利爾達(dá)NB模組搜網(wǎng)機(jī)制，看這一篇就夠了！
2024/07/12
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? ? ? ?1 引言
??本文檔主要介紹了NB860&MB960&MB260模組搜網(wǎng)策略及相關(guān)的AT命令，并給出了網(wǎng)絡(luò)搜索和注冊(cè)流程，旨在幫助客戶(hù)了解模組的網(wǎng)絡(luò)搜索機(jī)制，同時(shí)也對(duì)搜網(wǎng)過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了案例分析和說(shuō)明。
??2 網(wǎng)絡(luò)搜索注冊(cè)過(guò)程
??3 影響注網(wǎng)速度的因素
??3.1 PLMN選擇對(duì)注網(wǎng)速度的影響
??使用PLMN列表進(jìn)行小區(qū)選擇時(shí)，模組會(huì)嘗試附著網(wǎng)絡(luò)。附著網(wǎng)絡(luò)成功后才會(huì)結(jié)束PLMN選擇流程，否則會(huì)重復(fù)嘗試直至完成所有PLMN的搜索，從而影響注網(wǎng)速度，PLMN選擇的流程如下圖3.1所示。
??3.2 頻點(diǎn)掃描對(duì)注網(wǎng)速度的影響
??當(dāng)PLMN選擇完成后，模組開(kāi)始進(jìn)行頻點(diǎn)掃描，以期掃描到一個(gè)在選定PLMN中的小區(qū)。當(dāng)模組開(kāi)機(jī)后，終端會(huì)優(yōu)先搜索先驗(yàn)頻點(diǎn)(KV中記錄的數(shù)據(jù))以加快注網(wǎng)速度。整體搜網(wǎng)流程如下：
??其中高優(yōu)先級(jí)的頻點(diǎn)包括：之前注冊(cè)過(guò)的先驗(yàn)頻點(diǎn)以及本次搜網(wǎng)過(guò)程中記錄的頻點(diǎn)。需要注意的是：在前一個(gè)頻點(diǎn)掃描過(guò)程中，如果掃描到合適的頻點(diǎn)并滿(mǎn)足接入準(zhǔn)則，則終端會(huì)直接發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著，不會(huì)再繼續(xù)搜索其他的頻點(diǎn)/頻段。
??對(duì)于支持多頻段的模組，如果全部頻段都掃描一遍，將需要幾分鐘的時(shí)間去掃描全部的頻點(diǎn)。下表為NB860&MB960&MB260模組在不同頻段下的測(cè)試結(jié)果得出的搜網(wǎng)時(shí)間。
??備注：
??1.此數(shù)據(jù)僅為測(cè)試數(shù)據(jù)，每個(gè)band的掃頻時(shí)間會(huì)跟隨現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境因素波動(dòng)。
??2.模組實(shí)際應(yīng)用中至少要保證3min搜網(wǎng)時(shí)間。
??3.3 小區(qū)選擇對(duì)注網(wǎng)速度的影響
??NB860&MB960&MB260模組進(jìn)行小區(qū)選擇時(shí)，如果通過(guò)AT命令鎖頻，則只搜索配置的頻點(diǎn)，因此注網(wǎng)速度會(huì)更快。若沒(méi)有鎖頻，則會(huì)根據(jù)以下規(guī)則進(jìn)行小區(qū)選擇：
??（1）模組根據(jù)先驗(yàn)頻點(diǎn)(KV里存儲(chǔ)的歷史頻點(diǎn))進(jìn)行快搜；
??（2）若未搜索到小區(qū)，進(jìn)入慢搜；
??（3）如果仍未搜索到小區(qū)，則會(huì)更新PLMN再次進(jìn)行新一輪的快搜和慢搜；
??（4）先驗(yàn)頻點(diǎn)搜索后，如未搜到小區(qū)，模組會(huì)逐個(gè)進(jìn)行所有頻點(diǎn)的快搜和慢搜；
??（5）如果仍未搜索到小區(qū)，則會(huì)更新PLMN再次進(jìn)行新一輪的快搜和慢搜，直至搜索完所有頻點(diǎn)。
??小區(qū)駐留成功后才會(huì)結(jié)束流程，否則會(huì)重復(fù)嘗試直至完成所有頻點(diǎn)的搜索，從而影響注網(wǎng)速度，小區(qū)選擇的過(guò)程如下圖所示。
