基于NB—IoT/GPS技術的電動車綜合管理項目的網絡搭建及測試保障

楊繼東 呂蒙

摘 要：為支撐市場部門投標的鄭州市公安局招標電動車綜合管理項目，河南聯通采用NB-IoT/GPS技術，通過在電動車上安裝防盜管理終端，實時采集電動車當前的GPS位置信息，以NB-IoT網絡上傳數據，在應用平臺上實現電動車當前位置及運動軌跡的展示及相關管理功能，協助公安進行電動車防盜、綜合管理等工作。河南聯通網絡發展部牽頭，建維優協同，快速搭建NB900和NB1800網絡，重點解決了干擾、模組終端與網絡的兼容性等問題，測試效果得到了評標專家的充分認可。本次網絡保障在省市公司領導的統籌安排下，在建維優協同配合下取得了圓滿成功，有力促進了公司物聯網業務的發展和品牌推廣，同時也積累了NB-IoT網絡建設和優化的寶貴經驗，為下一步全省NB網絡的部署打下了基礎。

關鍵詞：NB-IoT；模組；網絡搭建；測試保障；建維優協同

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）17-0031-04

Network Construction and Test Guarantee of Electric Vehicle

Integrated Management Project Based on NB-IoT/GPS Technology

YANG Jidong1，2 LYU Meng1，2

Abstract： In order to support the bidding of the Zhengzhou Municipal Public Security Bureau to bid for the integrated management of electric vehicles， Henan Unicom adopted NB-IoT/GPS technology to collect the current GPS position information of electric vehicles in real time by installing the anti-theft management terminal on the electric vehicle， uploading the data in the NB-IoT network and carrying out the current position and transportation of the electric vehicle on the corresponding platform. The display and related management functions of the mobile track could assist the public security to carry out anti-theft and comprehensive management of electric vehicles. The Henan Unicom Network Development Department was the lead， building NB900 and NB1800 network quickly， and focusing on the compatibility of interference， module terminal and network. The test results had been fully recognized by the bid evaluation experts. Under the overall arrangement of the leadership of the provincial and provincial companies， the network security had achieved a successful success with the cooperation of building Wei you， which had greatly promoted the development of the company's internet of things and the promotion of the brand. At the same time， it had also accumulated the valuable experience of the construction and optimization of NB-IoT network， which laid a foundation for the deployment of the next NB network in the province.

Keywords： NB-IoT；module； network construction；test guarantee；build up excellent collaboration

1 研究背景

為解決城市電動車不遵守交通規則、易丟失且找回率較低等管理難題，鄭州市公安局招標電動車綜合管理項目。該項目是基于NB-IoT/GPS技術，通過在電動車上安裝防盜管理終端，實時采集電動車當前的GPS位置信息，以NB-IoT網絡上傳數據，在應用平臺上實現電動車當前位置及運動軌跡的展示及相關管理功能，協助公安局進行電動車防盜、綜合管理等工作的物聯網項目。

為拓展中國聯合網絡通信有限公司河南省分公司在物聯網項目上的市場規模，市場部門積極投入該項目的投標工作中，并向后臺提出了本次競標的網絡需求。2018年5月，在省公司領導的指導下，省公司網絡發展部牽頭成立了省市協同、建優維管一體的保障工作組，精心部署，周密安排，全力投入本次網絡搭建及測試保障工作中。

經過5個日夜的網絡搭建、分析和調測等，于5月7日完成了現場測試。在中原路大學路口的演示現場，準備了50輛安裝了防盜管理終端的電動車，完成電動車闖紅燈等8項交通違章測試及車輛找回測試，監控平臺能立即對違章車輛進行近100%的捕獲，在5min內查找到丟失的車輛，并在監控平臺上完整顯示丟失車輛的運動軌跡。測試結果顯示，11個項目中8個獲滿分，3個得到良好的水平，效果得到專家和客戶的充分認可[1]。

2 NB-IoT網絡簡介

窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）成為萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT具備4大特點：一是廣覆蓋，將提供改進的室內覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現有的網絡增益20dB，相當于提升了100倍覆蓋區域的能力；二是具備支撐海量連接的能力，NB-IoT一個扇區能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構；三是更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機時間可長達5～8年；四是更低的模塊成本。

