CN116939752B - 一种船载通信装置及其通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船载通信装置及其通信方法，船载通信装置包括卫星通信天线结构以及集成在卫星通信天线结构上的4G网络天线、主控模块和智能网关，卫星通信天线结构包括卫星天线；主控模块用于实时获取4G网络天线的4G网络信号强度，当4G网络信号强度小于设定阈值时，选择卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络；所述智能网关用于根据主控模块选择出的最优网络来匹配出其对应的网络通信协议；在不改变原有卫星通信天线结构下，直接将4G网络天线、主控模块和智能网关集成到卫星通信天线结构上，节省了天线在船上的安装空间，节省了通信设备成本，提高了船只在不同位置的网络传输速率。
Description
技术领域
本发明涉及船载通信技术领域，尤其是涉及一种船载通信装置及其通信方法。
背景技术
为了船舶的出行安全，按相关规定，出海船舶需要配备多种无线电通信设备，包括海事对讲机、双向无线电话、高频台式对讲机、中高频电台、海事卫星电话以及国际卫星通信***等。
其中，天线是这些现代通信设备的通道，无线电信号的出入及一切涉外活动都是经过这个通道来掌控。这个通道决定着通信的质量。一个高效的卫星天线需要能够快速锁定卫星，适配多种控制协议以匹配全球范围的卫星网络。
在卫星通信技术的不断推广下，海上船舶卫星通信天线的装机率在不断提高，越来越多的客户为了航行的安全性和便捷性选择安装了卫星通信天线***，能够在离岸手机终端无信号后迅速切入卫星网络，以保持通讯的连续性。但目前国内外商用通信卫星资源相对比较紧张，相比4G网络来说，卫星网络存在价格昂贵、速率较低、网络延迟较大等缺点，无法进行全范围覆盖，特别是近场近海作业的船舶，对它们来说卫星网络依赖性不高。
目前市场上存在很多优秀的终端设备供应商及网络运营商，但基本上都是卫星网络设备和4G网络设备分开的方式使用，这类船载通信设备占用的安装空间大，成本高，并且信号覆盖范围较小，用户体验较差，无法真正的解决用户痛点，达到资源的合理优化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够降低安装空间、降低通信设备成本、提高信号覆盖范围，并且降低网络费用成本的一种船载通信装置及其通信方法。
第一方面，本发明所采用的技术方案是，一种船载通信装置，包括卫星通信天线结构以及集成在卫星通信天线结构上的4G网络天线、主控模块和智能网关，所述卫星通信天线结构包括基座、连接在基座上的固定板、连接在固定板上的主体机架组件、连接在主体机架组件上的卫星天线角度调节机构以及连接在卫星天线角度调节机构上的卫星天线；所述4G网络天线与主控模块电连接，所述卫星天线与主控模块电连接，所述智能网关分别与主控模块、卫星天线以及4G网络天线电连接；所述主控模块用于实时获取4G网络天线的4G网络信号强度，当4G网络信号强度小于设定阈值时，选择卫星天线的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络；所述智能网关用于根据主控模块选择出的最优网络来匹配出其对应的网络通信协议。
本发明的有益效果是：采用上述船载通信装置，在不改变原有卫星通信天线结构下，直接将4G网络天线、主控模块和智能网关集成到卫星通信天线结构上，节省了天线在船上的安装空间，节省了通信设备成本，并且实现了4G网络与卫星网络的兼容；通过主控模块和智能网关实现了卫星网络和4G网络的自由切换，满足了船只在不同位置对网络的需求，节省了网络费用成本，提高信号覆盖范围，提高了船只在不同位置的网络传输速率。
作为优选，所述4G网络天线包括集成在卫星通信天线结构上的全向天线、定向天线以及用于驱动定向天线进行角度调节的定向天线角度调节机构，所述主控模块包括与智能网关电连接的计算单元、与计算单元电连接的卫星天线控制单元、与计算单元电连接的4G天线控制单元以及与卫星天线控制单元和4G天线控制单元电连接的驱动模块，所述驱动模块与卫星天线角度调节机构和定向天线角度调节机构电连接，所述计算单元用于实时获取4G网络天线的4G网络信号强度，当4G网络信号强度小于设定阈值时，选择卫星天线的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络；所述卫星天线控制单元用于当卫星信号作为当前的最优网络时，收集和分析卫星天线的角度数据，并发送角度控制信号于驱动模块，通过驱动模块驱动卫星天线角度调节机构对卫星天线角度进行调节；所述4G天线控制单元用于实时获取4G网络天线的4G网络信号，并将4G网络信号传输至计算单元，当4G网络信号作为当前的最优网络且所述4G网络信号是由定向天线所发射时，所述4G天线控制单元发送角度控制信号于驱动模块，通过驱动模块驱动定向天线角度调节机构对定向天线的角度进行调节；采用该结构，将发射4G网络信号的全向天线和定向天线集成到卫星通信天线结构上，并根据4G网络信号的强度来选择当前最优网络信号，保证了信号传输的优异性；通过主控模块打通了同一个装置中的卫星通信天线和4G天线之间的网络壁垒，实现了卫星通信天线和4G天线的自由切换，保证了船只在不同位置的网络信号强度，扩大了船只的网络信号覆盖范围；实现了4G网络与卫星网络的兼容，满足了船只在不同位置对网络的需求；当使用卫星通信天线进行信号传输工作时，通过卫星天线角度调节机构对卫星天线角度进行调节，保证了船体在晃动时卫星天线能够始终对准卫星，保证了用户终端网络的顺畅；当使用定向天线进行信号传输工作时，通过定向天线角度调节机构对定向天线角度进行调节，保证了定向天线能够对准最优基站，保证了用户终端网络的顺畅。
