今天我们一起来学习查找和设置mobile频段,并获取相关参数。
一、mobile概述
1.1 简介
“4G mobile”指的是第四代移动通信技术,常用于描述通过4G网络进行的高速无线数据传输和通信。4G网络最显著的特征是其高速数据传输能力。理论上,4G可以提供下行速率高达100Mbps(移动环境下)和上行速率达50Mbps(静止或低速移动环境下)。
1.2 架构
4G网络采用了全IP网络架构,所有数据和语音通信都是通过IP(InternetProtocol)传输的。相比之前的移动通信技术(如2G和3G),4G能够更有效地处理数据流量,尤其是用于互联网服务和多媒体应用。
1.3 采用技术
4g主要采用正交频分复用技术(OFDM)和多输入多输出技术(MIMO)。OFDM将宽频带划分为多个窄频带,从而提高了频谱的利用效率,并减少了信号间的干扰。它使得4G能够在同样的频谱下传输更多的数据,并具有更强的抗干扰能力。多输入多输出(MIMO)技术也广泛应用于4G网络中。MIMO使用多个天线来同时发送和接收数据,增加了信号的容量和覆盖范围,显著提高了数据传输速率。
关于4gmobile技术更详细的使用说明,请参考:https://zh.wikipedia.org/wiki/4G
二、演示功能概述
本demo演示了查找和设置mobile频段,和获取相关参数。
三、准备硬件环境
3.1 开发板准备
1)Air780E核心板一个:
https://item.taobao.com/item.htm?id=693774140934
2)此核心板的详细使用说明参考:
https://docs.openluat.com/air780e/product/
Air780E产品手册中的《开发板Core_Air780E使用说明V1.0.5.pdf》,核心板使用过程中遇到任何问题,可以直接参考这份使用说明pdf文档。
3.2 SIM卡
请准备一张可正常上网的SIM卡,该卡可以是物联网卡或您的个人手机卡。
特别提醒:
请确保SIM卡未欠费且网络功能正常,以便顺利进行后续操作。
3.3 数据通信线
typec接口USB数据线即可。
3.4 PC电脑
WINDOWS系统。
四、准备软件环境
4.1 基本的下载调试工具
使用说明参考:
Luatools下载和详细使用:
https://docs.openluat.com/Luatools/
五、mobile的使用软硬件资料
5.1 源码和工具
-
780E模块使用固件:SDK&Demo-合宙文档中心,本demo使用的固件版本是:
LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc
-
本教程使用的demo:
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/mobile
-
将固件和脚本烧录到模块中,使用说明参考:Luatools下载和详细使用
-
源码和固件已打包,如下所示:点我,下载完整压缩文件包
5.2 常量消息
这里是发布的消息,可以使用sys.waitUntil()或者sys.subscribe()函数来获取消息是否发布。
常量 | 类型 | 解释 |
mobile.UNREGISTER | number | 未注册 |
mobile.REGISTERED | number | 已注册 |
mobile.SEARCH | number | 正在搜索中 |
mobile.DENIED | number | 注册被拒绝 |
mobile.UNKNOW | number | 未知 |
mobile.REGISTERED_ROAMING | number | 已注册,漫游 |
mobile.SMS_ONLY_REGISTERED | number | 已注册,仅SMS |
mobile.SMS_ONLY_REGISTERED_ROAMING | number | 已注册,漫游,仅SMS |
mobile.EMERGENCY_REGISTERED | number | 已注册,紧急服务 |
mobile.CSFB_NOT_PREFERRED_REGISTERED | number | 已注册,非主要服务 |
mobile.CSFB_NOT_PREFERRED_REGISTERED_ROAMING | number | 已注册,非主要服务,漫游 |
mobile.CONF_RESELTOWEAKNCELL | number | 小区重选信号差值门限,需要飞行模式设置 |
mobile.CONF_STATICCONFIG | number | 网络静态模式优化,需要飞行模式设置 |
mobile.CONF_QUALITYFIRST | number | 网络切换以信号质量优先,需要飞行模式设置,0不开,1开启,2开启并加速切换,功耗会增加 |
mobile.CONF_USERDRXCYCLE | number | LTE跳paging,需要飞行模式设置,谨慎使用,0是不设置,1~7增大或减小DrxCycle周期倍数,1:1/8倍2:1/4倍3:1/2倍4:2倍5:4倍6:8倍7:16倍,8~12配置固定的DrxCycle周期,仅当该周期大于网络分配的DrxCycle周期时该配置才会生效,8:320ms9:640ms10:1280ms11:2560ms12:5120ms |
mobile.CONF_T3324MAXVALUE | number | PSM模式中的T3324时间,单位S |
mobile.CONF_PSM_MODE | number | PSM模式开关,0关,1开 |
mobile.CONF_CE_MODE | number | attach模式,0为EPSONLY2为混合,遇到IMSIdetach脱网问题,设置为0,注意设置为EPSONLY时会取消短信功能 |
mobile.CONF_SIM_WC_MODE | number | SIM写入次数的配置和读取 |
mobile.CONF_FAKE_CELL_BARTIME | number | 伪基站禁止接入的时间,取值为0时取消,0xffff永久 |
mobile.CONF_RESET_TO_FACTORY | number | 删除已保存的协议栈参数,重启后会使用默认配置 |
mobile.CONF_USB_ETHERNET | number | 蜂窝网络模块的usb以太网卡控制,bit0开关,1开,0关,bit1模式,1NAT,0独立IP(在usb以太网卡开启前可以修改,开启过就不行),bit2协议1ECM,0RNDIS,飞行模式里设置 |