??備注：
??1.鎖頻方式僅在調(diào)試時(shí)使用，模組正式應(yīng)用中嚴(yán)禁鎖頻。
??2.鎖頻指令(功能)掉電不保存。
??3.4 先驗(yàn)頻點(diǎn)保存機(jī)制
??目前NB860&MB960&MB260模組保留先驗(yàn)頻點(diǎn)的機(jī)制為：在搜索到小區(qū)之后，將該小區(qū)頻點(diǎn)保存到KV。模組一個(gè)PLMN最多保存5個(gè)先驗(yàn)頻點(diǎn)，最多支持3個(gè)PLMN。在新的環(huán)境下，如果無(wú)法找到先驗(yàn)頻點(diǎn)進(jìn)行注網(wǎng)，模組會(huì)重新搜索合適的頻點(diǎn)進(jìn)行注網(wǎng)并保存新注冊(cè)的頻點(diǎn)為先驗(yàn)頻點(diǎn)。在先驗(yàn)頻點(diǎn)可用的情況下，注網(wǎng)速度會(huì)大大加快，具體數(shù)據(jù)可參考5.2、5.3章節(jié)。
??4 網(wǎng)絡(luò)搜索加速方案
??4.1 鎖定頻點(diǎn)或設(shè)置優(yōu)先搜索頻段
??為了加快網(wǎng)絡(luò)搜索和注網(wǎng)的速度，可通過(guò)使用相關(guān)AT命令鎖定頻點(diǎn)、設(shè)置頻段搜索的優(yōu)先等級(jí)。
??備注：鎖頻方式僅在調(diào)試時(shí)使用，模組正式應(yīng)用中嚴(yán)禁鎖頻。
??4.2 指定搜索頻段
??對(duì)于NB860&MB960&MB260模組，建議根據(jù)SIM卡所歸屬的運(yùn)營(yíng)商指定搜索頻段；不同的中國(guó)運(yùn)營(yíng)商，參照頻段如下：
??備注：以上為運(yùn)營(yíng)商常見(jiàn)部署方案，但各運(yùn)營(yíng)商在不同地區(qū)的部署方案可能有所差異；有關(guān)各地區(qū)更準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)部署方案，請(qǐng)咨詢(xún)當(dāng)?shù)剡\(yùn)營(yíng)商。
??5 入網(wǎng)流程典型場(chǎng)景
??5.1 指定頻點(diǎn)搜網(wǎng)流程
??模組在調(diào)試階段可通過(guò)鎖定可用頻點(diǎn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，以便達(dá)到模組最快注網(wǎng)速度。當(dāng)鎖定頻點(diǎn)之后，模組會(huì)搜索指定的頻點(diǎn)，入網(wǎng)時(shí)間相對(duì)較短(本例中約8s)，通過(guò)log觀察搜網(wǎng)流程如下圖5.1所示。
??5.2 有先驗(yàn)頻點(diǎn)且可用的搜網(wǎng)流程
??模組最多可以保存15個(gè)先驗(yàn)頻點(diǎn)。當(dāng)有先驗(yàn)頻點(diǎn)時(shí)，模組優(yōu)先搜索先驗(yàn)頻點(diǎn)，入網(wǎng)時(shí)間相對(duì)較短(本例中約7s)，通過(guò)log觀察搜網(wǎng)流程如下圖5.2所示。
??5.3 無(wú)先驗(yàn)頻點(diǎn)搜網(wǎng)流程
??在無(wú)先驗(yàn)頻點(diǎn)的情況下，模組按照所設(shè)置的頻段順序進(jìn)行掃頻，入網(wǎng)時(shí)間受所配置的頻段數(shù)量和頻段順序影響(本例中配置頻段為5和8，入網(wǎng)時(shí)間約55s)，通過(guò)log觀察搜網(wǎng)流程如下圖5.3所示。
??5.4 無(wú)網(wǎng)絡(luò)搜網(wǎng)流程
??對(duì)于NB-IoT模組，大部分的應(yīng)用場(chǎng)景屬于固定場(chǎng)景，對(duì)時(shí)延的要求不高。并且出于低功耗的考慮，在無(wú)網(wǎng)絡(luò)的情況下，一次全頻段搜網(wǎng)失敗之后，UE并不會(huì)立刻再去進(jìn)行搜網(wǎng)，而是會(huì)啟動(dòng)PLMN_SEARCH_TIMER_EXPIRY_MSG定時(shí)器，在定時(shí)器延時(shí)后再開(kāi)始搜網(wǎng)。