作为优选，所述全向天线包括全向低频天线，所述全向低频天线包括分别固定连接在主体机架组件的左右两侧的第一全向低频天线以及第二全向低频天线；所述全向天线还包括全向高频天线，所述全向高频天线包括分别固定连接于第一全向低频天线的前后方的第一全向高频天线和第二全向高频天线，所述全向高频天线还包括分别固定连接于第二全向低频天线的前后方的第三全向高频天线以及第四全向高频天线；所述第一全向低频天线包括第一全向低频振子，所述第二全向低频天线包括第二全向低频振子，所述第一全向高频天线包括第一全向高频振子，所述第二全向高频天线包括第二全向高频振子，所述第三全向高频天线包括第三全向高频振子，所述第四全向高频天线包括第四全向高频振子，所述第一全向低频振子、第二全向低频振子、第一全向高频振子、第二全向高频振子、第三全向高频振子以及第四全向高频振子的指向均为竖直方向，所述第一全向低频振子和第二全向低频振子均相对于船载通信装置的竖直中轴面呈倾斜设置，所述第一全向低频振子和第二全向低频振子为左右对称结构，所述第一全向高频振子和第三全向高频振子均相对于船载通信装置的竖直中轴面呈倾斜设置，所述第一全向高频振子和第三全向高频振子为左右对称结构，所述第二全向高频振子和第四全向高频振子均相对于船载通信装置的竖直中轴面呈倾斜设置，所述第二全向高频振子和第四全向高频振子为左右对称结构；采用该结构，将集成在卫星通信天线上的4G网络天线按照上述结构进行安装，极大地利用了卫星天线的结构，节省了通信装置安装空间，并且保证了信号的覆盖范围；将全向天线按照低频和高频分开独立设计，兼容TD-LTE和FDD-TLE两种制式，第一全向低频振子和第二全向低频振子左右对称的按照一定的倾斜角度分别竖直连接在主体机架组件的左右两侧，能够满足4G低频网络信号360度均匀覆盖，扩大了网络的覆盖范围；第一全向高频天线、第二全向高频天线、第三全向高频天线以及第四全向高频天线分别按照一定的倾斜角度对称布置在第一全向低频天线和第二全向低频天线的前后两侧，即卫星天线的四个角落都布置了全向高频天线，能够满足4G高频网络信号360度均匀覆盖，扩大了网络的覆盖范围。
作为优选，所述第一全向低频振子的垂直面和所述第二全向低频振子的垂直面分别与船载通信装置的竖直中轴面之间形成的角度均为100°，所述第一全向高频振子的垂直面和第三全向高频振子的垂直面分别与船载通信装置的竖直中轴面之间形成的角度均为40°，所述第二全向高频振子和第四全向高频振子分别与船载通信装置的竖直中轴面之间形成的角度均为30°，采用该结构，扩大了4G网络的覆盖范围，能够做到在离岸40km处也能感知到4G网络信号，极大地保证了4G网络的网络覆盖力度，提高用户体验，节省了网络费用成本。
作为优选，所述定向天线角度调节机构固定连接在主体机架组件的后侧，所述定向天线角度调节机构包括固定连接在主体机架组件后侧的旋转机构以及与旋转机构转动连接的第一反射板，所述定向天线固定连接在第一反射板外表面；所述旋转机构包括用于带动第一反射板做俯仰动作的俯仰机构以及用于带动第一反射板沿第一反射板所在平面做水平圆周转动的横滚机构，所述俯仰机构固定连接在主体机架组件的后侧，所述俯仰机构包括左连接板、与左连接板相对的右连接板、与左连接板转动连接的俯仰旋转轴、与右连接板转动连接的俯仰齿轮以及一端与俯仰旋转轴固定连接另一端与俯仰齿轮固定连接的支撑架，所述横滚机构包括转动连接在支撑架外表面的横滚齿轮，所述第一反射板固定连接在横滚齿轮上；采用该结构，在不改变卫星通信天线结构的基础上将定向天线集成到卫星通信天线上，保证了4G网络可以通过定向天线或者全向天线发射和接收，保证了4G网络的有效性；通过俯仰机构和横滚机构实现了定向天线的指向角度变化，使定向天线对准信号最优的基站，保证了4G网络信号的优异性。
作为优选，所述定向天线包括固定连接在第一反射板上表面的定向低频天线以及固定连接在第一反射板外表面的定向高频天线，所述定向低频天线包括定向低频振子，所述定向高频天线包括定向高频振子，所述定向低频振子与定向高频振子之间的指向呈90°正交，所述定向低频振子相对于第一反射板外表面的高度大于所述定向高频振子相对于第一反射板外表面的高度，所述定向低频振子和所述定向高频振子均相对于第一反射板上表面呈倾斜设置；采用该结构，定向天线进行低频和高频的分开独立设计，定向低频振子所指方向与定向高频振子的指向呈90°正交，且都相对于第一反射板上表面呈倾斜设置，这样能保证定向低频信号和定向高频信号达到360度均匀覆盖，扩大了网络的覆盖范围，且不会出现信号遮挡的情况。
作为优选，所述定向低频天线的数量为一个，所述定向高频天线位于第一反射板上表面的中心位置，所述定向高频天线的数量为六个，且均匀分布在第一反射板上表面，所述定向低频天线与第二全向高频天线之间的距离等于所述定向低频天线与第四全向高频天线之间的距离，所述定向低频振子和所述定向高频振子均相对于第一反射板上表面呈45°倾斜角，采用该结构，扩大了4G网络的覆盖范围，能够做到在离岸40km处也能感知到4G网络信号，极大地保证了4G网络的网络覆盖力度，提高用户体验，节省了网络费用成本。
作为优选，船载通信装置还包括集成在卫星通信天线结构上的射频切换开关，所述射频切换开关与4G天线控制单元连接，船载通信装置还包括与定向低频天线和定向高频天线电连接的馈电网络模块，所述射频切换开关分别与全向天线和馈电网络模块电连接，所述定向低频天线和定向高频天线的网络信号通过馈电网络模块传输至射频切换开关，所述射频切换开关用于根据全向天线和定向天线中每根天线的4G网络信号强度来切换使用4G网络信号最强的那根天线，并将4G网络信号最强的天线的4G网络信号传输至计算单元，所述计算单元用于实时获取4G网络信号最强的天线的4G网络信号，当4G网络信号的强度小于设定阈值时，选择卫星天线的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号的强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络；采用该结构，保证了4G网络信号的优异性，达到资源的合理优化。
