利尔达NB模组搜网机制，看这一篇就够了！
2024/07/12
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1 引言
本文档主要介绍了NB860&MB960&MB260模组搜网策略及相关的AT命令，并给出了网络搜索和注册流程，旨在帮助客户了解模组的网络搜索机制，同时也对搜网过程中常见的问题进行了案例分析和说明。
2 网络搜索注册过程
3 影响注网速度的因素
3.1 PLMN选择对注网速度的影响
使用PLMN列表进行小区选择时，模组会尝试附着网络。附着网络成功后才会结束PLMN选择流程，否则会重复尝试直至完成所有PLMN的搜索，从而影响注网速度，PLMN选择的流程如下图3.1所示。
3.2 频点扫描对注网速度的影响
当PLMN选择完成后，模组开始进行频点扫描，以期扫描到一个在选定PLMN中的小区。当模组开机后，终端会优先搜索先验频点(KV中记录的数据)以加快注网速度。整体搜网流程如下：
其中高优先级的频点包括：之前注册过的先验频点以及本次搜网过程中记录的频点。需要注意的是：在前一个频点扫描过程中，如果扫描到合适的频点并满足接入准则，则终端会直接发起网络附着，不会再继续搜索其他的频点/频段。
对于支持多频段的模组，如果全部频段都扫描一遍，将需要几分钟的时间去扫描全部的频点。下表为NB860&MB960&MB260模组在不同频段下的测试结果得出的搜网时间。
备注：
1.此数据仅为测试数据，每个band的扫频时间会跟随现网环境因素波动。
2.模组实际应用中至少要保证3min搜网时间。
3.3 小区选择对注网速度的影响
NB860&MB960&MB260模组进行小区选择时，如果通过AT命令锁频，则只搜索配置的频点，因此注网速度会更快。若没有锁频，则会根据以下规则进行小区选择：
（1）模组根据先验频点(KV里存储的历史频点)进行快搜；
（2）若未搜索到小区，进入慢搜；
（3）如果仍未搜索到小区，则会更新PLMN再次进行新一轮的快搜和慢搜；
（4）先验频点搜索后，如未搜到小区，模组会逐个进行所有频点的快搜和慢搜；
（5）如果仍未搜索到小区，则会更新PLMN再次进行新一轮的快搜和慢搜，直至搜索完所有频点。
小区驻留成功后才会结束流程，否则会重复尝试直至完成所有频点的搜索，从而影响注网速度，小区选择的过程如下图所示。
备注：
1.锁频方式仅在调试时使用，模组正式应用中严禁锁频。
2.锁频指令(功能)掉电不保存。
3.4 先验频点保存机制
目前NB860&MB960&MB260模组保留先验频点的机制为：在搜索到小区之后，将该小区频点保存到KV。模组一个PLMN最多保存5个先验频点，最多支持3个PLMN。在新的环境下，如果无法找到先验频点进行注网，模组会重新搜索合适的频点进行注网并保存新注册的频点为先验频点。在先验频点可用的情况下，注网速度会大大加快，具体数据可参考5.2、5.3章节。
4 网络搜索加速方案
4.1 锁定频点或设置优先搜索频段
为了加快网络搜索和注网的速度，可通过使用相关AT命令锁定频点、设置频段搜索的优先等级。
备注：锁频方式仅在调试时使用，模组正式应用中严禁锁频。
4.2 指定搜索频段
对于NB860&MB960&MB260模组，建议根据SIM卡所归属的运营商指定搜索频段；不同的中国运营商，参照频段如下：
备注：以上为运营商常见部署方案，但各运营商在不同地区的部署方案可能有所差异；有关各地区更准确的网络部署方案，请咨询当地运营商。
5 入网流程典型场景
5.1 指定频点搜网流程
模组在调试阶段可通过锁定可用频点来进行测试，以便达到模组最快注网速度。当锁定频点之后，模组会搜索指定的频点，入网时间相对较短(本例中约8s)，通过log观察搜网流程如下图5.1所示。
5.2 有先验频点且可用的搜网流程
