移动网络覆盖检测设备及系统的制作方法

本申请涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种移动网络覆盖检测设备及系统。

背景技术：

人们对移动网络的需求越来越多，要求越来越高。移动网络技术历经2G(2nd-Generation，第二代移动通信技术)、3G(3rd-Generation，第三代移动通信技术)以及4G(4th-Generation，第四代移动通信技术)，现在已经向5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)发展。移动通信技术的进步日新月异，然而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的网络优化主要采用路测的方式来测试网络的覆盖效果；这种方式耗时耗力，且只能反映某一时刻、地面上或某一路径上的网络覆盖效果，进而推断整个网络的覆盖情况，无法做到实时、多方位以及多空间位置地反馈网络覆盖情况。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的网络优化方式无法实时、多方位以及多空间位置地反馈网络覆盖的情况的问题，提供一种移动网络覆盖检测设备及系统。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种移动网络覆盖检测设备，包括：处理器，检测电路和窄带物联网通信电路；处理器的数据传输端口连接检测电路，通信端口连接窄带物联网通信电路；窄带物联网通信电路用于连接物联网服务器；检测电路包括信号覆盖强度检测电路和定位电路；信号覆盖强度检测电路、定位电路连接数据传输端口。

在其中一个实施例中，检测电路还包括连接数据传输端口的天线工参检测电路。

在其中一个实施例中，天线工参检测电路包括方位角检测单元和机械下倾角检测单元；方位角检测单元、机械下倾角检测单元连接数据传输端口。

在其中一个实施例中，方位角检测单元为电子罗盘；机械下倾角检测单元为三轴重力加速度计。

在其中一个实施例中，信号覆盖强度检测电路为检波电路。

在其中一个实施例中，检波电路为以下单元中的任意一种：2G信号检波单元、3G信号检波单元、4G信号检波单元以及5G信号检波单元。

在其中一个实施例中，还包括电源电路；电源电路分别连接处理器、检测电路以及窄带物联网通信电路。

在其中一个实施例中，电源电路包括电源管理单元，连接电源管理单元的储能单元，以及连接储能单元的能量转换单元；电源管理单元分别连接处理器、检测电路以及窄带物联网通信电路。

在其中一个实施例中，储能单元为充电电池；能量转换单元为太阳能板。

在其中一个实施例中，定位电路包括经纬度检测单元和海拔高度检测单元；经纬度检测单元、海拔高度检测单元连接数据传输端口。

在其中一个实施例中，检测电路还包括连接数据传输端口的温湿度传感器；经纬度检测单元为GPS(Global Positioning System，全球定位系统)芯片或北斗芯片；海拔高度检测单元为气压计。

另一方面，本申请实施例还提供了一种移动网络覆盖检测系统，包括：至少一个如上述的移动网络覆盖检测设备，以及用于连接互联网服务器的物联网服务器；移动网络覆盖检测设备连接物联网服务器。

在其中一个实施例中，物联网服务器包括基站设备以及连接基站设备的核心网设备；移动网络覆盖检测设备分别连接基站设备和核心网设备；核心网设备用于连接互联网服务器。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

移动网络覆盖检测设备包括处理器，检测电路和窄带物联网通信电路；处理器的数据传输端口连接检测电路，通信端口连接窄带物联网通信电路；窄带物联网通信电路用于连接物联网服务器；检测电路包括信号覆盖强度检测电路和定位电路；信号覆盖强度检测电路、定位电路连接数据传输端口。通过窄带物联网通信电路，外部服务器可随时随地与移动网络覆盖检测设备传输运行指令和/或检测数据；基于上述结构，可及时检测网络覆盖效果、信号覆盖强度以及信号质量，并且测试方便，能够及时响应用户的投诉，降低网络优化的人力、物力成本。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第一示意性结构图；

