无线网络信号范围侦测与展示的系统与方法
【专利说明】无线网络信号范围侦测与展示的系统与方法 【技术领域】
[0001] 本发明为一种信号侦测系统与方法，特别为一种无线网络信号范围侦测与展示的 系统与方法。 【【背景技术】】
[0002] 目前许多现有技术在基地台传输范围的部分假设为圆形或扇形，并给定一个特定 传输距离。然而在现实生活中，网络信号可能受到环境和遮蔽物影响，造成传输范围可能 不会像理想上的圆形或扇形。另外，也有相关现有技术采用车载设备到道路上行驶和收集 各个位置点其所对应的小区识别码和信号强度，但若未行驶过的路段将无法得知其信号状 况，故此方法将可能受限于车载设备回报的位置数量。 【
【发明内容】
】
[0003] 本发明提供一种无线网络信号范围侦测与展示的系统，包含：复数个无线接入点， 各无线接入点包含所属的唯一识别码及经炜度坐标；复数个车载终端设备，与各无线接入 点连接，纪录各无线接入点的唯一识别码及经炜度坐标，及产生各车载终端设备所属的行 车轨迹；云端运算服务器，接收来自各车载终端设备所纪录的唯一识别码、经炜度坐标及行 车轨迹，并根据所述唯一识别码、经炜度坐标及行车轨迹配合凸壳算法分析，产生各无线接 入点的传输范围，再根据各传输范围产生信号不良区域分布；以及云端历史数据库，接收及 储存来自各车载终端设备所纪录的唯一识别码、经炜度坐标及行车轨迹，并提供云端运算 服务器取用。
[0004] 其中所述无线接入点利用无线网络，如GSM(GlobalSystemforMobile Communication，全球移动通信系统）、UMTS(UniversalMobileTelecommunications System，通用移动通信系统）、CDMA(CodeDivisionMultipleAccess，码分多址）、 HSPA(High-SpeedPacketAccess，高速分组接入）、LTE(LongTermEvolution，长期演进）、 WiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波互联接入）或 WiFi(Wireless-Fidelity无线保真）网络与各车载终端设备连结。其中所述唯一识别码系 为CellID(小区序列号）、BSSID(BasicServiceSetIDentity，基础服务设置名称）或 网卡ID(IDentity，物理地址）。其中所述车载终端设备包含定位模块及多模网卡模块，各 车载终端设备利用该定位模块进行定位以及利用该多模网卡模块收集网络信号。
[0005] 本发明提供一种无线网络信号范围侦测与展示的方法，其步骤包含：
[0006] 复数个车载终端设备纪录复数个无线接入点的唯一识别码及经炜度坐标；
[0007] 各车载终端设备将纪录的唯一识别码、经炜度坐标及车载终端设备所属的行车轨 迹上传至云端运算服务器及云端历史数据库；以及
[0008] 云端运算服务器将各唯一识别码、各经炜度坐标及各行车轨迹配合凸壳算法分 析，产生各无线接入点的传输范围覆盖区域，若任一区域同时被各传输范围覆盖区域所覆 盖，则代表该区域信号良好；若任一区域未被任一传输范围覆盖区域所覆盖或位于该传输 范围覆盖区域的边缘，则代表该区域为信号不良区域分布。
[0009] 本发明提供一种无线网络信号范围侦测与展示的方法，其步骤包含：
[0010] 复数个车载终端设备纪录复数个无线接入点的唯一识别码、经炜度坐标及车载终 端设备所属的行车轨迹；
[0011] 当各车载终端设备与云端运算服务器及云端历史数据库网络连线时，各车载终端 设备将唯一识别码、经炜度坐标及行车轨迹上传至云端运算服务器及云端历史数据库；
[0012] 该云端运算服务器计算各车载终端设备上传的唯一识别码、经炜度坐标及行车轨 迹占所有上传量的比例及判断是否为异常数据，并计算该异常数据所占的比例的平均值和 标准差，云端运算服务器将该异常数据比例超过3个标准差的车载终端设备设为异常车载 终端设备，并把异常车载终端设备所传的唯一识别码、经炜度坐标及行车轨迹进行过滤；
