NB-IoT从原理到实践 _生活百科

NB-IoT从原理到实践出版信息作译者：吴细刚出版时间：2017-11 千字数：216 版次：01-01 页数：288 开本：16开装帧： I S B N ：9787121328947内容简介本书以一个无线网路工程师的视角，用通俗易懂的语言解读了窄带物联网（NB-IoT）的重要特性、基本原理、关键技术和网路规划。在阐述的过程中，重点介绍了NB-IoT 与LTE 的联繫与差异，方便具备LTE 技术基础的读者快速完成知识导入。书中通过对一些关键过程的详细分析，将散落在各层协定的相关知识点有机串联起来，使得知识全面化、体系化。在内容编排上，将整体知识以讲座的形式进行科学切分，方便读者阅读学习。本书主要读者对象为移动通信领域从事技术研究、产品开发、网路最佳化、网路维护、网路规划人员，也可供高等院校师生参考。目录四大特性篇第1 讲 NB-IoT 的笑傲江湖 .................................................................................. 21.1 物联网的前世今生 ................................................................................... 21.1.1 何为物联网？ ................................................................................ 21.1.2 物联网的套用场景 ........................................................................ 31.1.3 物联网技术的众生相 .................................................................... 41.2 NB-IoT 的笑傲江湖 ................................................................................. 61.2.1 NB 是什幺...................................................................................... 71.2.2 NB 与不同门派的SB .................................................................... 81.2.3 NB 与同门师兄弟的SB 大战 ....................................................... 91.2.4 NB 与同门不同宗派间的SB ...................................................... 10第2 讲 NB-IoT 强覆盖之降龙掌 ........................................................................ 112.1 第一招飞龙在天 ................................................................................... 112.2 第二招六龙迴旋 ................................................................................... 132.3 第三招亢龙有悔 ................................................................................... 152.4 15K 能达到20db 增益吗？ ................................................................... 162.5 链路预算表 ............................................................................................. 17第3 讲 NB-IoT 小功耗之前戏要做足 ................................................................ 183.1 DRX 概述 ................................................................................................ 183.2 场景一：IDLE DRX ............................................................................... 193.3 场景二：CONNECT DRX ..................................................................... 21VIII3.4 场景三：INACTIVE TIMER ................................................................. 233.5 小结 ......................................................................................................... 24第4 讲 NB-IoT 小功耗之太极拳 ........................................................................ 254.1 PSM(Power Saving Mode) ...................................................................... 25 4.2 eDRX(Extended DRX) ............................................................................ 284.3 PSM 和eDRX 的关係 ............................................................................ 29第5 讲 NB-IoT 低成本之葵花宝典1 ................................................................. 315.1 採用FDD 半双工，降低器件複杂度 ................................................... 315.2 新硬体结构，裁剪不必要的硬体 ......................................................... 35第6 讲 NB-IoT 低成本之葵花宝典2 ................................................................. 376.1 根据终端窄带特性，简化信道及物理层 ............................................. 376.2 新空口协定栈，阉割晶片运算能力 ..................................................... 386.3 产业链及运营等影响成本的因素 ......................................................... 406.4 晶片成本进展 ......................................................................................... 416.5 低成本小结 ............................................................................................. 42第7 讲 NB-IoT 大连线之乾坤大挪移 ................................................................ 437.1 NB-IoT 的用户密度估算 ....................................................................... 437.2 单小区50K 用户如何做到？ ................................................................ 457.3 实际容量估算 ......................................................................................... 47 7.4 关于容量的一些思考 ............................................................................. 48物理信道篇第8 讲 NB-IoT 工作频宽为多少，这是个问题！ ............................................ 508.1 LTE 频宽分析 ......................................................................................... 508.2 NB 是200K？ ......................................................................................... 528.3 NB 是180K？ ......................................................................................... 538.4 为什幺大家都在谈GSM 退频给NB 用？ ........................................... 54第9 讲 NB-IoT 三种部署方式 ............................................................................ 569.1 你到底叫啥名？ ..................................................................................... 56IX目录9.2 三种部署方式 ......................................................................................... 569.3 NB-IoT Channel Raster ........................................................................... 589.4 三种部署方式性能比较 ......................................................................... 609.5 终端如何区分部署方式？ ..................................................................... 62第10 讲 NB-IoT 物理层结构 .............................................................................. 6310.1 下行物理层结构 ................................................................................... 63 10.1.1 频域分析 .................................................................................... 6410.1.2 时域分析 .................................................................................... 6410.2 上行物理层结构 ................................................................................... 6610.2.1 频域分析 .................................................................................... 6610.2.2 时域分析 .................................................................................... 6810.3 上行资源单元RU ................................................................................. 