图2为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第二示意性结构图；

图3为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第三示意性结构图；

图4为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第四示意性结构图；

图5为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的出厂和使用流程图；

图6为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的激活流程示意图；

图7为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第五示意性结构图；

图8为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第六示意性结构图；

图9为一个实施例中移动网络覆盖检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

路测是借助电脑测试软件、测试仪器，通过车辆或者步行，对沿线无线通信网络的性能和参数进行测试和采集，并进行分析，从而解决和优化网络问题。路测需大量的人力和物力，且易受天气状况的影响。在网天线的实时监控和有效管理都是全球运营商所面临的难题，特别是在站址分散、天线数量庞大以及多个运营商多个系统共用杆塔或天线资源的情况下，完全依赖人工进行路测不但耗费大量资源，而且优化网络的响应速度慢、效率低。为此，本申请实施例提供了一种移动网络覆盖检测设备及系统，可依据需求，配置不同的功能模块，能够用于蜂窝移动网络覆盖检测和/或天线工参检测等。移动网络覆盖检测设备可安装在屋顶、楼道或基站设备等位置；基于窄带物联网，能够与互联网连接，实现远程操控，可随时随地完成信号测量和记录，达到反馈空间广(立体空间)、反馈信息及时、使用方便成本低廉的效果。

在一个实施例中，如图1所示，图1为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第一示意性结构图，提供了一种移动网络覆盖检测设备100，包括：处理器110，检测电路120和窄带物联网通信电路130；处理器110的数据传输端口连接检测电路120，通信端口连接窄带物联网通信电路130；窄带物联网通信电路130用于连接物联网服务器200；检测电路120包括信号覆盖强度检测电路122和定位电路124；信号覆盖强度检测电路122、定位电路124连接数据传输端口。

具体而言，处理器110分别连接检测电路120和窄带物联网通信电路130；检测电路120包括连接处理器110的信号覆盖强度检测电路122和定位电路124。

检测电路120通过响应的硬件电路来获取对应的参数，并将获取到的数据上传给处理器110；具体地，可通过信号覆盖强度检测电路122获取蜂窝信号的覆盖效果、覆盖强度网络信号以及信号质量，通过定位电路124获取移动网络覆盖检测设备100所在的位置数据。

处理器110可依据嵌套的算法对获取的数据进行整理和分析。

窄带物联网通信电路130可接收处理器110的指令，将处理器110处理后的数据按需上传到物联网服务器200，以使外部服务器完成对信号覆盖的检测。

进一步地，窄带物联网通信电路130还可接收物联网服务器200传输的检测指令，并将该指令发送给处理器110；处理器110基于检测指令向检测电路120发送运行信号并获取相关的检测结果。基于此，外部服务器可随时随地检测目标地点的移动网络信号覆盖情况，能够及时优化网络；还可实时监测各个时空内的信号情况，依据监测的结果统筹管理。

需要说明的是，检测电路用于检测设备所处位置的移动网络信号覆盖情况，可由处理器统筹管理。信号覆盖强度检测电路可通过信号接收、检波等方式获取蜂窝移动覆盖信号特征，并基于信号特征得到蜂窝信号的覆盖强度等。定位电路用于获取移动网络覆盖检测设备所处的地理位置信息。检测电路的检测参数可根据实际需求进行配置，例如：可增设时钟电路、温湿度检测电路以及天线工参检测电路等。窄带物联网通信电路可用于接入窄带物理网的核心网和/或基站，实现本申请实施例与窄带物联网的通信连接及数据传输。

移动网络覆盖检测设备可为独立的设备，便于安装(比如可以直接黏贴到已经固定的物体上)，一次性激活后可以不停机工作较长的时间(比如5年以上)；也可配套移动天线等进行一体化设计。可采用外接电源，也可采用太阳能电池、风能电池等再生能源作为驱动电源；移动网络覆盖检测设备一经安装和激活，便可自动进行位置信息以及移动网络覆盖信号等参数的实时测量和记录。

由于多个移动网络覆盖检测设备被便捷地安装到生活与工作的各个空间位置，地表空间内的移动信号覆盖情况可被反馈到物联网服务器，进而反馈到互联网服务器，基于窄带物联网(NB-IoT，Narrow Band Internet of Things)以及互联网服务器的网管平台，可实时监测各个时空内的信号情况，依据监测的结果统筹管理，有效提高优化网络的效率，降低网络检测的成本。基于上述结构，网络覆盖测试更加方便，可随时随地一键检测；还可及时响应用户的投诉，对于用户投诉信号差等问题，能够及时检测信号质量，判断是信号问题还是手机接收问题；并且具有实时性，可随时随地检测网络覆盖效果，降低雨天，大雾、沙尘暴等恶劣天气的影响；同时，测试成本低，可节省大量的人力、物力，并且，设备成本可低至2美元。