作为优选，所述主体机架组件包括固定连接在固定板上一侧的左侧板、固定连接在固定板上另一侧的右侧板以及一端与左侧板连接另一端与右侧板连接的后侧板，所述左连接板固定连接在后侧板上的一侧，所述右连接板固定连接在后侧板上的另一侧；所述左侧板外表面上固定连接有第二反射板，所述第一全向低频天线固定连接于所述第二反射板上，所述右侧板外表面上固定连接有第三反射板，所述第二全向低频天线固定连接于所述第三反射板上；所述固定板上固定连接有第四反射板以及第五反射板，所述第一全向高频天线和第三全向高频天线分别固定连接在第四反射板和第五反射板上；所述后侧板上固定连接有第六反射板以及第七反射板，所述第二全向高频天线和第四全向高频天线分别固定连接在第六反射板和第七反射板上；采用该结构，反射板能够保证信号能尽可能地被天线所接收，提高信号功率。
第二方面，本发明所采用的技术方案是，一种船载通信装置的通信方法，该方法包括下列步骤：
S1、卫星天线初始化，同时获取全向天线的4G网络信号；
S2、判断获取的全向天线的4G网络信号强度，如果全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果全向天线的4G网络信号的强度小于或等于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择卫星天线的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S4；如果全向天线传输的4G网络信号的强度小于设定的全向天线网络信号阈值A1且大于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S5；
S3、全向天线模式下，实时判断全向天线的4G网络信号强度，如果全向天线的4G网络信号强度在持续S1时间内小于全向天线网络信号阈值A1，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络，并进入步骤S5；否则，继续选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S3；
S4、卫星天线模式下，实时获取并判断全向天线的4G网络信号强度，如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度小于设定的全向天线网络信号阈值A1且大于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S5；否则，继续选择卫星天线的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S4；
S5、定向天线模式下，实时获取并判断全向天线的4G网络信号强度，如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度小于或等于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择卫星天线的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S4；否则，继续选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S5。
采用上述一种船载通信装置的通信方法，实现了卫星网络信号和4G网络信号之间的切换，保证了船只在各个位置尽最大可能地使用4G网络信号，降低了网络通信费用成本，船只在每一个位置都能匹配到最优网络，提升了船只的网络覆盖范围以及保证了网络的通讯顺畅，达到了资源合理优化。
附图说明
图1为本发明一种船载通信装置的结构示意图；
图2为本发明一种船载通信装置的正视图；
图3为本发明一种船载通信装置的后视图；
图4为本发明一种船载通信装置上的旋转机构的结构示意图；
图5为图4中A处的放大图；
图6为本发明一种船载通信装置的通信原理图；
图7为本发明中4G网络天线的俯视示意图；
图8为本发明一种船载通信装置的通信方法的流程图；
图9为本发明中4G网络低频天线（包括全向低频天线和定向低频天线）的波束方位面覆盖示意图；
图10为本发明中4G网络低频天线（包括全向低频天线和定向低频天线）的波束俯仰面覆盖示意图；
图11为本发明中4G网络高频天线（包括全向高频天线和定向高频天线）的波束方位面覆盖示意图；
图12为本发明中4G网络高频天线（包括全向高频天线和定向高频天线）的波束俯仰面覆盖示意图；
图13为本发明中第一全向低频天线的结构示意图；
图14为本发明中第一全向高频天线的结构示意图；
如图所示：1、卫星通信天线结构；2、4G网络天线；3、主控模块；4、智能网关；5、基座；6、固定板；7、主体机架组件；8、卫星天线角度调节机构；9、卫星天线；10、定向天线角度调节机构；11、第一PCB板；12、第二PCB板；13、第一全向低频振子单元；14、第一全向高频振子单元；15、第一全向低频天线；16、第二全向低频天线；17、第一全向高频天线；18、第二全向高频天线；19、第三全向高频天线；20、第四全向高频天线；21、第一全向低频振子；22、第二全向低频振子；23、第一全向高频振子；24、第二全向高频振子；25、第三全向高频振子；26、第四全向高频振子；27、竖直中轴面；28、第一反射板；29、左连接板；30、右连接板；31、俯仰旋转轴；32、俯仰齿轮；33、支撑架；34、横滚齿轮；35、定向低频天线；36、定向高频天线；37、定向低频振子；38、定向高频振子；39、射频切换开关；40、左侧板；41、右侧板；42、后侧板；43、第二反射板；44、第三反射板；45、第四反射板；46、第五反射板；47、第六反射板；48、第七反射板。
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受限于该具体实施方式。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连
接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