69第11 讲 NB-IoT 下行主同步信号NPSS .......................................................... 7211.1 练好基本功——Zadoff - Chu Sequence .............................................. 7211.2 NPSS 信号作用和资源映射 ................................................................. 7511.3 NPSS 信号的生成 ................................................................................. 77第12 讲 NB-IoT 下行辅同步信号NSSS .......................................................... 8012.1 NSSS 信号作用和资源映射 ................................................................. 8012.2 NSSS 信号的生成 ................................................................................. 8312.3 NB 同步信号与LTE 比较 ................................................................... 86第13 讲 NB-IoT 下行参考信号NRS ................................................................. 87 13.1 LTE 中下行参考信号RS ..................................................................... 8713.2 NRS 信号的生成及作用 ...................................................................... 8913.3 NRS 资源映射 ...................................................................................... 9013.4 遇到的挑战 ........................................................................................... 9213.5 NRS 与CRS 比较 ................................................................................. 93第14 讲 NB-IoT 下行NPBCH 信道 .................................................................. 9414.1 信号与信道的区别 ............................................................................... 9414.2 系统讯息简介 ....................................................................................... 9414.3 NPBCH 中内容解码 ............................................................................. 96X14.4 NPBCH 的处理过程 ............................................................................. 9814.5 NPBCH 资源映射 ............................................................................... 10014.6 NPBCH 与PBCH 比较 ...................................................................... 101第15 讲 NB-IoT 下行控制信道NPDCCH ...................................................... 10215.1 NPDCCH 的DCI 格式和功能 ........................................................... 102 15.2 NPDCCH 资源映射 ............................................................................ 10515.3 NPDCCH 的处理过程 ........................................................................ 10815.4 NPDCCH 的搜寻空间 ........................................................................ 10815.4.1 搜寻空间分类 .......................................................................... 10815.4.2 搜寻空间起始位置及盲检次数 .............................................. 10915.5 DL GAP 配置 ...................................................................................... 11115.6 NPDCCH 与PDCCH 比较 ................................................................. 112第16 讲 NB-IoT 下行共享信道NPDSCH ...................................................... 11316.1 DCI Format N1 栏位解析 ................................................................... 11316.2 NPDSCH 资源映射 ............................................................................ 11816.3 NPDSCH 的处理过程 ........................................................................ 11816.4 SIB1-NB 的传输 ................................................................................. 119第17 讲 NB-IoT 上行随机接入信道NPRACH .............................................. 12217.1 NPRACH 信道结构 ............................................................................ 122 17.2 覆盖等级介绍 ..................................................................................... 12617.3 NPRACH 资源配置 ............................................................................ 12817.4 Preamble 码的生成和传送 ................................................................. 13017.5 NPRACH 与PRACH 比较 ................................................................. 132第18 讲 NB-IoT 上行共享信道NPUSCH ...................................................... 13318.1 NB 与LTE 上行传输的不同点 ......................................................... 13318.2 NPUSCH 上行资源单元RU .............................................................. 13418.3 DCI Format N0 栏位解析（for NPUSCH Format 1） ...................... 13418.4 NPUSCH Fomat2（UCI）调度栏位解析 ......................................... 14018.5 NPUSCH 其他特性 ............................................................................ 14018.6 NPUSCH 与PUSCH 比较 ................................................................. 141XI目录第19 讲 NB-IoT 上行参考信号DMRS 及信道小结 ...................................... 14219.1 DMRS 信号的作用 ............................................................................. 14219.2 DMRS 资源映射 ................................................................................. 14319.3 NB 中DMRS 与LTE 的差异性 ........................................................ 146 19.4 NB 中信道小结................................................................................... 14719.5 结语 ..................................................................................................... 148关键技术篇第20 讲 NB-IoT 网路架构 ................................................................................ 15020.1 NB 总体网路架构 ............................................................................... 15020.2 UP 和CP 传输最佳化方案大PK .......................................................... 15220.2.1 CP 和UP 方案传输路径对比 ................................................. 15320.2.2 CP 和UP 协定栈对比 ............................................................. 15420.2.3 信令流程对比 .......................................................................... 15520.2.4 CP/UP 方案综合比较 .............................................................. 15520.3 Non-IP 数据传输方案 ........................................................................ 15620.4 短讯息传输方案 ................................................................................. 157第21 讲 NB-IoT 关键信令流程 ........................................................................ 15921.1 CP 传输方案 ....................................................................................... 