[0013] 云端运算服务器计算各车载终端设备在24小时内上传的唯一识别码、经炜度坐 标及行车轨迹占所有24小时内上传量的比例及判断是否为异常数据，并计算该异常数据 所占的比例的平均值和标准差，云端运算服务器将该异常数据比例超过3个标准差的车载 终端设备设为异常车载终端设备，并把该异常车载终端设备所传的唯一识别码、经炜度坐 标及行车轨迹进行过滤；
[0014] 云端运算服务器利用最大范围限制分群算法，设定最大距离长度限制，若车载终 端设备与其它车载终端设备距离小于最大距离长度限制将车载终端设备的唯一识别码、经 炜度坐标及行车轨迹进行分群；以及
[0015] 云端运算服务器将任一群唯一识别码、经炜度坐标及行车轨迹配合凸壳算法分 析，产生各无线接入点的传输范围覆盖区域，若任一区域同时被各传输范围覆盖区域所覆 盖，则代表该区域信号良好；若任一区域未被任一传输范围覆盖区域所覆盖或位于该传输 范围覆盖区域的边缘，则代表该区域为信号不良区域分布。
[0016] 本发明所提供一种无线网络信号范围侦测与展示的系统与方法，与其他习用技术 相互比较时，更具备下列优点：
[0017] 本发明可与客运业者或商用车队合作，运用车载设备收集各个位置连结的小区识 别码。
[0018] 本发明利用凸壳算法绘制出每个小区的传输范围，借此弥补未行驶过路段的信号 状况。
[0019] 本发明依传输范围分析同一个区域其被复数个小区覆盖的情况，并可依此小区覆 盖情况来判断那些区域未被任何小区涵盖或仅被一个小区涵盖且介于该小区边缘，作为行 动通讯收讯不良或通讯死角区域的判断。
[0020] 本发明的车载终端设备可在当下无法连结网络回传数据时先行纪录，并标记为补 回传数据，俟可连结网络再进行补回传数据回报。
[0021] 本发明的云端运算服务器可以运用统计技术将异常的补回传数据进行运滤，再以 本专利提出的"最大范围限制分群算法"，将补回传数据依经炜度坐标进行分群，再以凸壳 算法将每一群的范围进行展示。 【【附图说明】】
[0022] 图1为本发明的无线网络信号范围侦测与展示的系统架构示意图。
[0023] 图2为本发明的无线网络信号范围侦测与展示的方法流程图。
[0024] 图3为本发明的凸壳算法流程图。
[0025] 图4为本发明的凸壳算法示意图。
[0026] 图5为本发明的另一本发明的无线网络信号范围侦测与展示的方法流程图。附图 标记说明
[0027] 101 无线接入点
[0028] 102 无线接入点
[0029] 103 无线接入点
[0030] 201 网际网络
[0031] 202 车载终端设备
[0032] 203 车载终端设备
[0033] 204 车载终端设备
[0034] 205 车载终端设备
[0035] 300 云端运算服务器
[0036] 400 云端历史数据库
[0037] S21?S23 步骤流程
[0038] S51?S55 步骤流程 【【具体实施方式】】
[0039] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述。
[0040] 请参阅图1，为本发明的无线网络信号范围侦测与展示的系统架构示意图，本系统 包含无线接入点101、无线接入点102、无线接入点103、车载终端设备201、车载终端设备 202、车载终端设备203、车载终端设备204、车载终端设备205、云端运算服务器300以及云 端历史数据库400。当车载终端设备201于时间点tl时连结到无线接入点101，纪录下时 间点tl时的经炜度坐标和无线接入点101的唯一识别码，并持续移动，于时间点t2时一 样侦测到连结到无线接入点101，纪录下时间点t2时的经位度坐标和无线接入点101的唯 一识别码；并由车载终端设备202和车载终端设备203、车载终端设备204和车载终端设备 205分别纪录无线接入点102、无线接入点103信号的经炜度坐标。例如，可于车载终端设 备201设定一计时器，令车载终端设备201每隔30秒获取和纪录其当下的坐标和连线的无 线接入点101，若当下无法连线，亦会纪录下其当下的坐标和无法连线讯息，可作为后续分 析的参考依据。当获取完数据时，若当下可连线，得立即回传至云端运算服务器300,亦得 暂存于车载终端设备201中，再批次性地回传至云端运算服务器300 ;若当下无法连线，则 采用批次性的方法，先纪录于车载终端设备201，当可连线时再一并回传至云端运算服务器 300〇
[0041]由云端