[發明專利]無線信號檢測裝置、系統和方法

在審

• 申請號: 201810473446.4
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN110212936A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 曾永平;王宏偉
• 申請（專利權）人: 北京北科驛唐科技有限公司
• 主分類號: H04B1/3816
• 分類號: H04B1/3816;H04B17/309;H04B17/318;H04W4/80
• 代理公司: 北京山允知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11741
• 代理人: 胡冰;宋少華

本發明提出一種無線信號檢測裝置，包括：藍牙通信模塊、CPU控制模塊和4G無線通信模塊，所述藍牙通信模塊用于連接智能終端，并且從所述智能終端接收所述智能終端發來的信號質量檢測指令和/或通信質量檢測指令；所述CPU控制模塊通過所述藍牙通信模塊，接收所述信號質量檢測指令和所述通信質量檢測指令，并發給所述4G無線通信模塊；所述4G無線通信模塊連接有多個SIM卡，所述4G無線通信模塊解析所述檢測指令后，選擇對應的SIM卡發送所述指令到對應的IP通信服務器，查詢結果依次返回到所述4G無線通信模塊、所述CPU控制模塊和所述藍牙通信模塊，并由所述藍牙通信模塊發送給所述智能終端。本發明能夠同時測試不同網絡制式的信號強度和質量，便于比較。

技術領域

本發明涉及無線信號的測量技術，更具體地，涉及一種無線信號檢測裝置，包括該裝置的測量無線通信信號質量的系統和方法。

背景技術

在工業物聯網領域，物聯網設備很多是通過無線通信網絡聯網，進行遠程訪問控制。物聯網設備部署的場所往往十分分散，每個設備現場的無線通信信號強度、信號質量等都不盡相同，這與無線通信運營商在當地的網絡部署密切相關。并且中國移動、中國電信和中國聯通三大無線通信運營商，在各地網絡部署的范圍和力度各不相同，導致在同一個地方，使用不同運營商的網絡，信號質量也不盡相同。比如：設備A部署在北京某區，使用中國移動的4G網絡，信號質量為優，而使用中國電信的4G網絡，信號質量卻很差；設備B部署在廣西某區，使用中國移動的4G網絡，信號質量很差或者沒有4G信號，但是使用中國電信的4G網絡，信號卻很好。這樣就可以給設備A配備中國移動的4G SIM卡，給設備B配備中國電信的4GSIM卡。這就迫切需要有一種裝置或方案檢測現場各運營商的無線信號強度和通信質量，從而為設備配備哪個運營商的SIM卡提供參考。

目前在中國國內，需要檢測包括但不限于中國移動、中國聯通和中國電信三大運營商的網絡信號質量，包括4G網絡、3G網絡、2G網絡和NB-IoT網絡。

另外，物聯網設備通過無線通信網絡聯網，最終要解決的是數據通信問題。因此，設備與通信服務器之間的數據鏈路是否暢通，數據通信延時、丟包率等，也是用戶迫切關心的問題。

在無線通信領域，通信設備如手機等，通過2G/3G/4G等無線網絡進行通信。無線網絡運營商，如中國移動、中國聯通和中國電信，負責建設和維護無線網絡，在各地部署通信基站。通信設備接入運營商的無線網絡，是通過與附近的通信基站收發信號實現的。設備收到基站發出的信號，與基站的發射功率以及基站與設備之間的距離有關?；镜陌l射功率越大，基站與設備的距離越近，設備越容易收到信號，而且收到的信號功率越大，代表信號越強。業內設定一批專有術語用于表示信號的強弱，其中標志性術語有：RSRP(參考信號接收功率)，RSSNR(參考信號信噪比)等。RSRP以dBm為單位，是一個表示功率絕對值的值，也可以認為是以1mW功率為基準的一個比值，計算公式為：10log(功率值/1mW)。例如：0.01mW的功率，對應RSRP為10log(0.01/1)＝-20dBm。RSRP是一個負數，越接近0表示信號強度越高，信號越好。RSSNR以dB為單位，表示信號和噪聲兩個量的相對大小關系，計算公式為：10log(信號功率/噪聲功率)，一般在-20～+30dB之間，取值越大，表示信號質量越好。

在IP通信網絡內，通信節點之間是否通信暢通，一般采用ICMP協議，通過發送ICMPPING請求包和接收ICMP PING響應包進行測試。例如，需要判斷設備與服務器之間的IP通信質量，設備向服務器連續發送10～50個IMCP PING請求包，然后統計接收ICMP PING響應包的時間和未接收到響應的比率，進而可以算出設備與服務器之間鏈路的通信時延和丟包率。時延越小，丟包率越低，說明通信質量越高。