3 NB-IoT網絡搭建

鄭州網絡發展部在網絡保障組的指導下，在前期開通NB900和NB1800兩張網絡的基礎上，針對中原路大學路口等測試區域又緊急開通2個NB900基站4個小區。

NB900基站開通后，經測試，覆蓋和業務正常。網絡情況如表1、圖1和圖2所示。

NB1800基站開通后，經測試，覆蓋和業務正常。網絡情況如表2、圖3和圖4所示。

4 網絡干擾排除

網優對NB900可能存在的外部干擾進行了現場掃頻，共對7個站點進行了干擾排查，其他站點掃頻未發現明顯外部干擾。

聯通和移動的干擾情況均值都在-114dBm附近，無明顯差異。

5 模組測試

5月3日凌晨3點模擬測試電動車。

NB900網絡模擬測試情況，測試路線中原路，模組業務正常，業務平臺軌跡打點正常。

NB1800網絡模擬測試情況，測試中原路、嵩山路、建設路和大學路，模組業務正常，業務平臺軌跡打點正常。

友商測試信息：移動模擬測試情況，移動NB網絡使用NB900單載波，32個模組在NB網絡，18個模組在G網，模擬測試32個NB的模組有4個模組掉線后重新連接正常。整體功能測試正常。

6 測試保障

通過多次驗證，發現測試模組終端（聯發科芯片）存在以下問題：①模組不能進行錯峰接入，導致同時接入的模組終端超出網絡容量；②模組接入時未進行功控，始終滿功率發射，多個模組集中重選接入時導致底噪較高，影響模組接入成功率；③模組因為滿功率發射，在演示時30多個終端集中放置對網絡沖擊嚴重，后期演示分車放置終端，明顯改善底噪抬升；④模組不能進行鎖NB1800網絡操作。

參考NB極限測試結果和友商測試信息，為保障演示模組接入，在開通NB900和NB1800的基礎上，緊急采購GPRS模組終端，并對G1800網絡進行擴容保障和網絡優化。

①完成G1800網絡小區擴容12個，共擴容14塊載頻，擴容載頻信道全部配置為靜態數據業務PDCCH信道，保障模組數據占用信道資源充足。

②NB900永久在線計時器由20s調整為5s，加快用戶占用資源釋放，增加可用的終端數量。

③完成相關道路可占用的G1800小區頻點優化。

④完成涉及的G1800小區數據業務復用參數優化，增加數據業務可接入終端數量。

7 后臺監控指標

后臺指標監控，NB-IoT小區最大激活用戶數48個，后臺監控各項指標正常。具體監控結果見表3。

8 結論

按照測試方案計劃，各部門緊密配合，協同推進。省市及網研專家通過近20批次測試數據的分析、比對與反復驗證，定位了模組終端與網絡的兼容性存在的問題，并通過對模組在線計時器、掉線后重連及時性等策略的調整，解決了模組掉線后延時上線等問題。鄭州公司網絡發展部針對測試路線，緊急建設開通NB900和NB1800兩張網絡，共12個基站。經過測試優化，選取了NB900網絡的7個小區和NB1800網絡的9個小區進行覆蓋。同時，緊急開通應急通信車NB900網絡，應對網絡突發事件。網絡優化中心通過對小區重選參數的優化，解決了模組終端重選不及時的問題，并對900M頻段可能存在的外部干擾進行現場掃頻，共對7個站點進行了干擾排查，保障了測試區域的無線環境。網絡維護中心針對測試區域內的NB小區及G網小區緊急啟動重保方案，實時監控、快速響應，保證了整個測試過程中網絡設備的穩定運行。

經過5個日夜的奮戰，5月7日在中原路大學路口的演示現場，電動車綜合管理項目共11個單項的測試結果顯示，其中8項獲得滿分，其余3項達到了良好的水平，測試效果得到了專家的充分認可。

本次網絡保障在省市公司領導的統籌安排下，在建維優協同配合下取得了圓滿成功，充分體現了河南聯通的網絡優勢，有力促進了公司物聯網業務的發展和品牌推廣，同時也積累了NB-IoT網絡建設和優化的寶貴經驗，為下一步全省NB網絡的部署打下了基礎。

參考文獻：

[1]戴博，袁戈非，余媛芳.窄帶物聯網（NB-IoT）標準與關鍵技術[M].北京：人民郵電出版社，2016.