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戴博，袁弋非，余嫒芳 著 著

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• NB-IoT
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店铺： 蓝墨水图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115437600

商品编码：11248581813

出版时间：2016-11-01

页数：1

字数：1

内容简介

基本信息

书名:窄带物联网(NB-IoT)标准与关键技术

定价：79.00元

作者：戴博,袁弋非,余嫒芳

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2016-11-01

ISBN：9787115437600

字数：

页码：312

版次：01

装帧：平装

开本：小16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

1.内容系统全面：涵盖LTE R13 NB-IoT的整体协议，从核心网一直到物理层。深入阐述NB-IoT的关键技术和重要的标准化过程。
2.及时性：LTE R13 NB-IoT标准刚刚在6月份冻结。
3.产业政策的支持∶物联网是“中国制造2025”的核心组成部分，而NB-IoT是目前物联网众多标准技术当中热门、非常看好的一项技术。一本好的NB-IoT图书，对中国的NB-IoT、乃至物联网的产业链发展会起积极的作用。
4.作者系“千人计划”特聘专家，IEEE会员，担任汉斯《无线通信》期刊主编，《千人》杂志编委，被评为信息科技行业的领军人物。

内容提要

本书对LTE R13 NB-IoT的整体协议做了比较详尽和全面系统的描述，涉及网络架构、物理层的各类信道、空口控制面、空口用户面、关键过程、射频指标和后续演进。不仅讲述协议中涉及的关键技术，而且对重要的、但未被采纳的候选技术也进行了对比，呈现部分标准化的过程。书中还配有大量的性能分析。

目录

第1章 背景及概述t1
1．1 NB-IoT背景简介 2
1．2 NB-IoT WI目标 5
1．3 NB-IoT系统需求 6
1．4 NB-IoT标准进展 7
1．5 NB-IoT市场动态 7

第2章 NB-IoT网络架构 8
2．1 引言 9
2．2 总体框架概述 10
2．3 协议栈架构 12
2．3．1 基于SGi的控制面优化协议栈 13
2．3．2 基于T6的控制面优化协议栈 13
2．4 网络接口 14
2．5 网元实体 20

第3章 NB-IoT空口控制面协议 25
3．1 概述 26
3．2 RRC架构 27
3．3 连接控制 28
3．3．1 RRC连接建立过程 30
3．3．2 RRC连接恢复过程 32
3．3．3 RRC释放/挂起过程 35
3．3．4 RRC连接重建立过程 36
3．3．5 RRC连接重配过程 37
3．3．6 无线资源配置 38
3．3．7 无线链路失败检测及操作 39

第4章 NB-IoT空口用户面协议 41
4．1 媒体接入控制MAC 42
4．1．1 概述 42
4．1．2 关键过程 42
4．2 无线链路控制层RLC 49
4．2．1 概述 49
4．2．2 服务模式 50
4．3 分组数据汇聚协议层PDCP 51
4．3．1 概述 51
4．3．2 主要功能 52
4．3．3 数据传输过程 53

第5章 物理层下行链路 55
5．1 概述 56
5．1．1 多址方式 56
5．1．2 帧结构 56
5．1．3 下行资源单元 57
5．1．4 下行物理信道 57
5．1．5 下行物理信号 58
5．2 同步信号 58
5．2．1 引言 58
5．2．2 信号结构 58
5．2．3 同步序列 60
5．3 物理广播信道 72
5．3．1 信道结构 72
5．3．2 处理过程 74
5．4 物理下行控制信道 76
5．4．1 引言 76
5．4．2 下行控制信息 77
5．4．3 物理下行控制信道格式 80
5．4．4 处理过程 81
5．4．5 搜索空间 82
5．5 物理下行共享信道 86
5．5．1 引言 86
5．5．2 信道结构 87
5．5．3 处理过程 88
5．5．4 传输模式 89
5．6 下行参考信号 90
5．6．1 窄带参考信号 90
5．6．2 小区专有参考信号 93
5．6．3 RRM测量 94
5．7 下行信号生成 95
5．7．1 中心频点 95
5．7．2 信号生成公式 99
5．8 DL Gap 100
5．8．1 引言 100
5．8．2 方案描述 102