mobile.CONF_DISABLE_NCELL_MEAS | number | 关闭邻区测量1关,0开,除了功耗测试外不建议使用 |
mobile.PIN_VERIFY | number | 验证PIN码操作 |
mobile.PIN_CHANGE | number | 更换PIN码操作 |
mobile.PIN_ENABLE | number | 使能PIN码验证 |
mobile.PIN_DISABLE | number | 关闭PIN码验证 |
mobile.PIN_UNBLOCK | number | 解锁PIN码 |
5.3 本demo使用api简介
mobile.status()
作用:获取网络状态。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
int | 当前网络状态 |
mobile.getBand(band,is_default)
作用:获取当前使用/支持的band
参数:
传入值类型 | 解释 |
zbuff | 输出band |
boolean | true默认支持,false当前支持的, |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
boolean | 成功返回true,失败返回false |
mobile.setBand(band,num)
作用:设置使用的band
参数:
传入值类型 | 解释 |
zbuff | 输入使用的band |
int | band数量 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
boolean | 成功返回true,失败返回false |
mobile.flymode(index,enable)
作用:进出飞行模式
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | 编号,默认0.在支持双卡的模块上才会出现0或1的情况 |
bool | 是否设置为飞行模式,true为设置,false为退出,可选 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
boolean | 原飞行模式的状态 |
mobile.vsimOnOff(enable)
作用:切换内置虚拟卡和外置实体卡,2024年8月13日启用,虚拟卡需要固件支持,否则切换后无网络,需要在飞行模式下切换,或者切换后重启协议栈。
参数:
传入值类型 | 解释 |
bool | 开启,true开启,false关闭 |
返回值:
返回值类型
解释
nil | 无返回值 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
string | 获取到的默认APN值,失败返回nil |
mobile.rtime(time,auto_reset_stack,data_first)
作用:设置RRC自动释放时间间隔,当开启时后,遇到极弱信号+频繁数据操作可能会引起网络严重故障,因此需要额外设置自动重启协议栈。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | RRC自动释放时间,等同于Air724的AT+RTIME,单位秒,写0或者不写则是停用,不要超过20秒,没有意义 |
boolean | 网络遇到严重故障时尝试自动恢复,和飞行模式/SIM卡切换冲突,true开启,false关闭,留空时,如果设置了时间则自动开启。本参数于2023年9月14日已废弃 |
boolean | 是否启用数据传输优化,true启用,false关闭,留空为false,开启后必须等到TCP数据ACK或者超时失败,或者socketCONNECT完成(无论成功或者失败)才允许RRC提前释放,可能会增加功耗。本参数于2024年8月12日启用 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
nil | 无返回值 |
mobile.setAuto(check_sim_period,get_cell_period,search_cell_time,auto_reset_stack,network_check_period)
作用:设置一些辅助周期性或者自动功能,目前支持SIM卡暂时脱离后恢复,周期性获取小区信息,网络遇到严重故障时尝试自动恢复。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | SIM卡自动恢复时间,单位毫秒,建议5000~10000,和飞行模式/SIM卡切换冲突,不能再同一时间使用,必须错开执行。写0或者不写则是关闭功能 |
int | 周期性获取小区信息的时间间隔,单位毫秒。获取小区信息会增加部分功耗。写0或者不写则是关闭功能 |
int | 每次搜索小区时最大搜索时间,单位秒。不要超过8秒 |
boolean | 网络遇到严重故障时尝试自动恢复,和飞行模式/SIM卡切换冲突,true开启,false关闭,开始状态是false,留空则不做改变 |
int | 设置定时检测网络是否正常并且在检测到长时间无网时通过重启协议栈来恢复,无网恢复时长,单位ms,建议60000以上,为网络搜索保留足够时间,留空则不做更改 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
nil | 无返回值 |
mobile.imei(index)
获取:获取IMEI。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | 编号,默认0.在支持双卡的模块上才会出现0或1的情况 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
string | 当前的IMEI值,若失败返回nil |
mobile.imsi(index)
作用:获取IMSI。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | 编号,默认0.在支持双卡的模块上才会出现0或1的情况 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
string | 当前的IMSI值,若失败返回nil |
mobile.iccid(id)
