信，然后卫星通过转发或者直接发送信息至中国本土基站，，进行数据处理后转发至运营商服务器，最后接入互联网。由于中国自主发射的 Ku 波段通信卫星已经可以覆盖地球绝大部分区域，因此飞机在任何航线上的卫星通信都不需要经过国外卫星运营商的卫星进行转发，所以大大降低了国内民航客机的运行成本和实现难度。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243

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本文编号：2538995