第一方面，本发明涉及一种船载通信装置，如图1所示，包括卫星通信天线结构1以及集成在卫星通信天线结构1上的4G网络天线2、主控模块3和智能网关4，所述卫星通信天线结构1包括基座5、连接在基座5上的固定板6、连接在固定板6上的主体机架组件7、连接在主体机架组件7上的卫星天线角度调节机构8以及连接在卫星天线角度调节机构8上的卫星天线9；所述4G网络天线2与主控模块3电连接，所述卫星天线9与主控模块3电连接，所述智能网关4分别与主控模块3、卫星天线9以及4G网络天线2电连接；所述主控模块3用于实时获取4G网络天线2的4G网络信号强度，当4G网络信号强度小于设定阈值时，选择卫星天线9的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络天线2的4G网络信号作为当前的最优网络；所述智能网关4用于根据主控模块3选择出的最优网络来匹配出其对应的网络通信协议。
采用图1中的船载通信装置，在不改变原有卫星通信天线结构1下，直接将4G网络天线2、主控模块3和智能网关4集成到卫星通信天线结构1上，节省了天线在船上的安装空间，节省了通信设备成本，并且实现了4G网络与卫星网络的兼容；通过主控模块3和智能网关4实现了卫星网络和4G网络的自由切换，满足了船只在不同位置对网络的需求，节省了网络费用成本，提高信号覆盖范围，提高了船只在不同位置的网络传输速率。
卫星天线9包括天馈单元、与天馈单元连接的低噪声下变频器、与低噪声下变频器连接的调制解调器以及与调制解调器连接的上变频功率放大器；卫星天线9的具体结构属于现有技术。
如图3所示，所述4G网络天线2包括集成在卫星通信天线结构1上的全向天线、定向天线以及用于驱动定向天线进行角度调节的定向天线角度调节机构10；如图6所示，所述主控模块3包括与智能网关4电连接的计算单元、与计算单元连接的卫星天线控制单元、与计算单元电连接的4G天线控制单元以及与卫星通信天线控制单元和4G天线控制单元电连接的驱动模块，所述驱动模块与卫星天线角度调节机构8和定向天线角度调节机构10电连接，所述计算单元用于实时获取4G网络天线2的4G网络信号强度，当4G网络信号强度小于设定阈值时，选择卫星天线9的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络；所述卫星天线控制单元用于当卫星信号作为当前的最优网络时，收集和分析卫星天线9的角度数据，并发送角度控制信号于驱动模块，通过驱动模块驱动卫星天线角度调节机构8对卫星天线9角度进行调节；所述4G天线控制单元用于实时获取4G网络天线2的4G网络信号，并将4G网络信号传输至计算单元，当4G网络信号作为当前的最优网络且所述4G网络信号是由定向天线所发射，所述4G天线控制单元发送角度控制信号于驱动模块，通过驱动模块驱动定向天线角度调节机构10对定向天线的角度进行调节。
图6中，卫星天线9的角度数据通过安装在卫星通信天线结构1上的高精度的惯导单元和传感器单元来采集得到，卫星天线控制单元接收到采集的角度数据后，通过三轴稳定算法来控制驱动模块，进而通过驱动模块控制卫星天线角度调节机构8对卫星天线9的角度进行调节，这里所述的卫星天线角度调节机构8为伺服跟踪机构，伺服跟踪机构能够对各轴进行补偿定位，以保证船体在剧烈摇晃时卫星天线9能够始终对准高空中的通讯卫星，保证用户终端的网络顺畅。
采用该结构，将发射4G网络信号的全向天线和定向天线都集成到卫星通信天线结构1上，并根据4G网络信号的强度来选择当前最优网络信号，保证了信号传输的优异性；通过主控模块3打通了同一个装置中的卫星通信天线和4G天线之间的网络壁垒，并实现了卫星通信天线和4G天线的自由切换，保证了船只在不同位置的网络信号强度，扩大了船只的网络信号覆盖范围；实现了4G网络与卫星网络的兼容，满足了船只在不同位置对网络的需求；当使用卫星通信天线进行信号传输工作时，通过卫星天线角度调节机构8对卫星天线9角度进行调节，保证了船体在晃动时卫星天线9能够始终对准卫星，保证了用户终端网络的顺畅；当使用定向天线进行信号传输工作时，通过定向天线角度调节机构10对定向天线角度进行调节，保证了定向天线能够对准最优基站，保证了用户终端网络的顺畅。
为了加工便利及装配高效，4G网络天线2的全向天线和定向天线的尺寸规格保持一致，仅分高频段和低频段两种，以利于批量化生产；如图2和图3所示，所述全向天线包括全向低频天线，所述全向低频天线包括分别固定连接在主体机架组件7的左右两侧的第一全向低频天线15以及第二全向低频天线16；所述全向天线还包括全向高频天线，所述全向高频天线包括分别固定连接于第一全向低频天线15的前后方的第一全向高频天线17和第二全向高频天线18，所述全向高频天线还包括分别固定连接于第二全向低频天线16的前后方的第三全向高频天线19以及第四全向高频天线20；所述第一全向低频天线15包括第一全向低频振子21，所述第二全向低频天线16包括第二全向低频振子22，所述第一全向高频天线17包括第一全向高频振子23，所述第二全向高频天线18包括第二全向高频振子24，所述第三全向高频天线19包括第三全向高频振子25，所述第四全向高频天线20包括第四全向高频振子26，所述第一全向低频振子21、第二全向低频振子22、第一全向高频振子23、第二全向高频振子24、第三全向高频振子25以及第四全向高频振子26的指向均为竖直方向，即垂直于基座5的水平面，所述第一全向低频振子21和第二全向低频振子22均相对于船载通信装置的竖直中轴面27呈倾斜设置，且为左右对称结构，所述第一全向高频振子23和第三全向高频振子25均相对于船载通信装置的竖直中轴面27呈倾斜设置，且为左右对称结构，所述第二全向高频振子24和第四全向高频振子26均相对于船载通信装置的竖直中轴面27呈倾斜设置，且为左右对称结构；图中，全向低频天线的天线高度大于全向高频天线的天线高度，将集成在卫星通信天线上的4G网络天线2按照上述结构进行安装，极大地利用了卫星天线9的结构，节省了通信装置安装空间，并且保证了信号的覆盖范围；将全向天线按照低频和高频分开独立设计，兼容TD-LTE和FDD-TLE两种制式，第一全向低频振子21和第二全向低频振子22左右对称的按照一定的倾斜角度分别竖直连接在主体机架组件7的左右两侧，能够满足4G低频网络信号360度均匀覆盖，扩大了网络的覆盖范围；第一全向高频天线17、第二全向高频天线18、第三全向高频天线19以及第四全向高频天线20分别按照一定的倾斜角度对称布置在第一全向低频天线15和第二全向低频天线16的前后方，即卫星天线9的四个角落都布置了全向高频天线，能够满足4G高频网络信号360度均匀覆盖，扩大了网络的覆盖范围。
