鷹潭優化NB-IoT國際標準紀實

2017年，鷹潭無疑是移動物聯網領域耀眼的明星。很多人看到了鷹潭移動物聯網發展一系列的成果：全國首個NB-IoT全域覆蓋並得到中國信通院檢測認證的城市，孵化物聯網應用近40種，NB-IoT連接數達8萬，全球領跑……除了這些耀眼的數字，鷹潭更在踐行在試驗和應用中檢驗和完善NB-IoT國際標準。12月初，3GPP標準組織接納了華為公司基於鷹潭業務部署中發現的問題提交的《Way forward on NPRACH power control》提案，落實到了36.213協議中，至此，NB-IoT R13版本國際標準全部修改完成。

1 問題發現：

9月21日，鷹潭電信、泰華智慧在鷹潭市區啟動NB-IoT智慧路燈的規模部署工作，截止9月24日，累計部署898桿NB-IoT路燈。

正當施工工作如火如荼進行時，第一次批量業務調試發現，NB-IoT路燈上線成功率僅為20%。此時NB-IoT水表在鷹潭已部署近2萬台，路燈上線時期水表的上線率也大幅下降30個百分點。晚間18:00路燈上電後，基站側上行底噪持續抬升，平均雜訊達到-80dBm，導致NB-IoT全網業務接入困難。

2 快速響應，成立聯合攻關團隊

面對如此嚴重的問題，鷹潭電信果斷叫停項目，並迅速聯合華為、海思、泰華智慧、上海移遠、中國信通院組建攻關團隊，組織終端、模組、基站、核心網、IoT平台、應用等10多位研發人員，開展端到端問題攻關。

3 問題攻堅

經過攻關團隊集中分析，發現基站底噪變化趨勢和路燈開關燈時間吻合，確定了底噪由路燈業務上線引起。但具體是網路導致？還是路燈導致？

為了摸清現網實際覆蓋情況，電信、華為安排5名路測工程師，花費1周時間對全網路面的覆蓋情況進行測試，結論是整體網路信號電平良好。

攻關團隊於是將疑點放到路燈上，對路燈進行專項測試。項目團隊不論颳風下雨，白天黑夜，連續抓取了大量路燈終端日誌，定位並解決了路燈註冊異常、高頻率心跳、異常終端反覆告警等問題。同時泰華、華為聯合開展路燈業務模型優化工作，經過連續1周的全天候測試驗證，白天單路段上線率達到99%，但晚上全市開燈後，底噪仍然維持在高位。

此時，一團烏雲籠罩到了攻關團隊頭上，大家都承受著巨大的壓力，但團隊中沒有任何人放棄，再次將抓取的所有路燈、基站的日誌逐個欄位進行分析。

團隊十多人擠在鷹潭電信的臨時辦公室，餓了叫外賣或者泡麵，困了在桌上趴一會兒。經過連續多天鏖戰，終於找到一個疑點：部分路燈開燈時上行滿功率發射。終端滿功率發射對基站、周邊終端的功率都會有較大影響。會不會是這些滿功率發射的終端導致了基站底噪抬升？

進一步從協議分析，發現協議規定在高覆蓋等級場景下，終端固定按照滿功率發射，這個機制是否合理？

針對此疑點，攻關團隊立即行動，聯合海思、移遠連夜提供測試版本進行驗證，調整NB晶元在高覆蓋等級場景下的功控機制，在單台路燈上驗證，發現效果非常顯著。項目團隊非常興奮，頓時看到了問題解決的曙光。大家同時也非常謹慎，為了確認結論、驗證效果，項目團隊又擴大驗證規模，逐步升級80台、139台現網路燈到測試版本，經過2周專項驗證，通過大量數據分析證明：功控優化方案有效。全網底噪恢復到正常水平，路燈、水表的上線率都恢復正常！

4 優化標準

基於該案例，華為公司代表攻關團隊整理向3GPP提交了協議優化提案《Way forward on NPRACH power control》，3GPP標準組織於12月初正式接受了該提案。

大連接、強覆蓋能力是NB-IoT的突出優勢，這些技術優勢在有大量連接的場景下更能體現出來，同時問題也只有在連接量足夠大時才會暴露出來。鷹潭NB-IoT路燈項目是全球首個規模上千的NB-IoT路燈商用項目，鷹潭NB-IoT水表更是已達6萬台的規模，正是因為有這樣千、萬量級的連接，我們才有機會發掘出協議標準深層次的優化點。隨著鷹潭移動物聯網發展的深化，相信鷹潭會為移動物聯網的發展做出更大的貢獻。