具体地，用于一体化设计的移动网络覆盖检测设备，由工人安装并激活；而独立的移动网络覆盖检测设备则由工人安装在在网天线的相应位置，或者安装在一般用户的工作或生活区域内。激活后的移动网络覆盖检测设备依据接收到的指令与主控设备(包括服务器)建立链接，按照要求检测相应的参数并反馈给主控设备。

在一个具体的示例中，安装在屋顶、楼道等位置的移动网络覆盖检测设备，将检测的海拔高度、经纬度以及移动网络覆盖信号等参数，通过窄带无线通信电路以及无线通信通道传输到物联网服务器；物联网服务器分类整理后按需求将收集的检测信息通过互联网通道反馈到互联网服务器。通过对反馈结构的整理，蜂窝移动网优人员可依据需求、有针对的优化网络系统，达到反馈空间广(立体空间)、反馈信息及时、使用方便成本低廉的效果。

在一个实施例中，如图2所示，图2为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第二示意性结构图，检测电路还包括连接数据传输端口的天线工参检测电路。

具体而言，天线工参检测电路连接处理器的数据传输端口，可用于检测基站设备的天线工参，以便及时调整天线工参，增强信号覆盖效果，优化网络。

需要说明的是，安装在天线等基站设备上的蜂窝移动检测终端可将检测到的天线工参、位置数据以及移动网络覆盖信号等参数，通过窄带物联网通信电路以及无线通信通道传输到物联网服务器；物联网服务器对参数进行分类整理后，按需求将收集的检测信息通过互联网通道反馈到互联网服务器。通过对反馈结果的整理，蜂窝移动网优人员可快速、整体地把控当前基站天线及其他基站设备的工参信息，实时掌握工参变化，及时知晓不满足要求的工参或者工参变化，并依据具体情况定点、定向、及时处理。

在一个实施例中，如图3所示，图3为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第三示意性结构图，天线工参检测电路包括方位角检测单元和机械下倾角检测单元；方位角检测单元、机械下倾角检测单元连接数据传输端口。

具体而言，天线工参检测电路包括连接数据传输端口的方位角检测单元和机械下倾角检测单元。方位角检测单元用于检测对应天线设备的方位角；机械下倾角检测单元用于检测对应天线设备的机械下倾角。

需要说明的是，方位角检测单元检测对应天线设备的方位角数据，并通过设备的内部通信系统、按预设需求传输给处理器；机械下倾角检测单元检测对应天线设备的机械下倾角数据，并通过设备的内部通信系统、按预设需求传输给处理器。

在一个实施例中，方位角检测单元为电子罗盘；机械下倾角检测单元为三轴重力加速度计。

具体而言，处理器可通过电子罗盘获取对应天线设备的方位角；处理器可通过三轴重力加速度计获取对应天线设备的机械下倾角。

需要说明的是，还可采用陀螺仪等设备检测对应天线设备的方位角。

在一个实施例中，如图3所示，信号覆盖强度检测电路为检波电路。

具体而言，处理器可通过检波电路获取信号覆盖强度以及信号强度等。

需要说明的是，检波电路检测设备所处位置的蜂窝移动覆盖信号特征，并通过设备的内部通信系统、按预设需求传输给处理器。

在一个实施例中，检波电路为以下单元中的任意一种：2G信号检波单元、3G信号检波单元、4G信号检波单元以及5G信号检波单元。

具体而言，检波电路可为2G/3G/4G/5G信号检波单元，可用于检测2G信号、3G信号、4G信号以及5G信号的特征，获取对应的信号覆盖强度。

在一个实施例中，如图4所示，图4为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第四示意性结构图，还包括电源电路；电源电路分别连接处理器、检测电路以及窄带物联网通信电路。