模组最多可以保存15个先验频点。当有先验频点时，模组优先搜索先验频点，入网时间相对较短(本例中约7s)，通过log观察搜网流程如下图5.2所示。
5.3 无先验频点搜网流程
在无先验频点的情况下，模组按照所设置的频段顺序进行扫频，入网时间受所配置的频段数量和频段顺序影响(本例中配置频段为5和8，入网时间约55s)，通过log观察搜网流程如下图5.3所示。
5.4 无网络搜网流程
对于NB-IoT模组，大部分的应用场景属于固定场景，对时延的要求不高。并且出于低功耗的考虑，在无网络的情况下，一次全频段搜网失败之后，UE并不会立刻再去进行搜网，而是会启动PLMN_SEARCH_TIMER_EXPIRY_MSG定时器，在定时器延时后再开始搜网。
定时器规则如下：
第一次延时300s、第二次延时600s、第三次延时1200s，以此类推，最长周期为每天发起一次PLMN搜索。
定时器延时规则如下图所示：
备注：模组全频搜网时间后续更新。
5.5 模组网络搜索失败
5.5.1 错误锁定频段导致的搜网失败
问题描述：模组发起搜网之后，发起附着请求被拒绝后一直尝试搜网，但无法成功注网。
原因分析：模组锁定的频段与当前所使用SIM卡支持的频段不匹配而导致注网失败。例如，模组插入的USIM卡由中国移动提供，中国移动的NB-IoT网络仅部署了B8，但模组却锁定了B5，SIM卡中的PLMN与网络的PLMN不一致导致搜网失败。
5.5.2 机卡绑定导致的搜网失败
问题描述：模组发起搜网之后，发起附着请求被拒绝后一直尝试搜网，但无法成功注网。
原因分析：机卡绑定导致入网附着被拒绝。
备注：Log中显示的模组注网被拒绝原因可参考3GPP协议，此Log仅作案例分析。
本文档主要介绍了NB860&MB960&MB260模组搜网策略及相关的AT命令，并给出了网络搜索和注册流程，旨在帮助客户了解模组的网络搜索机制，同时也对搜网过程中常见的问题进行了案例分析和说明。
2 网络搜索注册过程
图2.1 模组搜网完整流程
3 影响注网速度的因素
3.1 PLMN选择对注网速度的影响
使用PLMN列表进行小区选择时，模组会尝试附着网络。附着网络成功后才会结束PLMN选择流程，否则会重复尝试直至完成所有PLMN的搜索，从而影响注网速度，PLMN选择的流程如下图3.1所示。
图3.1 PLMN选择流程
3.2 频点扫描对注网速度的影响
当PLMN选择完成后，模组开始进行频点扫描，以期扫描到一个在选定PLMN中的小区。当模组开机后，终端会优先搜索先验频点(KV中记录的数据)以加快注网速度。整体搜网流程如下：
图3.2 频点扫描过程
其中高优先级的频点包括：之前注册过的先验频点以及本次搜网过程中记录的频点。需要注意的是：在前一个频点扫描过程中，如果扫描到合适的频点并满足接入准则，则终端会直接发起网络附着，不会再继续搜索其他的频点/频段。
对于支持多频段的模组，如果全部频段都扫描一遍，将需要几分钟的时间去扫描全部的频点。下表为NB860&MB960&MB260模组在不同频段下的测试结果得出的搜网时间。
表3-1 不同频段下模组搜网时间（约值）
备注：
1.此数据仅为测试数据，每个band的扫频时间会跟随现网环境因素波动。
2.模组实际应用中至少要保证3min搜网时间。
3.3 小区选择对注网速度的影响
NB860&MB960&MB260模组进行小区选择时，如果通过AT命令锁频，则只搜索配置的频点，因此注网速度会更快。若没有锁频，则会根据以下规则进行小区选择：
（1）模组根据先验频点(KV里存储的历史频点)进行快搜；
（2）若未搜索到小区，进入慢搜；
（3）如果仍未搜索到小区，则会更新PLMN再次进行新一轮的快搜和慢搜；
（4）先验频点搜索后，如未搜到小区，模组会逐个进行所有频点的快搜和慢搜；
