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专利号: 2020104818221
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:包括以下内容:

网络诊断:测试设备向被测节点发送测试命令帧,测试设备在测试命令帧中请求被测节点配合测试设备进行诊断物联网网络问题,被测节点接收到被测命令帧后,根据预先设定好的诊断流程发起物联网网络诊断过程,并将诊断结果通过测试响应帧反馈回测试设备;

节点位置定位:测试设备向被测节点发送测试命令帧,测试设备在测试命令帧中请求被测节点配合完成本测试节点的位置定位功能,被测节点接收到被测命令帧后,回复测试响应帧给测试设备,同时提供被测节点发送所述测试响应帧的功率;测试设备首先测量被测节点发出的测试响应帧功率,然后解读该测试响应帧中被测节点提供的发射功率值,测试设备根据测试响应帧中标定的功率值减去测试设备测试响应帧的功率值,得到测试响应帧路径传输的功率衰耗;根据确定的传输介质,计算出测试设备和被测节点之间距离;测试设备选择多个不同的位置点进行测试,测试设备记录每点测试时刻所处的位置,以及测试设备和被测节点之间的距离,然后采用多点定位算法计算出被测节点的位置;

被测节点自检:测试设备向被测节点发送测试命令帧,测试设备在测试命令帧中请求被测节点执行自检测过程,被测节点接收到被测命令帧后,启动自检测过程,并且将自检测结果通过测试响应帧反馈给测试设备。

2.根据权利要求1所述的物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:所述测试命令帧和测试响应帧为MAC帧,其包括MAC帧头、MAC业务数据单元MSDU和完整性校验值;

所述MAC帧头包括:

原始源TEI:表示MSDU的原始源终端设备的标识,即最初产生MSDU的源终端设备的TEI;

原始目的TEI:表示MSDU的最终目的终端设备的标识,即最终需要处理MSDU的目的终端设备的TEI;

原始源MAC地址:表示最初产生MSDU帧的站点的MAC地址;

原始目的MAC地址:指MSDU帧的最终目的站点的MAC地址;

MSDU类型:表示MSDU类型字段用于指示MSDU帧的类型,所述测试命令帧和测试响应帧的MSDU的类型为“测试”类型。

3.根据权利要求1所述的物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:所述被测节点自检功能具体包括以下步骤:S11:测试设备组装测试命令帧,请求被测试节点启动自检过程,在测试命令帧中,设置本测试设备的TEI值为“原始源TEI”,设置目标被测节点的TEI值为“原始目的TEI”,“MSDU类型”设置为“测试”,在管理消息报文头格式的管理消息类型设定为“自诊断请求”,在管理消息报文内容中具体指定请求被测节点进行自检过程;

S12:测试设备采用CSMA载波侦听多址访问方式获取传输资源,然后在获得的传输资源上发送MAC帧数据,即发送测试命令帧,并且开启自测试监视定时器;

S13:被测节点在传输资源上搜索是否存在有效的MAC帧,如果被测节点搜索到有效的MAC帧,则首先解读其中的“原始目的TEI”,如果和被测节点的TEI值相同,则表明被测节点需要处理该MAC帧;被测节点根据测试命令帧中的请求启动设备标准自测过程,并且收集自检测结果;

S14:被测节点组装MAC帧,即测试响应帧,该帧中测试设备的TEI值为“原始目的TEI”,目标被测节点的TEI值为“原始源TEI”,“MSDU类型”设置为“测试”,在管理消息报文头格式的管理消息类型设定为“自诊断响应”;

S15:被测试节点组装完整MAC帧之后,采用CSMA载波侦听多址访问方式获取传输资源,然后在获得的传输资源上发送MAC帧数据,即发送测试响应帧;

S16:测试设备发送测试命令帧之后,在传输资源上搜索有效MAC帧,这个过程中如果自测试监视定时器超时,表明测试设备发起的测试过程失败;如果自测试监视定时器超时之前收到有效的MAC帧,并且是测试响应帧,则关闭自测试监视定时器,并且获取被测试STA节点的自测试结果。

4.根据权利要求1所述的物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:所述网络诊断功能具体包括:网络诊断方案:测试设备启动被测节点网络诊断功能,被测节点执行网络诊断过程;

