出版信息
作 譯 者：吳細剛 出版時間：2017-11 千 字 數：216 版 次：01-01 頁 數：288 開 本：16開 裝 幀： I S B N ：9787121328947
內容簡介
本書以一個無線網路工程師的視角，用通俗易懂的語言解讀了窄帶物聯網（NB-IoT）的重要特性、基本原理、關鍵技術和網路規劃。在闡述的過程中，重點介紹了NB-IoT 與LTE 的聯繫與差異，方便具備LTE 技術基礎的讀者快速完成知識導入。書中通過對一些關鍵過程的詳細分析，將散落在各層協定的相關知識點有機串聯起來，使得知識全面化、體系化。在內容編排上，將整體知識以講座的形式進行科學切分，方便讀者閱讀學習。本書主要讀者對象為移動通信領域從事技術研究、產品開發、網路最佳化、網路維護、網路規劃人員，也可供高等院校師生參考。
目錄
四大特性篇
第1 講 NB-IoT 的笑傲江湖 .................................................................................. 2
1.1 物聯網的前世今生 ................................................................................... 2
1.1.1 何為物聯網？ ................................................................................ 2
1.1.2 物聯網的套用場景 ........................................................................ 3
1.1.3 物聯網技術的眾生相 .................................................................... 4
1.2 NB-IoT 的笑傲江湖 ................................................................................. 6
1.2.1 NB 是什麼...................................................................................... 7
1.2.2 NB 與不同門派的SB .................................................................... 8
1.2.3 NB 與同門師兄弟的SB 大戰 ....................................................... 9
1.2.4 NB 與同門不同宗派間的SB ...................................................... 10
第2 講 NB-IoT 強覆蓋之降龍掌 ........................................................................ 11
2.1 第一招 飛龍在天 ................................................................................... 11
2.2 第二招 六龍迴旋 ................................................................................... 13
2.3 第三招 亢龍有悔 ................................................................................... 15
2.4 15K 能達到20db 增益嗎？ ................................................................... 16
2.5 鏈路預算表 ............................................................................................. 17
第3 講 NB-IoT 小功耗之前戲要做足 ................................................................ 18
3.1 DRX 概述 ................................................................................................ 18
3.2 場景一：IDLE DRX ............................................................................... 19
3.3 場景二：CONNECT DRX ..................................................................... 21
VIII
3.4 場景三：INACTIVE TIMER ................................................................. 23
3.5 小結 ......................................................................................................... 24
第4 講 NB-IoT 小功耗之太極拳 ........................................................................ 25
4.1 PSM(Power Saving Mode) ...................................................................... 25
4.2 eDRX(Extended DRX) ............................................................................ 28
4.3 PSM 和eDRX 的關係 ............................................................................ 29
第5 講 NB-IoT 低成本之葵花寶典1 ................................................................. 31
5.1 採用FDD 半雙工，降低器件複雜度 ................................................... 31
5.2 新硬體結構，裁剪不必要的硬體 ......................................................... 35
第6 講 NB-IoT 低成本之葵花寶典2 ................................................................. 37
6.1 根據終端窄帶特性，簡化信道及物理層 ............................................. 37
6.2 新空口協定棧，閹割晶片運算能力 ..................................................... 38
6.3 產業鏈及運營等影響成本的因素 ......................................................... 40
6.4 晶片成本進展 ......................................................................................... 41
6.5 低成本小結 ............................................................................................. 42
第7 講 NB-IoT 大連線之乾坤大挪移 ................................................................ 43
7.1 NB-IoT 的用戶密度估算 ....................................................................... 43
7.2 單小區50K 用戶如何做到？ ................................................................ 45
7.3 實際容量估算 ......................................................................................... 47
7.4 關於容量的一些思考 ............................................................................. 48
物理信道篇
第8 講 NB-IoT 工作頻寬為多少，這是個問題！ ............................................ 50
8.1 LTE 頻寬分析 ......................................................................................... 50
8.2 NB 是200K？ ......................................................................................... 52
8.3 NB 是180K？ ......................................................................................... 53
8.4 為什麼大家都在談GSM 退頻給NB 用？ ........................................... 54
第9 講 NB-IoT 三種部署方式 ............................................................................ 56
9.1 你到底叫啥名？ ..................................................................................... 56
IX
目 錄
9.2 三種部署方式 ......................................................................................... 56
9.3 NB-IoT Channel Raster ........................................................................... 58
9.4 三種部署方式性能比較 ......................................................................... 60
9.5 終端如何區分部署方式？ ..................................................................... 62
第10 講 NB-IoT 物理層結構 .............................................................................. 63
10.1 下行物理層結構 ................................................................................... 63
10.1.1 頻域分析 .................................................................................... 64
10.1.2 時域分析 .................................................................................... 64
10.2 上行物理層結構 ................................................................................... 66
10.2.1 頻域分析 .................................................................................... 66
10.2.2 時域分析 .................................................................................... 68
10.3 上行資源單元RU ................................................................................. 69