具体而言，电源电路用于分别为处理器、检测电路以及窄带物联网通信电路提供合适的电源。具体地，电源电路可管理和调度电源，合理供给移动网络覆盖检测设备中各电路，可分别连接检波电路、经纬度检测单元、海拔高度检测单元、机械下倾角检测单元以及方位角检测单元，实现设备的长期续航，还可延长电源的寿命。

在一个实施例中，电源电路包括电源管理单元，连接电源管理单元的储能单元，以及连接储能单元的能量转换单元；电源管理单元分别连接处理器、检测电路以及窄带物联网通信电路。

具体而言，电源管理单元的一端分别连接处理器、检测电路以及窄带物联网通信电路，另一端通过储能单元连接能量转换单元。电源管理单元连接检测电路的一端可分别连接检波电路、经纬度检测单元、海拔高度检测单元、机械下倾角检测单元以及方位角检测单元等。

需要说明的是，能量转换单元用于将自然界中的能源转化成电能并输送给储能单元，例如太阳能板、风能发电设备等。储能单元用于将转化后的电能存储起来，并按需为移动网络覆盖检测设备中的各单元或电路提供持续电能，例如充电电池等。电源管理单元负责按需管理和调度电源，合理供给移动网络覆盖检测设备中的各单元或电路，实现长期续航，并延长电源电路的寿命。

在一个具体的示例中，如图5、6所示，图5为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的出厂和使用流程图，图6为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的激活流程示意图。移动网络覆盖检测设备实现了模块电能的合理使用，方便用户的使用。移动网络覆盖检测设备的生产过程210包括实现单元电路各部件的生产、组装、测试及检验。出厂过程220包括产品完成包装、存储于工厂仓库待出货，或者已经发货但用户没有开始使用的情况，此时，移动网络覆盖检测设备已经存储一定的电能，且处于休眠状态(超低功耗，或者没有功耗)。

安装过程230(激活设备)包括多种方式激活，例如，移动网络覆盖检测设备自带能量接收电路，设备睡眠时系统关闭；在激活移动网络覆盖检测设备时，外部激活设备通过无线的方式将能量发送到能量接收电路，能量接收电路将接受到的能量转化为电能，该电能触发处理器，处理器判断是否满足激活条件，如满足则开启相关功能电路，否则再次进入休眠模式。又如，移动网络覆盖检测设备自带能量接收电路，睡眠时系统仅开启必要的通信电路，处于低功耗模式，激活移动网络覆盖检测设备时，外部激活设备通过睡眠时系统仅开启的通信电路与处理器建立链接，处理器判断是否满足激活条件，如满足则开启相关功能电路，否则再次进入休眠模式。

移动网络覆盖检测设备被激活后进入正常工作过程240，此时设备的电源电路开始正常工作，能够将自然界中的能量转化为电能，保证设备长期正常工作。

在激活过程中，设备开始时首先判断是否是睡眠状态，如是，则等待激活信息，接收到激活信息后进行判断，满足条件则激活设备，进入正常工作状态，否则仍保持睡眠状态；设备开始时如果判断为非睡眠状态，则直接进入正常工作模式。

在一个实施例中，如图7所示，图7为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第五示意性结构图，储能单元为充电电池；能量转换单元为太阳能板。

具体而言，电源管理单元通过充电电池连接太阳能板，

需要说明的是，移动网络覆盖检测设备功耗低，工作电流只需几mA(毫安)即可，待机状态下的电流更是低至μA(微安)；基于能量转换单元及储能单元，设备可一次性激活后可以不停机工作较长的时间(比如5年以上)，无需更换电池，无需额外充电。

在一个实施例中，如图7所示，定位电路包括经纬度检测单元和海拔高度检测单元；经纬度检测单元、海拔高度检测单元连接数据传输端口。

具体而言，定位电路包括连接数据传输端口的经纬度检测单元和海拔高度检测单元。经纬度检测单元用于检测设备所处位置的经纬度数据，并通过设备的内部通信系统、按预设需求传输给处理器；海拔高度检测单元用于检测设备所处位置的海拔高度数据，并通过设备的内部通信系统、按预设需求传输给处理器。

