基于NB—IoT/GPS技术的电动车综合管理项目的网络搭建及测试保障

杨继东 吕蒙

摘 要：为支撑市场部门投标的郑州市公安局招标电动车综合管理项目，河南联通采用NB-IoT/GPS技术，通过在电动车上安装防盗管理终端，实时采集电动车当前的GPS位置信息，以NB-IoT网络上传数据，在应用平台上实现电动车当前位置及运动轨迹的展示及相关管理功能，协助公安进行电动车防盗、综合管理等工作。河南联通网络发展部牵头，建维优协同，快速搭建NB900和NB1800网络，重点解决了干扰、模组终端与网络的兼容性等问题，测试效果得到了评标专家的充分认可。本次网络保障在省市公司领导的统筹安排下，在建维优协同配合下取得了圆满成功，有力促进了公司物联网业务的发展和品牌推广，同时也积累了NB-IoT网络建设和优化的宝贵经验，为下一步全省NB网络的部署打下了基础。

关键词：NB-IoT；模组；网络搭建；测试保障；建维优协同

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：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

為解决城市电动车不遵守交通规则、易丢失且找回率较低等管理难题，郑州市公安局招标电动车综合管理项目。该项目是基于NB-IoT/GPS技术，通过在电动车上安装防盗管理终端，实时采集电动车当前的GPS位置信息，以NB-IoT网络上传数据，在应用平台上实现电动车当前位置及运动轨迹的展示及相关管理功能，协助公安局进行电动车防盗、综合管理等工作的物联网项目。

为拓展中国联合网络通信有限公司河南省分公司在物联网项目上的市场规模，市场部门积极投入该项目的投标工作中，并向后台提出了本次竞标的网络需求。2018年5月，在省公司领导的指导下，省公司网络发展部牵头成立了省市协同、建优维管一体的保障工作组，精心部署，周密安排，全力投入本次网络搭建及测试保障工作中。

经过5个日夜的网络搭建、分析和调测等，于5月7日完成了现场测试。在中原路大学路口的演示现场，准备了50辆安装了防盗管理终端的电动车，完成电动车闯红灯等8项交通违章测试及车辆找回测试，监控平台能立即对违章车辆进行近100%的捕获，在5min内查找到丢失的车辆，并在监控平台上完整显示丢失车辆的运动轨迹。测试结果显示，11个项目中8个获满分，3个得到良好的水平，效果得到专家和客户的充分认可[1]。

2 NB-IoT网络简介

窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT具备4大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达5～8年；四是更低的模块成本。

3 NB-IoT网络搭建

郑州网络发展部在网络保障组的指导下，在前期开通NB900和NB1800两张网络的基础上，针对中原路大学路口等测试区域又紧急开通2个NB900基站4个小区。

NB900基站开通后，经测试，覆盖和业务正常。网络情况如表1、图1和图2所示。

NB1800基站开通后，经测试，覆盖和业务正常。网络情况如表2、图3和图4所示。

4 网络干扰排除

网优对NB900可能存在的外部干扰进行了现场扫频，共对7个站点进行了干扰排查，其他站点扫频未发现明显外部干扰。

联通和移动的干扰情况均值都在-114dBm附近，无明显差异。

5 模组测试

5月3日凌晨3点模拟测试电动车。

NB900网络模拟测试情况，测试路线中原路，模组业务正常，业务平台轨迹打点正常。

NB1800网络模拟测试情况，测试中原路、嵩山路、建设路和大学路，模组业务正常，业务平台轨迹打点正常。

友商测试信息：移动模拟测试情况，移动NB网络使用NB900单载波，32个模组在NB网络，18个模组在G网，模拟测试32个NB的模组有4个模组掉线后重新连接正常。整体功能测试正常。

6 测试保障

通过多次验证，发现测试模组终端（联发科芯片）存在以下问题：①模组不能进行错峰接入，导致同时接入的模组终端超出网络容量；②模组接入时未进行功控，始终满功率发射，多个模组集中重选接入时导致底噪较高，影响模组接入成功率；③模组因为满功率发射，在演示时30多个终端集中放置对网络冲击严重，后期演示分车放置终端，明显改善底噪抬升；④模组不能进行锁NB1800网络操作。

参考NB极限测试结果和友商测试信息，为保障演示模组接入，在开通NB900和NB1800的基础上，紧急采购GPRS模组终端，并对G1800网络进行扩容保障和网络优化。

①完成G1800网络小区扩容12个，共扩容14块载频，扩容载频信道全部配置为静态数据业务PDCCH信道，保障模组数据占用信道资源充足。

②NB900永久在线计时器由20s调整为5s，加快用户占用资源释放，增加可用的终端数量。

③完成相關道路可占用的G1800小区频点优化。

④完成涉及的G1800小区数据业务复用参数优化，增加数据业务可接入终端数量。

7 后台监控指标

后台指标监控，NB-IoT小区最大激活用户数48个，后台监控各项指标正常。具体监控结果见表3。

8 结论

按照测试方案计划，各部门紧密配合，协同推进。省市及网研专家通过近20批次测试数据的分析、比对与反复验证，定位了模组终端与网络的兼容性存在的问题，并通过对模组在线计时器、掉线后重连及时性等策略的调整，解决了模组掉线后延时上线等问题。郑州公司网络发展部针对测试路线，紧急建设开通NB900和NB1800两张网络，共12个基站。经过测试优化，选取了NB900网络的7个小区和NB1800网络的9个小区进行覆盖。同时，紧急开通应急通信车NB900网络，应对网络突发事件。网络优化中心通过对小区重选参数的优化，解决了模组终端重选不及时的问题，并对900M频段可能存在的外部干扰进行现场扫频，共对7个站点进行了干扰排查，保障了测试区域的无线环境。网络维护中心针对测试区域内的NB小区及G网小区紧急启动重保方案，实时监控、快速响应，保证了整个测试过程中网络设备的稳定运行。

经过5个日夜的奋战，5月7日在中原路大学路口的演示现场，电动车综合管理项目共11个单项的测试结果显示，其中8项获得满分，其余3项达到了良好的水平，测试效果得到了专家的充分认可。

本次网络保障在省市公司领导的统筹安排下，在建维优协同配合下取得了圆满成功，充分体现了河南联通的网络优势，有力促进了公司物联网业务的发展和品牌推广，同时也积累了NB-IoT网络建设和优化的宝贵经验，为下一步全省NB网络的部署打下了基础。

参考文献：

[1]戴博，袁戈非，余媛芳.窄带物联网（NB-IoT）标准与关键技术[M].北京：人民邮电出版社，2016.