第6章 物理层上行链路 104
6．1 概述 105
6．1．1 多址方式 105
6．1．2 帧结构 105
6．1．3 上行资源单元 106
6．1．4 上行物理信道 108
6．1．5 上行物理信号 108
6．2 物理上行共享信道格式1 108
6．2．1 引言 108
6．2．2 信道结构 108
6．2．3 处理过程 109
6．3 物理上行共享信道格式2 110
6．3．1 引言 110
6．3．2 信道结构 111
6．3．3 处理过程 111
6．4 物理随机接入信道 112
6．4．1 信道结构 112
6．4．2 随机接入序列结构 119
6．4．3 随机接入信号生成 120
6．4．4 资源配置 121
6．4．5 功率控制 122
6．5 上行参考信号 124
6．5．1 引言 124
6．5．2 时频结构 124
6．5．3 序列 127
6．5．4 序列组跳变 132
6．6 SC-FDMA信号生成 132
6．7 UL Gap 134
6．7．1 引言 134
6．7．2 方案描述 134
6．8 峰均比降低 135

第7章 NB-IoT关键过程 140
7．1 总体流程 141
7．1．1 附着 141
7．1．2 去附着 146
7．1．3 跟踪区域更新 149
7．1．4 业务请求 153
7．1．5 控制面数据传输 154
7．1．6 用户面数据传输 160
7．1．7 控制面方案用户面方案切换 163
7．1．8 非IP数据传输 165
7．2 系统消息的调度 173
7．2．1 系统消息的类型和结构 173
7．2．2 MIB-NB的内容与调度 174
7．2．3 SIB1-NB的内容与调度 175
7．2．4 SI message的调度 179
7．2．5 系统消息的有效性与更新通知 180
7．2．6 SIB14-NB的更新 181
7．3 随机接入过程 181
7．3．1 基于竞争的随机接入过程 182
7．3．2 基于非竞争的随机接入过程 190
7．4 寻呼过程 190
7．4．1 寻呼机制增强 190
7．4．2 寻呼的相关计算 192
7．5 接纳控制 193
7．5．1 LTE系统ACB接入控制机制 194
7．5．2 LTE系统EAB机制 195
7．5．3 LTE系统Backoff机制 197
7．5．4 NB-IoT接入控制机制 197
7．6 多载波处理 201
7．6．1 引言 201
7．6．2 载波类型定义 202
7．6．3 Anchor载波选择 203
7．6．4 使用条件 204
7．6．5 使用策略 204
7．7 安全机制 205
7．7．1 NB-IoT密钥架构 206
7．7．2 安全激活 207
7．8 终端能力信息传递 212
7．9 小区选择和重选 214
7．9．1 PLMN选择策略 215
7．9．2 选择了新的PLMN后的小区选择策略 216
7．9．3 空闲模式的测量策略 218
7．9．4 小区重选策略 218
7．9．5 UE进入连接模式时的小区选择 219
7．9．6 UE离开连接模式时的小区选择 219
7．9．7 处于正常驻留状态的UE的行为 219
7．9．8 处于任何小区选择状态的UE的行为 219
7．10 HARQ过程 220
7．10．1 下行HARQ过程 220
7．10．2 上行HARQ过程 232
7．11 NAS信息的传输 242

第8章 NB-IoT射频指标分析 243
8．1 共存分析 244
8．1．1 NB-IoT共存仿真场景 245
8．1．2 NB-IoT共存仿真结果 250
8．2 NB-IoT BS射频指标 254
8．2．1 NB-IoT BS发射机射频指标 254
8．2．2 NB-IoT BS接收机射频指标 259
8．3 NB-IoT UE射频指标 268
8．3．1 NB-IoT UE发射机射频指标 268
8．3．2 NB-IoT UE接收机射频指标 277