需要说明的是，移动网络覆盖检测设备具有监测挂高的功能，实现该功能的方式至少包括以下两种模式：

第一，移动网络覆盖检测设备自带检测海拔高度的电路，设备安装时，首先在地面激活设备，并操作记录地面的海拔高度；而后，在限定的时间内到达安装位置，操作并记录安装位置的海拔高度；移动网络覆盖检测设备计算并存储安装位置的挂高，并以此作为挂高的初始位置；当海拔高度检测单元检测到海拔高度发生变化后，移动网络覆盖检测设备计算变化后的挂高，存储变化后的挂高值，并将挂高变化情况按需反馈给主控设备。为防止挂高小范围抖动时反复多次记录和存储，影响设备的寿命，处理器设置了变化阈值(变化阈值依靠实验、经验数据以及需求设定)，当且仅当挂高变化量大于变化阈值时触发存储并上报新的挂高值以及挂高变化情况。

第二，移动网络覆盖检测设备带有唯一的识别码，带有测试挂高功能的外部便携式设备(例如：手持机、智能手机等)通过识别移动网络覆盖检测设备的唯一识别码，可快速地与设备建立链接，并将便携式设备上获取的挂高传输到移动网络覆盖检测设备。

在一个实施例中，如图8所示，图8为一个实施例中移动网络覆盖检测设备的第六示意性结构图，检测电路还包括连接数据传输端口的温湿度传感器；经纬度检测单元为GPS芯片或北斗芯片；海拔高度检测单元为气压计。

具体而言，经纬度检测单元可采用GPS芯片或北斗芯片，海拔高度检测单元可采用气压计等。

需要说明的是，检测电路可包括经纬度检测单元、方位检测单元、信号覆盖强度检测电路、机械下倾角检测单元以及其他检测电路；其中，其他检测电路可包括气压检测单元、温度检测单元、湿度检测单元、时钟电路以及万年历等，能够检测设备所处位置的气压、温度以及湿度，并通过设备的内部通信系统、按预设需求传输给处理器。移动网络覆盖检测设备可根据实际需要对检测电路进行配置，实现不同参数的检测。

本申请实施例可安装于户外，也可安装于室内，具备相应的防护等级，且可设置检测挂高的功能；通过窄带物联网通信电路，外部服务器可随时随地与移动网络覆盖检测设备传输运行指令和/或检测数据；基于上述结构，可及时检测网络覆盖效果、信号覆盖强度以及信号质量，并且测试方便，能够及时响应用户的投诉，降低网络优化的人力、物力成本。移动网络覆盖检测设备一经安装和激活，便会自动进行方位角、机械下倾角、海拔高度、经纬度或移动网络覆盖信号等参数的实时测量和记录，具有实时性、成本低以及功耗低的优点。

在一个实施例中，如图9所示，图9为一个实施例中移动网络覆盖检测系统的结构示意图，提供了一种移动网络覆盖检测系统10，包括：至少一个如上述的移动网络覆盖检测设备100，以及用于连接互联网服务300的物联网服务器200；移动网络覆盖检测设备100连接物联网服务器200。

具体而言，各移动网络覆盖检测设备100连接物联网服务器200，

需要说明的是，移动网络覆盖检测设备检测相关参数，通过无线通信通道上传到物联网服务器；物联网服务器将收集到的相关参数数据进行处理后，按照预设需求将部分参数数据，或者是处理结果通过互联网通道上传到互联网服务器。其中，互联网服务器可为多个服务器构成互联网管理平台。

基于NB-IOT，移动网络覆盖检测设备可通过物联网服务器与互联网服务器交互。

在一个实施例中，物联网服务器包括基站设备以及连接基站设备的核心网设备；移动网络覆盖检测设备分别连接基站设备和核心网设备；核心网设备用于连接互联网服务器。

具体而言，物联网服务器包括分别连接各移动网络覆盖检测设备的基站设备和核心网设备；基站设备连接核心网设备。

需要说明的是，基站设备可用于各移动网络覆盖检测设备的信号收发；核心网设备可用于对各移动网络覆盖检测设备的通信管理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。