第11 講 NB-IoT 下行主同步信號NPSS .......................................................... 72
11.1 練好基本功——Zadoff - Chu Sequence .............................................. 72
11.2 NPSS 信號作用和資源映射 ................................................................. 75
11.3 NPSS 信號的生成 ................................................................................. 77
第12 講 NB-IoT 下行輔同步信號NSSS .......................................................... 80
12.1 NSSS 信號作用和資源映射 ................................................................. 80
12.2 NSSS 信號的生成 ................................................................................. 83
12.3 NB 同步信號與LTE 比較 ................................................................... 86
第13 講 NB-IoT 下行參考信號NRS ................................................................. 87
13.1 LTE 中下行參考信號RS ..................................................................... 87
13.2 NRS 信號的生成及作用 ...................................................................... 89
13.3 NRS 資源映射 ...................................................................................... 90
13.4 遇到的挑戰 ........................................................................................... 92
13.5 NRS 與CRS 比較 ................................................................................. 93
第14 講 NB-IoT 下行NPBCH 信道 .................................................................. 94
14.1 信號與信道的區別 ............................................................................... 94
14.2 系統訊息簡介 ....................................................................................... 94
14.3 NPBCH 中內容解碼 ............................................................................. 96
X
14.4 NPBCH 的處理過程 ............................................................................. 98
14.5 NPBCH 資源映射 ............................................................................... 100
14.6 NPBCH 與PBCH 比較 ...................................................................... 101
第15 講 NB-IoT 下行控制信道NPDCCH ...................................................... 102
15.1 NPDCCH 的DCI 格式和功能 ........................................................... 102
15.2 NPDCCH 資源映射 ............................................................................ 105
15.3 NPDCCH 的處理過程 ........................................................................ 108
15.4 NPDCCH 的搜尋空間 ........................................................................ 108
15.4.1 搜尋空間分類 .......................................................................... 108
15.4.2 搜尋空間起始位置及盲檢次數 .............................................. 109
15.5 DL GAP 配置 ...................................................................................... 111
15.6 NPDCCH 與PDCCH 比較 ................................................................. 112
第16 講 NB-IoT 下行共享信道NPDSCH ...................................................... 113
16.1 DCI Format N1 欄位解析 ................................................................... 113
16.2 NPDSCH 資源映射 ............................................................................ 118
16.3 NPDSCH 的處理過程 ........................................................................ 118
16.4 SIB1-NB 的傳輸 ................................................................................. 119
第17 講 NB-IoT 上行隨機接入信道NPRACH .............................................. 122
17.1 NPRACH 信道結構 ............................................................................ 122
17.2 覆蓋等級介紹 ..................................................................................... 126
17.3 NPRACH 資源配置 ............................................................................ 128
17.4 Preamble 碼的生成和傳送 ................................................................. 130
17.5 NPRACH 與PRACH 比較 ................................................................. 132
第18 講 NB-IoT 上行共享信道NPUSCH ...................................................... 133
18.1 NB 與LTE 上行傳輸的不同點 ......................................................... 133
18.2 NPUSCH 上行資源單元RU .............................................................. 134
18.3 DCI Format N0 欄位解析（for NPUSCH Format 1） ...................... 134
18.4 NPUSCH Fomat2（UCI）調度欄位解析 ......................................... 140
18.5 NPUSCH 其他特性 ............................................................................ 140
18.6 NPUSCH 與PUSCH 比較 ................................................................. 141
XI
目 錄
第19 講 NB-IoT 上行參考信號DMRS 及信道小結 ...................................... 142
19.1 DMRS 信號的作用 ............................................................................. 142
19.2 DMRS 資源映射 ................................................................................. 143
19.3 NB 中DMRS 與LTE 的差異性 ........................................................ 146
19.4 NB 中信道小結................................................................................... 147
19.5 結語 ..................................................................................................... 148
關鍵技術篇
第20 講 NB-IoT 網路架構 ................................................................................ 150
20.1 NB 總體網路架構 ............................................................................... 150
20.2 UP 和CP 傳輸最佳化方案大PK .......................................................... 152
20.2.1 CP 和UP 方案傳輸路徑對比 ................................................. 153
20.2.2 CP 和UP 協定棧對比 ............................................................. 154
20.2.3 信令流程對比 .......................................................................... 155
20.2.4 CP/UP 方案綜合比較 .............................................................. 155
20.3 Non-IP 數據傳輸方案 ........................................................................ 156
20.4 短訊息傳輸方案 ................................................................................. 157
第21 講 NB-IoT 關鍵信令流程 ........................................................................ 159
21.1 CP 傳輸方案 ....................................................................................... 159
