如何判断网络是否可用

一、CSQ和RSSI的简介

CSQ(Channel Signal Quality)是信道信号质量的简称,是3GPP蜂窝模组标准AT指令AT+CSQ的返回值,是蜂窝模组(4G/5G Cat.)最基础的射频信号强度指标,车载ECU通过串口和4G模组交互读取该值,用于判断蜂窝网络覆盖好坏。

RSSI(Received Signal Strength Indicator)是无线通信(蜂窝4G/5G、Wifi、蓝牙)通用指标,用来表征设备天线收到的下行无线信号功率大小,单位dBm(分贝毫瓦)。数值为负数,数字越小信号越弱;数字越大信号越强。eg:-50dBm远好于-100dBm

两者之间的关系:3GPP AT+CSQ原生值与RSSI固定换算公式:

RSSI=-113+2*CSQ

二、两者的取值

1、CSQ标准原始取值范围

CSQ原始值 含义 RSSI=-113+2*CSQ
0-31 有效信号,数值越大,接受功率越强 -113~-51dBm(CSQ=31:RSSI=-51:极强满格信号;CSQ=10:RSSI=-93:中等偏弱;CSQ=0:RSSI=-113(极限弱信号);)
99 无可用蜂窝信号,模组未搜到基站 CSQ=99-》无信号:RSSI= 无有效值

2、车载场景分级参考

RSSI区间 信号等级 业务表现
-50~-70 极好 无丢包、低时延,上报稳定
-70--90 良好 正常使用,偶发小幅延迟
-90~-110 弱网 容易心跳丢包、云端指令超时
<-110 极差 大概率联网失败

三、使用信号状态综合掩码判断网络是否可用

RSSI、CSQ只能代表天线收到的基站射频功率,无法反映网络是否真的可用,原因:

RSSI很高,但是模组没注册运营商(CREG=0),是无法上网

信号很强,但是PDP数据拨号断开,无数据通道,也是无法上网的

覆盖好但是基站拥堵,上行上报大量丢包,也是不能上网的

在实操中,可使用信号状态综合掩码,把注册、拨号、链路质量、异常标记一起判断,弥补RSSI单一指标的缺陷。

1、什么是信号状态综合掩码

是车载ECU自研的16位bit位图(如十六进制数值0x663d),同时配套5个分项量化等级

作用:多维度综合判断4G蜂窝网络是否可用,弥补单一CSQ/RSSI只看射频强度的缺陷

掩码一次性聚合5类核心网络指标,同时覆盖射频、注册、数据通道、链路质量、故障标记,作为帕努单网络是否正常的权威依据。

2、掩码含义

掩码值(注册状态,CSQ强度等级,PDP拨号等级,上行链路质量,全局异常标记)

signal: 0x663d (4, 9, 8, 15, 1)

第一项:运营商网络注册状态

对应模组AT指令 AT+CREG,代表模组驻网状态

取值 含义 是否正常
0 未搜索到基站,搜网中 异常
1 本地运营商注册成功 正常
2 漫游注册 一般可用
3 注册失败/无SIM卡 异常
4 稳定驻网、注册锁死 最优

第2项:CSQ信号强度分级

把归一化的CSQ分值划分为0~10级,0最弱、10满格

判断阈值:<=3级=弱网,触发网络异常预警

第3项:PDP数据拨号通道等级

PDP是4G模组的数据承载通道,决定能否传输TCP/IP(和后台交互、心跳上报全靠他)

级别 含义
0级 拨号断开、无数据通道
1~5级 通道不稳定,频繁重连
6~10级 长连接稳定,无断连

第4项:上行链路/心跳质量

统计连续心跳上报、云端指令应答的丢包率与时延,范围0~15

数值 含义
0~5 大量丢包、时延超标,基站拥堵/上行阻塞
10~15 双向通信无丢包,后台响应稳定

第5项:全局网络异常标记

系统汇总所有网络故障的总标记位

取值 含义
0 无任何网络异常
1 轻微波动,无致命故障
>=2 存在致命故障(连续心跳丢包、模组重启、拨号失败、SIM异常等)