第9章 后续演进 282
9．1 R14 RAN WI简介 283
9．1．1 定位增强 283
9．1．2 多播传输增强 284
9．1．3 多载波增强 284
9．1．4 移动性增强 284
9．1．5 低功率终端 285
9．2 R14 SA WI简介 285
9．3 未来发展 285

缩略语 287
参考文献

作者介绍

戴博，男，硕士，中兴通讯技术预研专家，主要从事4G和5G标准技术预研工作，参与了LTE所有标准版本的制定。
袁弋非，清华大学硕士毕业，美国卡内基-梅隆大学博士毕业，2000-2008年在朗讯（后合并为阿尔卡特-朗讯）从事3G和4G关键技术研究。2008年至今在中兴通讯担任无线标准技术总监，负责4G和5G的关键技术研究和标准推进。兴趣方向包括：多天线技术、信道编码、资源调度、非正交多址、窄带物联网等。2010年入选中组部“千人计划”。
余媛芳，女，硕士，曾任3GPP2 TSG-AC WG3副组长，中兴通讯无线通信标准专家，主要从事3G4G5G无线通信技术研究及标准推进。

文摘

序言

《现货：窄带物联网（NB-IoT）标准与关键技术》图书简介 概述 在万物互联的时代浪潮下，物联网（IoT）正以前所未有的速度渗透到社会经济的各个角落。从智慧城市到工业自动化，从智能家居到环境监测，海量设备的连接需求日益增长。然而，传统的通信技术在功耗、成本、覆盖范围等方面难以满足大规模、低速率、低成本的物联网应用需求。在此背景下，窄带物联网（NB-IoT）应运而生，凭借其低功耗、广覆盖、高连接密度等突出优势，成为当前物联网领域最受瞩目的关键技术之一。 本书《现货：窄带物联网（NB-IoT）标准与关键技术》正是聚焦于这一革命性的通信技术，深入剖析了NB-IoT的标准演进、核心技术原理、关键技术实现以及未来发展趋势。本书旨在为读者构建一个全面、系统、深入的NB-IoT知识体系，帮助工程师、研究人员、技术爱好者以及相关行业的决策者，准确把握NB-IoT的技术脉络，理解其在实际应用中的价值与潜力，从而更好地应对物联网时代的挑战与机遇。 内容详解 本书结构严谨，内容丰富，从宏观的标准体系到微观的技术细节，层层递进，力求为读者呈现一个完整的NB-IoT技术图景。 第一部分：NB-IoT标准与发展历程 物联网发展现状与挑战： 详细回顾物联网发展的历程，分析传统通信技术（如2G、3G、4G）在支撑大规模物联网应用时面临的瓶颈，如功耗高、成本高、连接数有限、网络部署复杂等。为NB-IoT的出现和发展奠定背景。 NB-IoT的诞生与演进： 追溯NB-IoT从概念提出到标准化的过程。重点介绍3GPP（第三代合作伙伴计划）在NB-IoT标准制定中的关键角色，以及NB-IoT如何被纳入LTE（长期演进）标准体系。 NB-IoT与eMTC（增强型机器类通信）等LPWA（低功耗广域网）技术的对比分析： 详细对比NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox等主流LPWA技术的特性、优势与劣势，帮助读者理解NB-IoT在不同应用场景下的定位和选择依据。 NB-IoT标准版本解析： 深入解读NB-IoT在不同3GPP Release版本中的标准演进，如Release 13、Release 14、Release 15等。分析各版本在功能增强、性能优化、业务支持等方面的重要更新，例如对移动性、漫游、定位、VoLTE（IP语音）等特性的支持。 第二部分：NB-IoT核心关键技术解析 低功耗设计技术： PSM（Power Saving Mode，省电模式）： 详细阐述PSM的工作原理、激活与退出机制，以及如何通过周期性唤醒来最小化设备的待机功耗。 