（5）如果仍未搜索到小区，则会更新PLMN再次进行新一轮的快搜和慢搜，直至搜索完所有频点。
小区驻留成功后才会结束流程，否则会重复尝试直至完成所有频点的搜索，从而影响注网速度，小区选择的过程如下图所示。
图3.3 小区选择过程
备注：
1.锁频方式仅在调试时使用，模组正式应用中严禁锁频。
2.锁频指令(功能)掉电不保存。
3.4 先验频点保存机制
目前NB860&MB960&MB260模组保留先验频点的机制为：在搜索到小区之后，将该小区频点保存到KV。模组一个PLMN最多保存5个先验频点，最多支持3个PLMN。在新的环境下，如果无法找到先验频点进行注网，模组会重新搜索合适的频点进行注网并保存新注册的频点为先验频点。在先验频点可用的情况下，注网速度会大大加快，具体数据可参考5.2、5.3章节。
4 网络搜索加速方案
4.1 锁定频点或设置优先搜索频段
为了加快网络搜索和注网的速度，可通过使用相关AT命令锁定频点、设置频段搜索的优先等级。
表4-1 搜网相关的AT指令
备注：锁频方式仅在调试时使用，模组正式应用中严禁锁频。
4.2 指定搜索频段
对于NB860&MB960&MB260模组，建议根据SIM卡所归属的运营商指定搜索频段；不同的中国运营商，参照频段如下：
表4-2 中国大陆地区加速网络搜索的频段设置方案
备注：以上为运营商常见部署方案，但各运营商在不同地区的部署方案可能有所差异；有关各地区更准确的网络部署方案，请咨询当地运营商。
5 入网流程典型场景
5.1 指定频点搜网流程
模组在调试阶段可通过锁定可用频点来进行测试，以便达到模组最快注网速度。当锁定频点之后，模组会搜索指定的频点，入网时间相对较短(本例中约8s)，通过log观察搜网流程如下图5.1所示。
图5.1 指定频点搜网流程
5.2 有先验频点且可用的搜网流程
模组最多可以保存15个先验频点。当有先验频点时，模组优先搜索先验频点，入网时间相对较短(本例中约7s)，通过log观察搜网流程如下图5.2所示。
图5.2 有先验频点的入网流程
5.3 无先验频点搜网流程
在无先验频点的情况下，模组按照所设置的频段顺序进行扫频，入网时间受所配置的频段数量和频段顺序影响(本例中配置频段为5和8，入网时间约55s)，通过log观察搜网流程如下图5.3所示。
图5.3 无先验频点的入网流程
5.4 无网络搜网流程
对于NB-IoT模组，大部分的应用场景属于固定场景，对时延的要求不高。并且出于低功耗的考虑，在无网络的情况下，一次全频段搜网失败之后，UE并不会立刻再去进行搜网，而是会启动PLMN_SEARCH_TIMER_EXPIRY_MSG定时器，在定时器延时后再开始搜网。
定时器规则如下：
第一次延时300s、第二次延时600s、第三次延时1200s，以此类推，最长周期为每天发起一次PLMN搜索。
定时器延时规则如下图所示：
图5.4 PLMN_SEARCH_TIMER_EXPIRY_MSG定时器
备注：模组全频搜网时间后续更新。
5.5 模组网络搜索失败
5.5.1 错误锁定频段导致的搜网失败
问题描述：模组发起搜网之后，发起附着请求被拒绝后一直尝试搜网，但无法成功注网。
原因分析：模组锁定的频段与当前所使用SIM卡支持的频段不匹配而导致注网失败。例如，模组插入的USIM卡由中国移动提供，中国移动的NB-IoT网络仅部署了B8，但模组却锁定了B5，SIM卡中的PLMN与网络的PLMN不一致导致搜网失败。
图5.5 错误锁定频段导致的搜网失败
5.5.2 机卡绑定导致的搜网失败
问题描述：模组发起搜网之后，发起附着请求被拒绝后一直尝试搜网，但无法成功注网。
原因分析：机卡绑定导致入网附着被拒绝。
图5.6 机卡绑定导致的搜网失败
备注：Log中显示的模组注网被拒绝原因可参考3GPP协议，此Log仅作案例分析。