21.1.1 CP 傳輸方案端到端信令流程 ................................................ 159
21.1.2 RRC 連線建立過程 ................................................................. 161
21.2 UP 傳輸方案 ....................................................................................... 163
21.2.1 UP 傳輸方案端到端信令流程 ................................................ 164
21.2.2 RRC 掛起流程（Suspend Connection procedure） ............... 166
21.2.3 RRC 恢複流程（Resume Connection procedure） ................ 167
21.3 CP/UP 方案網路協商流程 ................................................................. 168
第22 講 NB-IoT 小區選擇與重選 .................................................................... 171
22.1 小區選擇與重選概述 ......................................................................... 171
22.2 小區搜尋 ............................................................................................. 174
XII
22.3 PLMN 選擇 ......................................................................................... 174
22.4 小區選擇 ............................................................................................. 175
22.5 鄰區測量 ............................................................................................. 177
22.6 小區重選 ............................................................................................. 178
第23 講 NB-IoT 系統訊息調度 ........................................................................ 182
23.1 系統訊息廣播概述 ............................................................................. 182
23.2 系統訊息調度 ..................................................................................... 183
23.2.1 MIB 和SIB1 的傳送 ............................................................... 184
23.2.2 其他SIB 訊息調度 .................................................................. 185
23.2.3 SI 視窗開始SFN 計算方法及調度示例 ................................ 186
23.3 系統訊息更新 ..................................................................................... 187
第24 講 NB-IoT 尋呼原理與eDRX ................................................................ 190
24.1 關於省電的故事的續集 ..................................................................... 190
24.2 尋呼原理 ............................................................................................. 191
24.2.1 尋呼的觸發 .............................................................................. 191
24.2.2 空口尋呼機制 .......................................................................... 192
24.2.3 尋呼處理過程 .......................................................................... 194
24.2.4 尋呼實際計算示例 .................................................................. 195
24.3 eDRX 尋呼 .......................................................................................... 196
24.3.1 eDRX 協商和尋呼流程 ........................................................... 196
24.3.2 eDRX 尋呼機制 ....................................................................... 197
第25 講 NB-IoT 隨機接入過程 ........................................................................ 200
25.1 NB 和LTE PRACH 信道特性對比 ................................................... 201
25.2 覆蓋等級簡介 ..................................................................................... 202
25.3 基於競爭的隨機接入流程解析 ......................................................... 203
25.4 SIB2 中NPRACH 解碼 ...................................................................... 208
第26 講 NB-IoT 功率控制 ................................................................................ 209
26.1 下行功率分配 ..................................................................................... 209
26.2 上行功率控制 ..................................................................................... 211
26.2.1 NPRACH 功率控制 ................................................................ 212
XIII
目 錄
26.2.2 NPUSCH 功率控制 ................................................................ 215
第27 講 NB-IoT HARQ 過程 ........................................................................... 218
27.1 HARQ 連環九問 ................................................................................. 218
27.2 NB 中上下行HARQ 套用要點 ......................................................... 221
27.3 下行HARQ 定時關係 ........................................................................ 222
27.3.1 NPDCCH 與NPDSCH 定時關係 ........................................... 223
27.3.2 NPDSCH 與NPUSCH 格式2 定時關係 ................................ 224
27.3.3 下行HARQ 示例 ..................................................................... 225
27.4 上行HARQ 定時關係 ........................................................................ 225
27.4.1 NPDCCH 和NPUSCH 定時關係 ........................................... 225
27.4.2 上行HARQ 示例 ..................................................................... 226
27.5 一次完整的下行HARQ 傳輸定時流程 ............................................ 227
第28 講 NB-IoT 技術拾遺 ............................................................................... 228
28.1 NB 中常見的定時器和計數器 ........................................................... 228
28.1.1 RRC 初始接入類 ..................................................................... 230
28.1.2 無線鏈路失敗監測類 .............................................................. 230
28.1.3 RRC 重建類 ............................................................................. 232
28.2 NB-IoT 的安全機制 ........................................................................... 233
28.3 NB 中終端能力信息互動 ................................................................... 234
網路規劃篇
第29 講 NB-IoT 規劃概述及鏈路預算 ............................................................ 237
29.1 規劃的三大要點 ................................................................................. 237
29.2 NB 的規劃特點分析 ........................................................................... 238
29.3 覆蓋規劃之於鏈路預算 ..................................................................... 240
29.3.1 鏈路預算過程 .......................................................................... 241
29.3.2 鏈路預算表（示例）解讀 ...................................................... 242
29.3.3 NPUSCH 鏈路預算實例 ......................................................... 243
