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(gè)角落，已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的重要參與部分。并且隨著5G時(shí)代的即將到來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)終端必將越來(lái)越多[1]。NB-LoT網(wǎng)絡(luò)作為L(zhǎng)PWA技術(shù)之一，覆蓋能力強(qiáng)，終端消耗低，能支持廣度和深度的覆蓋要求，因此目前來(lái)說(shuō)成為最流行的技術(shù)之一[2]。作為網(wǎng)優(yōu)人員，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，已經(jīng)不能再用傳統(tǒng)的方法來(lái)分析問(wèn)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(jí)較高的位置，這對(duì)于能快速判斷問(wèn)題和解決問(wèn)題都有極大的幫助。本文用一個(gè)案例來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。

2 故障現(xiàn)象

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

對(duì)全網(wǎng)基站分析發(fā)現(xiàn)，某日開(kāi)始RRC 連接請(qǐng)求次數(shù)突增，較平常增加數(shù)倍。進(jìn)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(qǐng)求次數(shù)驟增，如圖2所示。

圖1 2018年某日的某市指標(biāo)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(qǐng)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(wú)告警信息。

第二步DT路測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行DT路測(cè)，八里松路與南京路交口基站的三個(gè)扇區(qū)覆蓋正常，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)查看，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常，周圍詢問(wèn)，也沒(méi)有可疑用戶。

第三步 前端溝通

與政企部物聯(lián)網(wǎng)負(fù)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(wèn)題區(qū)域使用，判斷應(yīng)該是外來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)卡流入。

第四步 核心網(wǎng)排查

對(duì)于外來(lái)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(wú)法鎖定到具體使用人核查實(shí)際情況，初步判斷主要是這幾個(gè)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(tái)查詢到這些卡均屬于是“上海**傳感科技有限公司”，通過(guò)該公司官網(wǎng)聯(lián)系到阜陽(yáng)本地項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人溝通得知，該公司最近在阜陽(yáng)安裝智慧城市井蓋監(jiān)控項(xiàng)目，將物聯(lián)網(wǎng)卡安裝到井蓋內(nèi)部，用來(lái)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(gè)智慧監(jiān)控卡。（如圖3所示）

物聯(lián)網(wǎng)卡的負(fù)責(zé)人反饋，在該區(qū)域試點(diǎn)，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(wèn)題。

對(duì)八里松路與南京路交口基站進(jìn)行分析，該站前期因?yàn)橹車蘼罚饫|不通，長(zhǎng)期斷站。查詢?cè)撜緟?shù)配置沒(méi)有明顯異常，同時(shí)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(wèn)題。懷疑該基站的CELLALGOSWITCH中的協(xié)議變更兼容開(kāi)關(guān)可能關(guān)閉，網(wǎng)管查詢確實(shí)未打開(kāi)。因?yàn)槿绻锫?lián)網(wǎng)終端設(shè)備的芯片是海思V100R100C10B656版本，基站的CELLALGOSWITCH開(kāi)關(guān)沒(méi)有打開(kāi)的話，終端無(wú)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(chǎng)環(huán)境

NB-IoT作為新興技術(shù)，相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)描述不準(zhǔn)確的地方，3GPP又陸續(xù)通過(guò)了幾個(gè)不兼容的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)關(guān)，需打開(kāi)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(huì)出現(xiàn)終端無(wú)法正常接入網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題。

打開(kāi)八里松路與南京路交口基站CELLAL GOSWITCH開(kāi)關(guān)后，再觀察該小區(qū)RRC連接請(qǐng)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(wèn)題長(zhǎng)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(kāi)通，從后臺(tái)統(tǒng)一打開(kāi)基站CELLALGOSWITCH開(kāi)關(guān)，但由于此小區(qū)的退服錯(cuò)過(guò)了這次打開(kāi)，才出現(xiàn)此次的異常情況。后期基站業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)要及時(shí)檢查相關(guān)參數(shù)配置和KPI指標(biāo)監(jiān)控。

5 總結(jié)

隨著5G時(shí)代腳步越來(lái)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(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，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(jí)較高的位置，這對(duì)于能快速判斷問(wèn)題和解決問(wèn)題都有極大的幫助。