??定時(shí)器規(guī)則如下：
??第一次延時(shí)300s、第二次延時(shí)600s、第三次延時(shí)1200s，以此類(lèi)推，最長(zhǎng)周期為每天發(fā)起一次PLMN搜索。
??定時(shí)器延時(shí)規(guī)則如下圖所示：
??備注：模組全頻搜網(wǎng)時(shí)間后續(xù)更新。
??5.5 模組網(wǎng)絡(luò)搜索失敗
??5.5.1 錯(cuò)誤鎖定頻段導(dǎo)致的搜網(wǎng)失敗
??問(wèn)題描述：模組發(fā)起搜網(wǎng)之后，發(fā)起附著請(qǐng)求被拒絕后一直嘗試搜網(wǎng)，但無(wú)法成功注網(wǎng)。
??原因分析：模組鎖定的頻段與當(dāng)前所使用SIM卡支持的頻段不匹配而導(dǎo)致注網(wǎng)失敗。例如，模組插入的USIM卡由中國(guó)移動(dòng)提供，中國(guó)移動(dòng)的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)僅部署了B8，但模組卻鎖定了B5，SIM卡中的PLMN與網(wǎng)絡(luò)的PLMN不一致導(dǎo)致搜網(wǎng)失敗。
??5.5.2 機(jī)卡綁定導(dǎo)致的搜網(wǎng)失敗
??問(wèn)題描述：模組發(fā)起搜網(wǎng)之后，發(fā)起附著請(qǐng)求被拒絕后一直嘗試搜網(wǎng)，但無(wú)法成功注網(wǎng)。
??原因分析：機(jī)卡綁定導(dǎo)致入網(wǎng)附著被拒絕。
??備注：Log中顯示的模組注網(wǎng)被拒絕原因可參考3GPP協(xié)議，此Log僅作案例分析。
??本文檔主要介紹了NB860&MB960&MB260模組搜網(wǎng)策略及相關(guān)的AT命令，并給出了網(wǎng)絡(luò)搜索和注冊(cè)流程，旨在幫助客戶(hù)了解模組的網(wǎng)絡(luò)搜索機(jī)制，同時(shí)也對(duì)搜網(wǎng)過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了案例分析和說(shuō)明。
??2 網(wǎng)絡(luò)搜索注冊(cè)過(guò)程
圖2.1 模組搜網(wǎng)完整流程
??3 影響注網(wǎng)速度的因素
??3.1 PLMN選擇對(duì)注網(wǎng)速度的影響
??使用PLMN列表進(jìn)行小區(qū)選擇時(shí)，模組會(huì)嘗試附著網(wǎng)絡(luò)。附著網(wǎng)絡(luò)成功后才會(huì)結(jié)束PLMN選擇流程，否則會(huì)重復(fù)嘗試直至完成所有PLMN的搜索，從而影響注網(wǎng)速度，PLMN選擇的流程如下圖3.1所示。
圖3.1 PLMN選擇流程
??3.2 頻點(diǎn)掃描對(duì)注網(wǎng)速度的影響
??當(dāng)PLMN選擇完成后，模組開(kāi)始進(jìn)行頻點(diǎn)掃描，以期掃描到一個(gè)在選定PLMN中的小區(qū)。當(dāng)模組開(kāi)機(jī)后，終端會(huì)優(yōu)先搜索先驗(yàn)頻點(diǎn)(KV中記錄的數(shù)據(jù))以加快注網(wǎng)速度。整體搜網(wǎng)流程如下：
圖3.2 頻點(diǎn)掃描過(guò)程
??其中高優(yōu)先級(jí)的頻點(diǎn)包括：之前注冊(cè)過(guò)的先驗(yàn)頻點(diǎn)以及本次搜網(wǎng)過(guò)程中記錄的頻點(diǎn)。需要注意的是：在前一個(gè)頻點(diǎn)掃描過(guò)程中，如果掃描到合適的頻點(diǎn)并滿(mǎn)足接入準(zhǔn)則，則終端會(huì)直接發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著，不會(huì)再繼續(xù)搜索其他的頻點(diǎn)/頻段。
??對(duì)于支持多頻段的模組，如果全部頻段都掃描一遍，將需要幾分鐘的時(shí)間去掃描全部的頻點(diǎn)。下表為NB860&MB960&MB260模組在不同頻段下的測(cè)試結(jié)果得出的搜網(wǎng)時(shí)間。