作用:获取或设置ICCID。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | SIM卡的编号,例如0,1,默认0 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
string | ICCID值,若失败返回nil |
mobile.csq()
作用:获取csq。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
int | 当前CSQ值,若失败返回0.范围0-31,越大越好 |
mobile.rssi()
作用:获取rssi。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
int | 当前rssi值,若失败返回0.范围0到-114,越小越好 |
mobile.rsrp()
作用:获取rsrp,参考信号接收功率。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
int | 当前rsrp值,若失败返回0.取值范围:-44~-140,值越大越好 |
mobile.rsrq()
作用:获取rsrq,参考信号发送功率。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
int | 当前rsrq值,若失败返回0.取值范围:-3~-19.5,值越大越好 |
mobile.scell()
作用:获取当前服务小区更详细的信息。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
table | 服务小区的信息 |
mobile.getCellInfo()
作用:获取基站信息。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
table | 包含基站数据的数组 |
mobile.config(item,value)
作用:网络特殊配置。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | 配置项目,看mobile.CONF_XXX |
int | 配置值,根据具体配置的item决定 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
boolean | 是否成功 |
mobile.reqCellInfo(timeout)
作用:发起基站信息查询,含临近小区。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | 超时时长,单位秒,默认15.最少5,最高60 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
nil | 无返回值 |
mobile.number(id)
作用:获取手机卡号,注意,只有写入了手机号才能读出,因此有可能读出来是空的。
参数:
传入值类型 | 解释 |
int | SIM卡的编号,例如0,1,默认0 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
string | number值,若失败返回nil |
mobile.snr()
作用:获取snr,信噪比。
参数:
无
返回值:
返回值类型 | 解释 |
int | 当前snq值,若失败返回0.范围0-30,越大越好 |
mobile.simid(id)
作用:获取当前SIM卡槽,或者切换卡槽。
参数:
填入的参数以表格中的为准。
传入值类型 | 解释 |
int | SIM卡的编号,例如0,1,如果支持双卡,比如EC618,可以填2来自适应,但是会占用掉4个IO(gpio4/5/6/23)。如果不填就直接读取当前卡槽 |
boolean | 是否优先用SIM0,只有SIM卡编号写2自适应才有用!!!。true优先用SIM0,false则由具体平台决定,支持双卡双待SIM0优先,不支持的是上一次检测到的优先,默认是false,必须在开机就配置,否则就无效了 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
int | 当前sim卡槽编号,若失败返回-1 |
mobile.apn(index,cid,new_apn_name,user_name,password,ip_type,protocol)
作用:获取或设置APN,设置APN必须在入网前就设置好,比如在SIM卡识别完成前就设置好。
参数:
填入的参数以表格中的为准。
传入值类型 | 解释 |
int | 编号,默认0。在支持双卡的模块上才会出现0或1的情况 |
int | cid,默认0。如果要用非默认APN来激活,必须>0 |
string | 新的APN,不填就是获取APN,填了就是设置APN,是否支持设置取决于底层实现 |
string | 新的APN的username,如果APN不是空,那必须填写,如果没有则留空字符串""。如果APN是空的,则可以为nil |
string | 新的APN的password,如果APN不是空,那必须填写,如果没有则留空字符串""。如果APN是空的,则可以为nil |
int | 激活APN时的IPTYPE,1=IPV4,2=IPV6,3=IPV4V6,默认是1 |
int | 激活APN时,如果需要username和password,就要写鉴权协议类型(0没有,1:PAP,2:CHAP),1~3,默认3。一般没有用户名密码的写0,反之写3,如果不行1和2都可以尝试。不需要鉴权的写0 |
boolean | 是否删除APN,true表示是,其他都否。只有参数3新的APN不是string的时候才有效 |
返回值:
返回值类型 | 解释 |
string | 获取到的默认APN值,失败返回nil |
6.1查询mobile的band和iccid和csq等信息。六、代码示例介绍
6.1.1查询、更改、和恢复band的设置
6.1.2查询mobile相关数据
6.1.3订阅查询的信息:
6.1.5获取SIM卡状态
七、功能验证
实现了设置频率和查找到的mobile相关参数的功能。
八、常见问题
8.1 获取模块SN
出厂未必有写SN,一般用途的唯一id,可以用mobile.imei()代替,如需要真正的唯一ID,使用mcu.unique_id()。
8.2 专网卡如何上网
使用函数mobile.apn()时,专网卡设置的demo,name,user,password联系卡商获取。