第一全向低频天线15、第二全向低频天线16、第一全向高频天线17、第二全向高频天线18、第三全向高频天线19以及第四全向高频天线20各自的振子均由振子单元和PCB板构成，振子单元的底面贴合固定在PCB板的上表面，振子单元和PCB板贴合在一起形成一个振子，该振子为板状结构，该振子会相对于船载通信装置的竖直中轴面呈倾斜设置；如图13所示，给出了第一全向低频天线15的结构示意图，图中，第一全向低频天线15包括第一全向低频振子21，所述第一全向低频振子21包括第一全向低频振子单元13以及固定连接在第一全向低频振子单元13底面的第一PCB板11；第一全向低频天线15、第二全向低频天线16以及定向低频天线35的尺寸规格一致；如图14所示，给出了第一全向高频天线的结构示意图，图中，第一全向高频天线17包括第一全向高频振子23，第一全向高频振子23包括第一全向高频振子单元14以及与固定连接在第二全向低频振子单元14底面的第二PCB板12，第一全向高频天线17、第二全向高频天线18、第三全向高频天线19、第四全向高频天线20以及定向高频天线36的尺寸规格一致；如图7所示，第一全向低频振子21的垂直面和所述第二全向低频振子22的垂直面分别与船载通信装置的竖直中轴面27之间形成的角度均为100°，即所述第一全向低频振子21和第二全向低频振子22均相对于船载通信装置的竖直中轴面27呈倾斜设置（倾斜10°），所述第一全向高频振子23的垂直面和第三全向高频振子25的垂直面分别与船载通信装置的竖直中轴面27之间形成的角度均为40°，即所述第一全向高频振子23和第三全向高频振子25均相对于船载通信装置的竖直中轴面27呈倾斜设置（倾斜50°），所述第二全向高频振子24和第四全向高频振子26分别与船载通信装置的竖直中轴面27之间形成的角度均为30°，即所述第二全向高频振子24和第四全向高频振子26均相对于船载通信装置的竖直中轴面27呈倾斜设置（倾斜60°）。采用该角度设置，扩大了4G网络的覆盖范围，能够做到在离岸40km处也能感知到4G网络信号，极大地保证了4G网络的网络覆盖力度，提高用户体验，节省了网络费用成本。如图9所示，给出了4G网络低频天线（包括全向低频天线和定向低频天线）的波束方位面覆盖示意图，全向低频天线和定向低频天线的工作频率范围为690~960MHz，图中，方位面360度范围内增益最小值为2.6dBi，在距离基站40km处能感知到的信号电平值（RSRP）值为-91.5dBm，满足了4G网络低频天线作为感知或近距离通信使用的使用条件。图11所示，给出了4G网络高频天线（包括全向高频天线和定向高频天线）的波束方位面覆盖示意图，全向高频天线和定向高频天线的频率范围为1710~2690MHz，图中，方位面360度范围内增益最小值为4dBi，在距离基站40km处能感知到的信号电平值（RSRP）值为-98.8dBm，满足4G网络高频天线作为感知或近距离通信使用的条件。
如图3所示，所述定向天线角度调节机构10固定连接在主体机架组件7的后侧，所述定向天线角度调节机构10包括固定连接在主体机架组件7后侧的旋转机构以及与旋转机构转动连接的第一反射板28，所述定向天线固定连接在第一反射板28外表面；所述驱动模块通过发送驱动信号于所述旋转机构，从而驱动旋转机构工作来对定向天线角度进行调节；所述旋转机构包括用于带动第一反射板28做俯仰动作的俯仰机构以及用于带动第一反射板28沿第一反射板28所在平面做水平圆周转动的横滚机构；如图5所示，所述俯仰机构固定连接在主体机架组件7的后侧，所述俯仰机构包括左连接板29、与左连接板29相对的右连接板30、与左连接板29转动连接的俯仰旋转轴31、与右连接板30转动连接的俯仰齿轮32以及一端与俯仰旋转轴31固定连接另一端与俯仰齿轮32固定连接的支撑架33，所述横滚机构包括转动连接在支撑架33外表面的横滚齿轮34，所述第一反射板28固定连接在横滚齿轮34上；图中，左连接板29和右连接板30为左右对称设置，俯仰旋转轴31和俯仰齿轮32配合竖直转动能同时带动位于它们之间的支撑架33转动，第一反射板28固定连接在支撑架33上，这样就可以带动第一反射板28上的定向天线做俯仰动作；当横滚齿轮34转动带动第一反射板28沿第一反射板28所在平面做水平圆周转动时，就带动第一反射板28上的定向天线沿第一反射板28所在平面做水平圆周转动，通过俯仰机构和横滚机构的配合，能够达到对定向天线角度调节的效果。在不改变卫星通信天线结构1的基础上将定向天线集成到卫星通信天线上，保证了4G网络可以通过定向天线或者全向天线发射和接收，保证了4G网络的有效性；通过俯仰机构和横滚机构实现了定向天线的指向角度变化，使定向天线对准信号最优的基站，保证了4G网络信号的优异性。
如图3所示，所述定向天线包括连接在第一反射板28上表面的定向低频天线35以及连接在第一反射板28外表面的定向高频天线36，所述定向低频天线35包括定向低频振子37，所述定向高频天线36包括定向高频振子38，所述定向低频振子37与定向高频振子38之间的指向呈90°正交，所述定向低频天线35相对于第一反射板(28)外表面的高度大于所述定向高频天线36相对于第一反射板28外表面的高度，所述定向低频振子37和所述定向高频振子38均相对于第一反射板28上表面呈倾斜设置；采用该结构，定向天线进行低频和高频的分开独立设计，定向低频振子37所指方向与定向高频振子38的指向呈90°正交，且都相对于第一反射板28外表面呈倾斜设置，这样能保证定向低频信号和定向高频信号达到360度均匀覆盖，扩大了网络的覆盖范围，且不会出现信号遮挡的情况。