表3-1 不同頻段下模組搜網(wǎng)時(shí)間（約值）
??備注：
??1.此數(shù)據(jù)僅為測(cè)試數(shù)據(jù)，每個(gè)band的掃頻時(shí)間會(huì)跟隨現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境因素波動(dòng)。
??2.模組實(shí)際應(yīng)用中至少要保證3min搜網(wǎng)時(shí)間。
??3.3 小區(qū)選擇對(duì)注網(wǎng)速度的影響
??NB860&MB960&MB260模組進(jìn)行小區(qū)選擇時(shí)，如果通過(guò)AT命令鎖頻，則只搜索配置的頻點(diǎn)，因此注網(wǎng)速度會(huì)更快。若沒(méi)有鎖頻，則會(huì)根據(jù)以下規(guī)則進(jìn)行小區(qū)選擇：
??（1）模組根據(jù)先驗(yàn)頻點(diǎn)(KV里存儲(chǔ)的歷史頻點(diǎn))進(jìn)行快搜；
??（2）若未搜索到小區(qū)，進(jìn)入慢搜；
??（3）如果仍未搜索到小區(qū)，則會(huì)更新PLMN再次進(jìn)行新一輪的快搜和慢搜；
??（4）先驗(yàn)頻點(diǎn)搜索后，如未搜到小區(qū)，模組會(huì)逐個(gè)進(jìn)行所有頻點(diǎn)的快搜和慢搜；
??（5）如果仍未搜索到小區(qū)，則會(huì)更新PLMN再次進(jìn)行新一輪的快搜和慢搜，直至搜索完所有頻點(diǎn)。
??小區(qū)駐留成功后才會(huì)結(jié)束流程，否則會(huì)重復(fù)嘗試直至完成所有頻點(diǎn)的搜索，從而影響注網(wǎng)速度，小區(qū)選擇的過(guò)程如下圖所示。
圖3.3 小區(qū)選擇過(guò)程
??備注：
??1.鎖頻方式僅在調(diào)試時(shí)使用，模組正式應(yīng)用中嚴(yán)禁鎖頻。
??2.鎖頻指令(功能)掉電不保存。
??3.4 先驗(yàn)頻點(diǎn)保存機(jī)制
??目前NB860&MB960&MB260模組保留先驗(yàn)頻點(diǎn)的機(jī)制為：在搜索到小區(qū)之后，將該小區(qū)頻點(diǎn)保存到KV。模組一個(gè)PLMN最多保存5個(gè)先驗(yàn)頻點(diǎn)，最多支持3個(gè)PLMN。在新的環(huán)境下，如果無(wú)法找到先驗(yàn)頻點(diǎn)進(jìn)行注網(wǎng)，模組會(huì)重新搜索合適的頻點(diǎn)進(jìn)行注網(wǎng)并保存新注冊(cè)的頻點(diǎn)為先驗(yàn)頻點(diǎn)。在先驗(yàn)頻點(diǎn)可用的情況下，注網(wǎng)速度會(huì)大大加快，具體數(shù)據(jù)可參考5.2、5.3章節(jié)。
??4 網(wǎng)絡(luò)搜索加速方案
??4.1 鎖定頻點(diǎn)或設(shè)置優(yōu)先搜索頻段
??為了加快網(wǎng)絡(luò)搜索和注網(wǎng)的速度，可通過(guò)使用相關(guān)AT命令鎖定頻點(diǎn)、設(shè)置頻段搜索的優(yōu)先等級(jí)。
表4-1 搜網(wǎng)相關(guān)的AT指令
??備注：鎖頻方式僅在調(diào)試時(shí)使用，模組正式應(yīng)用中嚴(yán)禁鎖頻。
??4.2 指定搜索頻段
??對(duì)于NB860&MB960&MB260模組，建議根據(jù)SIM卡所歸屬的運(yùn)營(yíng)商指定搜索頻段；不同的中國(guó)運(yùn)營(yíng)商，參照頻段如下：
表4-2 中國(guó)大陸地區(qū)加速網(wǎng)絡(luò)搜索的頻段設(shè)置方案
??備注：以上為運(yùn)營(yíng)商常見(jiàn)部署方案，但各運(yùn)營(yíng)商在不同地區(qū)的部署方案可能有所差異；有關(guān)各地區(qū)更準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)部署方案，請(qǐng)咨詢(xún)當(dāng)?shù)剡\(yùn)營(yíng)商。
??5 入網(wǎng)流程典型場(chǎng)景