状态指示方案:测试设备通过获取被测试节点上报的信息内容,分析和确定网络存在的问题。

5.根据权利要求4所述的物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:所述网络诊断方案具体包括以下步骤:S21:测试设备启动网络诊断功能,测试设备首先组装用于测试的测试命令帧,在该帧中MSDU类型为“测试”,其中管理消息名称为“网络诊断报文”;并且在MAC帧中提供测试设备和被测节点的TEI值;

S22:测试设备采用CSMA方式获取传输资源,并且将组装好的MAC帧发送到被测节点;

S23:被测节点搜索有效的MAC帧,如果搜索到来自测试设备发出的测试命令帧,解析该帧内容。被测节点根据其中包含的管理消息报文“网络诊断报文”,执行网络诊断报文规定的流程;

S24:被测节点收集网络诊断结果,并且组装成测试响应帧,在该帧中MSDU类型为“测试”,其中管理消息名称为“网络诊断报文”,并且在MAC帧中提供测试设备和被测节点的TEI值;

S25:被测节点采用CSMA方式搜索可使用的传输资源,并且在获得传输资源上发送测试响应帧;

S26:测试设备搜索有效的MAC帧,如果搜索到有效MAC帧,并且MAC帧中的TEI指明是本测试设备,则解析该MAC帧,得到被测节点反馈的网络诊断信息。

6.根据权利要求4所述的物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:所述状态指示方案包括以下步骤:S31:测试设备启动被测节点状态上报,测试设备首先组装用于测试的测试命令帧,在该帧中MSDU类型为“测试”,其中管理消息报文名为需要上报的内容,并且在MAC帧中提供测试设备和被测节点的TEI值,在MSDU类型消息中仅包括管理消息报文头;

S32:测试设备采用CSMA方式获取传输资源,并且将组装好的MAC帧发送到被测节点;

S33:被测节点搜索有效的MAC帧,如果搜索到来自测试设备发出的测试命令帧,解析该帧内容;并且根据其中包含的管理消息报文“网络诊断报文”,根据标准规定执行网络诊断报文规定的流程;

S34:被测节点收集网络诊断结果,并且组装成测试响应帧,在该帧中MSDU类型为“测试”,其中管理消息报文名为接收到测试命令帧中对应的管理消息报文名称;并且在MAC帧中提供测试设备和被测节点的TEI值;

S35:被测节点采用CSMA方式搜索可使用的传输资源,并且在获得传输资源上发送测试响应帧;

S36:测试设备搜索有效的MAC帧,如果搜索到有效MAC帧,并且MAC帧中的原始目的TEI指明是本测试设备,则解析该MAC帧,得到被测节点指示的状态信息。

7.根据权利要求1所述的物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:所述节点位置定位功能,具体包括以下步骤:S41:测试设备首先组装用于测试的测试命令帧,在该帧中MSDU类型为“测试”,其中管理消息报文名为“位置定位请求”;并且在MAC帧中提供测试设备和被测节点的TEI值,在MSDU类型消息中仅仅包括管理消息报文头;

S42:测试设备采用CSMA方式获取传输资源,并且将组装好的MAC帧发送到被测节点;

S43:被测节点搜索有效的MAC帧,如果搜索到来自测试设备发出的测试命令帧,解析该帧内容;并且根据其中包含的管理消息报文“位置定位请求”,组装成测试响应帧,在该帧中MSDU类型为“测试”,其中管理消息报文名“位置定位响应”;在测试响应帧中提供被测节点发送该帧使用的功率值,并且在MAC帧中提供测试设备和被测节点的TEI值;

S44:被测节点采用CSMA方式搜索可以使用的传输资源,并且在获得传输资源上发送测试响应帧;

S46:测试设备搜索有效的MAC帧,如果搜索到有效MAC帧,并且MAC帧中的原始目的TEI指明是本测试设备,并且是“位置定位响应”,则测量该MAC帧的功率,测试设备记录本测试设备的位置信息,以及采用功率计算出测试设备和被测节点距离;

S47:测试选择不同的点进行定位测量,并且记录测试设备位置信息以及测试设备和被测节点之间的距离,然后采用多点定位算法计算出被测节点的位置。

8.根据权利要求1所述的物联网设备在线测试诊断方法,其特征在于:所使用“原始源MAC地址”代替“原始源TEI”,使用“原始目的MAC地址”代替“原始目的TEI”,在测试设备和被测节点的传输资源搜索过程中使用解读“原始目的MAC地址”代替解读“原始目的TEI”。