15921.1.1 CP 传输方案端到端信令流程 ................................................ 159 21.1.2 RRC 连线建立过程 ................................................................. 16121.2 UP 传输方案 ....................................................................................... 16321.2.1 UP 传输方案端到端信令流程 ................................................ 16421.2.2 RRC 挂起流程（Suspend Connection procedure） ............... 16621.2.3 RRC 恢複流程（Resume Connection procedure） ................ 16721.3 CP/UP 方案网路协商流程 ................................................................. 168第22 讲 NB-IoT 小区选择与重选 .................................................................... 17122.1 小区选择与重选概述 ......................................................................... 17122.2 小区搜寻 ............................................................................................. 174XII22.3 PLMN 选择 ......................................................................................... 17422.4 小区选择 ............................................................................................. 17522.5 邻区测量 ............................................................................................. 17722.6 小区重选 ............................................................................................. 178第23 讲 NB-IoT 系统讯息调度 ........................................................................ 18223.1 系统讯息广播概述 ............................................................................. 182 23.2 系统讯息调度 ..................................................................................... 18323.2.1 MIB 和SIB1 的传送 ............................................................... 18423.2.2 其他SIB 讯息调度 .................................................................. 18523.2.3 SI 视窗开始SFN 计算方法及调度示例 ................................ 18623.3 系统讯息更新 ..................................................................................... 187第24 讲 NB-IoT 寻呼原理与eDRX ................................................................ 19024.1 关于省电的故事的续集 ..................................................................... 19024.2 寻呼原理 ............................................................................................. 19124.2.1 寻呼的触发 .............................................................................. 19124.2.2 空口寻呼机制 .......................................................................... 19224.2.3 寻呼处理过程 .......................................................................... 19424.2.4 寻呼实际计算示例 .................................................................. 19524.3 eDRX 寻呼 .......................................................................................... 19624.3.1 eDRX 协商和寻呼流程 ........................................................... 19624.3.2 eDRX 寻呼机制 ....................................................................... 197 第25 讲 NB-IoT 随机接入过程 ........................................................................ 20025.1 NB 和LTE PRACH 信道特性对比 ................................................... 20125.2 覆盖等级简介 ..................................................................................... 20225.3 基于竞争的随机接入流程解析 ......................................................... 20325.4 SIB2 中NPRACH 解码 ...................................................................... 208第26 讲 NB-IoT 功率控制 ................................................................................ 20926.1 下行功率分配 ..................................................................................... 20926.2 上行功率控制 ..................................................................................... 21126.2.1 NPRACH 功率控制 ................................................................ 212XIII目录26.2.2 NPUSCH 功率控制 ................................................................ 215第27 讲 NB-IoT HARQ 过程 ........................................................................... 21827.1 HARQ 连环九问 ................................................................................. 21827.2 NB 中上下行HARQ 套用要点 ......................................................... 22127.3 下行HARQ 定时关係 ........................................................................ 222 27.3.1 NPDCCH 与NPDSCH 定时关係 ........................................... 22327.3.2 NPDSCH 与NPUSCH 格式2 定时关係 ................................ 22427.3.3 下行HARQ 示例 ..................................................................... 22527.4 上行HARQ 定时关係 ........................................................................ 22527.4.1 NPDCCH 和NPUSCH 定时关係 ........................................... 22527.4.2 上行HARQ 示例 ..................................................................... 22627.5 一次完整的下行HARQ 传输定时流程 ............................................ 227第28 讲 NB-IoT 技术拾遗 ............................................................................... 22828.1 NB 中常见的定时器和计数器 ........................................................... 22828.1.1 RRC 初始接入类 ..................................................................... 23028.1.2 无线链路失败监测类 .............................................................. 23028.1.3 RRC 重建类 ............................................................................. 23228.2 NB-IoT 的安全机制 ........................................................................... 23328.3 NB 中终端能力信息互动 ................................................................... 234网路规划篇第29 讲 NB-IoT 规划概述及链路预算 ............................................................ 23729.1 规划的三大要点 ................................................................................. 237 29.2 NB 的规划特点分析 ........................................................................... 23829.3 覆盖规划之于链路预算 ..................................................................... 24029.3.1 链路预算过程 .......................................................................... 24129.3.2 链路预算表（示例）解读 ...................................................... 24229.3.3 NPUSCH 链路预算实例 ......................................................... 243