物聯(lián)網(wǎng)終端接入NB-IOT網(wǎng)絡(luò)失敗原因分析

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1 引言

目前，物聯(lián)網(wǎng)終端已遍布城市的每一個角落，已經(jīng)成為運營商網(wǎng)絡(luò)的重要參與部分。并且隨著5G時代的即將到來，物聯(lián)網(wǎng)終端必將越來越多[1]。NB-LoT網(wǎng)絡(luò)作為LPWA技術(shù)之一，覆蓋能力強，終端消耗低，能支持廣度和深度的覆蓋要求，因此目前來說成為最流行的技術(shù)之一[2]。作為網(wǎng)優(yōu)人員，當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，已經(jīng)不能再用傳統(tǒng)的方法來分析問題，而需要將物聯(lián)網(wǎng)終端導(dǎo)致的故障調(diào)整到故障原因判斷的優(yōu)先級較高的位置，這對于能快速判斷問題和解決問題都有極大的幫助。本文用一個案例來說明問題。

2 故障現(xiàn)象

2018年某日的某市指標監(jiān)控中，發(fā)現(xiàn)全網(wǎng)NB-IoT RRC建立連接成功率從平時的99%驟降為31.4%。（如圖1所示）

對全網(wǎng)基站分析發(fā)現(xiàn)，某日開始RRC 連接請求次數(shù)突增，較平常增加數(shù)倍。進一步分析發(fā)現(xiàn)主要是由于FY-市區(qū)-八里松路與南京路交口某小區(qū)RRC連接請求次數(shù)驟增，如圖2所示。

圖1 2018年某日的某市指標監(jiān)控圖

圖2 FY-市區(qū)-八里松路與南京路交口某小區(qū)RRC連接請求次數(shù)驟增

3 原因分析步驟

第一步 基站故障排查

從U2000網(wǎng)管查看，F(xiàn)Y-市區(qū)-八里松路與南京路交口某小區(qū)無告警信息。

第二步DT路測和現(xiàn)場詢問調(diào)查

現(xiàn)場進行DT路測，八里松路與南京路交口基站的三個扇區(qū)覆蓋正常，沒有發(fā)現(xiàn)異常。同時，現(xiàn)場查看，沒有發(fā)現(xiàn)異常，周圍詢問，也沒有可疑用戶。

第三步 前端溝通

與政企部物聯(lián)網(wǎng)負責(zé)人溝通，得知我市僅出售20多張NB-IoT的物聯(lián)網(wǎng)卡，且都不在問題區(qū)域使用，判斷應(yīng)該是外來的物聯(lián)網(wǎng)卡流入。

第四步 核心網(wǎng)排查

對于外來流入卡，我方追蹤具體使用人較為困難，聯(lián)系省網(wǎng)優(yōu)中心和省NB核心網(wǎng)方面協(xié)助，查到FY-市區(qū)-八里松路與南京路交口某扇區(qū)下卡的具體信息，均是外地流入卡。

但還是無法鎖定到具體使用人核查實際情況，初步判斷主要是這幾個用戶反復(fù)連接導(dǎo)致失敗次數(shù)較多。

第五步 聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)公司

后臺查詢到這些卡均屬于是“上海**傳感科技有限公司”，通過該公司官網(wǎng)聯(lián)系到阜陽本地項目負責(zé)人。和項目負責(zé)人溝通得知，該公司最近在阜陽安裝智慧城市井蓋監(jiān)控項目，將物聯(lián)網(wǎng)卡安裝到井蓋內(nèi)部，用來監(jiān)控井蓋狀態(tài)。其中5月22日八里松路與南京路交口東150米處，安裝一個智慧監(jiān)控卡。（如圖3所示）

物聯(lián)網(wǎng)卡的負責(zé)人反饋，在該區(qū)域試點，發(fā)現(xiàn)一直連接不到網(wǎng)絡(luò)，而在其他地方都能正常使用。廠檢查設(shè)備模組及物聯(lián)網(wǎng)卡的芯片也是正常的，都是符合最新3GPP協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)卡，初步判斷基站側(cè)參數(shù)的配置可能有問題。

對八里松路與南京路交口基站進行分析，該站前期因為周圍修路，光纜不通，長期斷站。查詢該站參數(shù)配置沒有明顯異常，同時聯(lián)系省公司核心網(wǎng)方面，發(fā)現(xiàn)用戶的信令交互中存在的問題。懷疑該基站的CELLALGOSWITCH中的協(xié)議變更兼容開關(guān)可能關(guān)閉，網(wǎng)管查詢確實未打開。因為如果物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的芯片是海思V100R100C10B656版本，基站的CELLALGOSWITCH開關(guān)沒有打開的話，終端無法連接網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)公司，發(fā)現(xiàn)其終端芯片是基于海思V100R100C10B656版本。

4 解決方法

圖3 物聯(lián)網(wǎng)卡終端和現(xiàn)場環(huán)境

NB-IoT作為新興技術(shù)，相應(yīng)的協(xié)議標準是在2016年6月份完成核心協(xié)議的凍結(jié)，在這之后，為了提升NBIoT系統(tǒng)性能以及修正標準描述不準確的地方，3GPP又陸續(xù)通過了幾個不兼容的協(xié)議標準變更，這些協(xié)議變更為基本流程變更，不存在替代方案或旁路分支，芯片必須修改才能符合3GPP協(xié)議，基站側(cè)也增加了兼容性方面的開關(guān)，需打開才能與最新協(xié)議的終端芯片兼容，如果終端芯片與基站側(cè)協(xié)議不兼容，會出現(xiàn)終端無法正常接入網(wǎng)絡(luò)的問題。

打開八里松路與南京路交口基站CELLAL GOSWITCH開關(guān)后，再觀察該小區(qū)RRC連接請求成功率恢復(fù)到正常水平，全網(wǎng)RRC連接成功率也恢復(fù)正常。

分析發(fā)現(xiàn)，該基站由于光纜問題長期退服，5月才恢復(fù)正常，在此期間由于全網(wǎng)NB小區(qū)的開通，從后臺統(tǒng)一打開基站CELLALGOSWITCH開關(guān)，但由于此小區(qū)的退服錯過了這次打開，才出現(xiàn)此次的異常情況。后期基站業(yè)務(wù)恢復(fù)時要及時檢查相關(guān)參數(shù)配置和KPI指標監(jiān)控。

5 總結(jié)

隨著5G時代腳步越來越近，物聯(lián)網(wǎng)終端已成為城市中不可或缺的一部分，作為網(wǎng)優(yōu)人員，當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，一定要將物聯(lián)網(wǎng)卡可能出現(xiàn)的故障放在故障原因判斷的優(yōu)先級較高的位置，這對于能快速判斷問題和解決問題都有極大的幫助。