??5.1 指定頻點(diǎn)搜網(wǎng)流程
??模組在調(diào)試階段可通過(guò)鎖定可用頻點(diǎn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，以便達(dá)到模組最快注網(wǎng)速度。當(dāng)鎖定頻點(diǎn)之后，模組會(huì)搜索指定的頻點(diǎn)，入網(wǎng)時(shí)間相對(duì)較短(本例中約8s)，通過(guò)log觀察搜網(wǎng)流程如下圖5.1所示。
圖5.1 指定頻點(diǎn)搜網(wǎng)流程
??5.2 有先驗(yàn)頻點(diǎn)且可用的搜網(wǎng)流程
??模組最多可以保存15個(gè)先驗(yàn)頻點(diǎn)。當(dāng)有先驗(yàn)頻點(diǎn)時(shí)，模組優(yōu)先搜索先驗(yàn)頻點(diǎn)，入網(wǎng)時(shí)間相對(duì)較短(本例中約7s)，通過(guò)log觀察搜網(wǎng)流程如下圖5.2所示。
圖5.2 有先驗(yàn)頻點(diǎn)的入網(wǎng)流程
??5.3 無(wú)先驗(yàn)頻點(diǎn)搜網(wǎng)流程
??在無(wú)先驗(yàn)頻點(diǎn)的情況下，模組按照所設(shè)置的頻段順序進(jìn)行掃頻，入網(wǎng)時(shí)間受所配置的頻段數(shù)量和頻段順序影響(本例中配置頻段為5和8，入網(wǎng)時(shí)間約55s)，通過(guò)log觀察搜網(wǎng)流程如下圖5.3所示。
圖5.3 無(wú)先驗(yàn)頻點(diǎn)的入網(wǎng)流程
??5.4 無(wú)網(wǎng)絡(luò)搜網(wǎng)流程
??對(duì)于NB-IoT模組，大部分的應(yīng)用場(chǎng)景屬于固定場(chǎng)景，對(duì)時(shí)延的要求不高。并且出于低功耗的考慮，在無(wú)網(wǎng)絡(luò)的情況下，一次全頻段搜網(wǎng)失敗之后，UE并不會(huì)立刻再去進(jìn)行搜網(wǎng)，而是會(huì)啟動(dòng)PLMN_SEARCH_TIMER_EXPIRY_MSG定時(shí)器，在定時(shí)器延時(shí)后再開(kāi)始搜網(wǎng)。
??定時(shí)器規(guī)則如下：
??第一次延時(shí)300s、第二次延時(shí)600s、第三次延時(shí)1200s，以此類(lèi)推，最長(zhǎng)周期為每天發(fā)起一次PLMN搜索。
??定時(shí)器延時(shí)規(guī)則如下圖所示：
圖5.4 PLMN_SEARCH_TIMER_EXPIRY_MSG定時(shí)器
??備注：模組全頻搜網(wǎng)時(shí)間后續(xù)更新。
??5.5 模組網(wǎng)絡(luò)搜索失敗
??5.5.1 錯(cuò)誤鎖定頻段導(dǎo)致的搜網(wǎng)失敗
??問(wèn)題描述：模組發(fā)起搜網(wǎng)之后，發(fā)起附著請(qǐng)求被拒絕后一直嘗試搜網(wǎng)，但無(wú)法成功注網(wǎng)。
??原因分析：模組鎖定的頻段與當(dāng)前所使用SIM卡支持的頻段不匹配而導(dǎo)致注網(wǎng)失敗。例如，模組插入的USIM卡由中國(guó)移動(dòng)提供，中國(guó)移動(dòng)的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)僅部署了B8，但模組卻鎖定了B5，SIM卡中的PLMN與網(wǎng)絡(luò)的PLMN不一致導(dǎo)致搜網(wǎng)失敗。
圖5.5 錯(cuò)誤鎖定頻段導(dǎo)致的搜網(wǎng)失敗
??5.5.2 機(jī)卡綁定導(dǎo)致的搜網(wǎng)失敗
??問(wèn)題描述：模組發(fā)起搜網(wǎng)之后，發(fā)起附著請(qǐng)求被拒絕后一直嘗試搜網(wǎng)，但無(wú)法成功注網(wǎng)。
??原因分析：機(jī)卡綁定導(dǎo)致入網(wǎng)附著被拒絕。
圖5.6 機(jī)卡綁定導(dǎo)致的搜網(wǎng)失敗
??備注：Log中顯示的模組注網(wǎng)被拒絕原因可參考3GPP協(xié)議，此Log僅作案例分析。