如图3所示，所述定向低频天线35的数量为一个，所述定向高频天线36位于第一反射板28上表面的中心位置，所述定向高频天线36的数量为六个，且均匀分布在第一反射板28上表面，所述定向低频天线35与第二全向高频天线18之间的距离等于所述定向低频天线35与第四全向高频天线20之间的距离，所述定向低频振子37和所述定向高频振子38均相对于第一反射板28上表面呈45°倾斜角，采用该结构，扩大了4G网络的覆盖范围，能够做到在离岸40km处也能感知到4G网络信号，极大地保证了4G网络的网络覆盖力度，提高用户体验，节省了网络费用成本。
如图5和图6所示，船载通信装置还包括集成在卫星通信天线结构上的射频切换开关39，所述射频切换开关39与4G天线控制单元电连接，船载通信装置还包括与定向低频天线35和定向高频天线36电连接的馈电网络模块，所述射频切换开关39与全向天线和馈电网络模块电连接，所述定向低频天线35和定向高频天线36的网络信号通过馈电网络模块传输至射频切换开关39，所述射频切换开关39用于根据全向天线和定向天线中每根天线的4G网络信号强度来切换使用4G网络信号最强的天线，并将4G网络信号最强的天线的4G网络信号传输至计算单元，所述计算单元用于实时获取4G网络信号最强的天线的4G网络信号，当4G网络信号的强度小于设定阈值时，选择卫星天线9的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号的强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络；采用该结构，保证了4G网络信号的优异性，达到资源的合理优化。
如图3所示，如图3所示，所述主体机架组件7包括固定连接在固定板6上一侧的左侧板40、固定连接在固定板6上另一侧的右侧板41以及一端与左侧板40连接另一端与右侧板41连接的后侧板42，所述左连接板29固定连接在后侧板42上的一侧，所述右连接板30固定连接在后侧板42上的另一侧；如图2所示，所述左侧板40外表面上固定连接有第二反射板43，所述第一全向低频天线15固定连接于所述第二反射板43上，第二反射板43为折弯结构，这样就能够使低频信号能够发生反射，保证低频信号尽可能被第一全向低频天线15接收；所述右侧板41外表面上固定连接有第三反射板44，所述第二全向低频天线16固定连接于所述第三反射板44上，第三反射板44为折弯结构，这样就能够使低频信号能够发生反射，保证低频信号尽可能被第二全向低频天线16接收；所述固定板6上固定连接有第四反射板45以及第五反射板46，所述第一全向高频天线17和第三全向高频天线19分别固定连接在第四反射板45和第五反射板46上，第四反射板45位于第一全向高频天线17后方，这样就能够使高频信号能够发生反射，保证高频信号尽可能被第一全向高频天线17接收；第五反射板46位于第三全向高频天线19后方，这样就能够使高频信号能够发生反射，保证高频高频信号尽可能被第三全向高频天线19接收；如图3所示，所述后侧板42上固定连接有第六反射板47以及第七反射板48，所述第二全向高频天线18和第四全向高频天线20分别固定连接在第六反射板47和第七反射板48上，第六反射板47位于第二全向高频天线18后方，这样就能够使高频信号能够发生反射，保证高频信号尽可能被第二全向高频天线18接收；第七反射板48位于第四全向高频天线20后方，这样就能够使高频信号能够发生反射，保证高频信号尽可能被第四全向高频天线20接收；采用该结构，反射板能够保证信号能尽可能地被天线所接收，提高信号功率。
第二方面，本发明所采用的技术方案是，一种船载通信装置的通信方法，如图8所示，该方法包括下列步骤：
S1、卫星天线9初始化，同时获取全向天线的4G网络信号；
S2、判断获取的全向天线的4G网络信号强度，如果全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果全向天线的4G网络信号的强度小于或等于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择卫星天线9的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S4；如果全向天线传输的4G网络信号的强度小于设定的全向天线网络信号阈值A1且大于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S5；
S3、全向天线模式下，实时判断全向天线的4G网络信号强度，如果全向天线的4G网络信号强度在持续S1时间内小于全向天线网络信号阈值A1，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络，并进入步骤S5；否则，继续选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S3；
S4、卫星天线9模式下，实时获取并判断全向天线的4G网络信号强度，如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度小于设定的全向天线网络信号阈值A1且大于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S5；否则，继续选择卫星天线9的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S4；
S5、定向天线模式下，实时获取并判断全向天线的4G网络信号强度，如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度小于或等于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择卫星天线9的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S4；否则，继续选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S5。
采用上述一种船载通信装置的通信方法，实现了卫星网络信号和4G网络信号之间的切换，保证了船只在各个位置尽最大可能地使用4G网络信号，降低了网络通信费用成本，船只在每一个位置都能匹配到最优网络，提升了船只的网络覆盖范围以及保证了网络的通讯顺畅，达到了资源合理优化。
Claims (8)
1.一种船载通信装置，其特征在于：包括卫星通信天线结构(1)以及集成在卫星通信天线结构(1)上的4G网络天线、主控模块(3)和智能网关(4)，所述卫星通信天线结构(1)包括基座(5)、连接在基座(5)上的固定板(6)、连接在固定板(6)上的主体机架组件(7)、连接在主体机架组件(7)上的卫星天线角度调节机构(8)以及连接在卫星天线角度调节机构(8)上的卫星天线(9)；所述4G网络天线与主控模块(3)电连接，所述卫星天线(9)与主控模块(3)电连接，所述智能网关(4)分别与主控模块(3)、卫星天线(9)以及4G网络天线电连接；所述主控模块(3)用于实时获取4G网络天线的4G网络信号强度；所述4G网络天线包括集成在卫星通信天线结构(1)上的全向天线、定向天线以及用于驱动定向天线进行角度调节的定向天线角度调节机构(10)，所述主控模块(3)包括与智能网关(4)电连接的计算单元、与计算单元电连接的卫星天线控制单元、与计算单元电连接的4G天线控制单元以及与卫星天线控制单元和4G天线控制单元电连接的驱动模块，所述驱动模块与卫星天线角度调节机构(8)和定向天线角度调节机构(10)电连接，所述计算单元用于实时获取4G网络天线的4G网络信号强度，当4G网络信号强度小于设定阈值时，选择卫星天线(9)的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络；所述卫星天线控制单元用于当卫星信号作为当前的最优网络时，收集和分析卫星天线(9)的角度数据，并发送角度控制信号于驱动模块，驱动模块驱动卫星天线角度调节机构(8)对卫星天线(9)角度进行调节；所述4G天线控制单元用于实时获取4G网络天线的4G网络信号，并将4G网络信号传输至计算单元，当4G网络信号作为当前的最优网络且所述4G网络信号是由定向天线所发射时，所述4G天线控制单元发送角度控制信号于驱动模块，通过驱动模块驱动定向天线角度调节机构(10)对定向天线的角度进行调节；所述智能网关(4)用于根据主控模块(3)选择出的最优网络来匹配出其对应的网络通信协议；所述全向天线包括全向低频天线，所述全向低频天线包括分别固定连接在主体机架组件(7)的左右两侧的第一全向低频天线(15)以及第二全向低频天线(16)；所述全向天线还包括全向高频天线，所述全向高频天线包括分别固定连接于第一全向低频天线(15)前后方的第一全向高频天线(17)和第二全向高频天线(18)，所述全向高频天线还包括分别固定连接于第二全向低频天线(16)的前后方的第三全向高频天线(19)以及第四全向高频天线(20)；所述第一全向低频天线(15)包括第一全向低频振子(21)，所述第二全向低频天线(16)包括第二全向低频振子(22)，所述第一全向高频天线(17)包括第一全向高频振子(23)，所述第二全向高频天线(18)包括第二全向高频振子(24)，所述第三全向高频天线(19)包括第三全向高频振子(25)，所述第四全向高频天线(20)包括第四全向高频振子(26)，所述第一全向低频振子(21)、第二全向低频振子(22)、第一全向高频振子(23)、第二全向高频振子(24)、第三全向高频振子(25)以及第四全向高频振子(26)的指向均为竖直方向，所述第一全向低频振子(21)和第二全向低频振子(22)均相对于船载通信装置的竖直中轴面(27)呈倾斜设置，所述第一全向低频振子(21)和第二全向低频振子(22)为左右对称结构，所述第一全向高频振子(23)和第三全向高频振子(25)均相对于船载通信装置的竖直中轴面(27)呈倾斜设置，所述第一全向高频振子(23)和第三全向高频振子(25)为左右对称结构，所述第二全向高频振子(24)和第四全向高频振子(26)均相对于船载通信装置的竖直中轴面(27)呈倾斜设置，所述第二全向高频振子(24)和第四全向高频振子(26)为左右对称结构。
2.根据权利要求1所述的一种船载通信装置，其特征在于：所述第一全向低频振子(21)的垂直面和所述第二全向低频振子(22)的垂直面分别与船载通信装置的竖直中轴面(27)之间形成的角度均为100°，所述第一全向高频振子(23)的垂直面和第三全向高频振子(25)的垂直面分别与船载通信装置的竖直中轴面(27)之间形成的角度均为40°，所述第二全向高频振子(24)和第四全向高频振子(26)分别与船载通信装置的竖直中轴面(27)之间形成的角度均为30°。
3.根据权利要求2所述的一种船载通信装置，其特征在于：所述定向天线角度调节机构(10)固定连接在主体机架组件(7)的后侧，所述定向天线角度调节机构(10)包括固定连接在主体机架组件(7)后侧的旋转机构以及与旋转机构转动连接的第一反射板(28)，所述定向天线固定连接在第一反射板(28)外表面；所述旋转机构包括用于带动第一反射板(28)做俯仰动作的俯仰机构以及用于带动第一反射板(28)沿第一反射板(28)所在平面做水平圆周转动的横滚机构，所述俯仰机构固定连接在主体机架组件(7)的后侧，所述俯仰机构包括左连接板(29)、与左连接板(29)相对的右连接板(30)、与左连接板(29)转动连接的俯仰旋转轴(31)、与右连接板(30)转动连接的俯仰齿轮(32)以及一端与俯仰旋转轴(31)固定连接另一端与俯仰齿轮(32)固定连接的支撑架(33)，所述横滚机构包括转动连接在支撑架(33)外表面的横滚齿轮(34)，所述第一反射板(28)固定连接在横滚齿轮(34)上。
4.根据权利要求3所述的一种船载通信装置，其特征在于：所述定向天线包括固定连接在第一反射板(28)外表面的定向低频天线(35)以及固定连接在第一反射板(28)上表面的定向高频天线(36)，所述定向低频天线(35)包括定向低频振子(37)，所述定向高频天线(36)包括定向高频振子(38)，所述定向低频振子(37)与定向高频振子(38)之间的指向呈90°正交，所述定向低频振子(37)相对于第一反射板(28)外表面的高度大于所述定向高频振子(38)相对于第一反射板(28)外表面的高度，所述定向低频振子(37)和所述定向高频振子(38)均相对于第一反射板(28)外表面呈倾斜设置。
5.根据权利要求4所述的一种船载通信装置，其特征在于：所述定向低频天线(35)的数量为一个，所述定向高频天线(36)位于第一反射板(28)上表面的中心位置，所述定向高频天线(36)的数量为六个，且均匀分布在第一反射板(28)上表面，所述定向低频天线(35)与第二全向高频天线(18)之间的距离等于所述定向低频天线(35)与第四全向高频天线(20)之间的距离，所述定向低频振子(37)和所述定向高频振子(38)均相对于第一反射板(28)上表面呈45°倾斜角。
6.根据权利要求4或5所述的一种船载通信装置，其特征在于：船载通信装置还包括集成在卫星通信天线结构(1)上的射频切换开关(39)，所述射频切换开关(39)与4G天线控制单元电连接，船载通信装置还包括与定向低频天线(35)和定向高频天线(36)电连接的馈电网络模块，所述射频切换开关(39)与全向天线和馈电网络模块电连接，所述定向低频天线(35)和定向高频天线(36)的网络信号通过馈电网络模块传输至射频切换开关(39)，所述射频切换开关(39)用于根据全向天线和定向天线中每根天线的4G网络信号强度来切换使用4G网络信号最强的天线，并将4G网络信号最强的天线的4G网络信号传输至计算单元，所述计算单元用于实时获取4G网络信号最强的天线的4G网络信号，当4G网络信号的强度小于设定阈值时，选择卫星天线(9)的卫星信号作为当前的最优网络，当4G网络信号的强度大于或等于设定阈值时，选择4G网络信号作为当前的最优网络。
7.根据权利要求6所述的一种船载通信装置，其特征在于：所述主体机架组件(7)包括固定连接在固定板(6)上一侧的左侧板(40)、固定连接在固定板(6)上另一侧的右侧板(41)以及一端与左侧板(40)连接另一端与右侧板(41)连接的后侧板(42)，所述左连接板(29)固定连接在后侧板(42)的外表面上的一侧，所述右连接板(30)固定连接在后侧板(42)的外表面上的另一侧；所述左侧板(40)外表面上固定连接有第二反射板(43)，所述第一全向低频天线(15)固定连接于所述第二反射板(43)上，所述右侧板(41)外表面上固定连接有第三反射板(44)，所述第二全向低频天线(16)固定连接于所述第三反射板(44)上；所述固定板(6)上固定连接有第四反射板(45)以及第五反射板(46)，所述第一全向高频天线(17)和第三全向高频天线(19)分别固定连接在第四反射板(45)和第五反射板(46)上；所述后侧板(42)上固定连接有第六反射板(47)以及第七反射板(48)，所述第二全向高频天线(18)和第四全向高频天线(20)分别固定连接在第六反射板(47)和第七反射板(48)上。
8.一种如权利要求1至权利要求7中任意一项所述的一种船载通信装置的通信方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：
S1、卫星天线(9)初始化，同时获取全向天线的4G网络信号；
S2、判断获取的全向天线的4G网络信号强度，如果全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果全向天线的4G网络信号的强度小于或等于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择卫星天线(9)的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S4；如果全向天线传输的4G网络信号的强度小于设定的全向天线网络信号阈值A1且大于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S5；
S3、全向天线模式下，实时判断全向天线的4G网络信号强度，如果全向天线的4G网络信号强度在持续S1时间内小于全向天线网络信号阈值A1，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络，并进入步骤S5；否则，继续选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S3；
S4、卫星天线(9)模式下，实时获取并判断全向天线的4G网络信号强度，如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度小于设定的全向天线网络信号阈值A1且大于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S5；否则，继续选择卫星天线(9)的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S4；
S5、定向天线模式下，实时获取并判断全向天线的4G网络信号强度，如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度大于或等于设定的全向天线网络信号阈值A1，那么选择全向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S3；如果持续S1时间内全向天线的4G网络信号强度小于或等于设定的全向天线网络信号阈值A2，那么选择卫星天线(9)的卫星网络信号作为当前的最优网络进行使用，并进入步骤S4；否则，继续选择定向天线的4G网络信号作为当前的最优网络进行使用，并再次执行步骤S5。
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