eDRX（extended Discontinuous Reception，扩展非连续接收）： 深入解析eDRX的参数设置、空闲模式下的寻呼接收策略，以及与PSM的配合使用，实现更精细化的功耗管理。 数据传输优化： 分析NB-IoT如何通过小数据包传输、优化上行和下行调度策略等方式，减少设备的在线时间和能量消耗。 广覆盖技术： 单边带传输（Single-Sideband Transmission）： 解释NB-IoT如何通过窄带传输，减少带内干扰，提升信号在复杂环境下的穿透能力，实现“覆盖增强”。 循环冗余校验（CRC）增强： 分析NB-IoT如何采用更长的CRC编码，提升数据传输的可靠性和抗干扰能力。 重传机制： 详细介绍NB-IoT的混合自动重传请求（HARQ）机制，以及多轮重传策略如何保障在弱信号环境下的数据可靠送达。 基站侧功率提升： 探讨基站侧如何通过提升发射功率，配合终端侧的灵敏度提升，共同实现NB-IoT的深度覆盖。 高连接密度技术： 窄信道带宽： 解释NB-IoT采用180kHz的窄信道，如何高效利用频谱资源，支持大量设备接入。 接入控制机制： 深入分析NB-IoT的接入流程，以及如何通过优化信令交互、减少信令开销来支持海量设备的并发接入。 随机接入（Random Access）与竞争机制： 阐述NB-IoT的随机接入过程，以及如何通过多样的接入窗口和竞争解决机制，有效管理大量设备的接入请求。 网络架构与部署： NB-IoT网络架构： 详细介绍NB-IoT网络架构，包括核心网（EPC/5GC）、接入网（eNodeB/gNB）以及终端设备。 部署模式： 深入分析NB-IoT的三种部署模式：带内（in-band）、带外（out-of-band）和独立部署（standalone），以及它们在频谱利用、部署灵活性等方面的差异。 与现有LTE网络的协同： 探讨NB-IoT如何通过与现有LTE网络的集成，充分利用现有基础设施，降低部署成本和时间。 终端设备技术： NB-IoT芯片与模组： 介绍NB-IoT芯片和模组的关键技术指标、设计考虑以及市场现状。 终端射频设计： 分析NB-IoT终端的射频前端设计，包括天线、射频前端模块的选择与优化，以满足低功耗和高灵敏度的要求。 终端功耗优化策略： 进一步细化终端侧在软件和硬件层面实现功耗优化的方法。 第三部分：NB-IoT应用与未来展望 NB-IoT典型应用场景深度剖析： 智慧城市： 智能抄表（水、电、气）、智能路灯、智能停车、环境监测、垃圾桶监测等。 智能家居： 智能门锁、烟雾报警器、漏水传感器、智能家电连接等。 智慧农业： 土壤监测、环境监测、灌溉控制、牲畜追踪等。 工业物联网（IIoT）： 设备状态监测、资产追踪、预测性维护、远程控制等。 物流追踪： 货物状态监测、冷链管理、资产定位等。 健康医疗： 可穿戴健康设备、远程病人监护等。 其他创新应用： 探索NB-IoT在更多新兴领域的应用潜力。 NB-IoT的商业模式与产业链： 分析NB-IoT的商业模式，包括运营商、模组厂商、解决方案提供商、终端应用开发者等产业链各环节的角色与价值。 NB-IoT面临的挑战与机遇： 讨论NB-IoT在规模化推广过程中可能遇到的挑战，如终端成本、网络覆盖的完善度、数据安全与隐私保护、应用生态的成熟度等，并分析克服这些挑战的机遇。 NB-IoT与5G的协同发展： 探讨NB-IoT与5G（第五代移动通信技术）的结合，以及NB-IoT在5G网络中的演进路径，例如URLLC（超可靠低时延通信）、mMTC（海量机器类通信）等场景下的互补与融合。 未来技术趋势： 展望NB-IoT未来的技术发展方向，如对更高数据速率的支持、与边缘计算的结合、更智能化的网络管理等。 本书特色 内容权威准确： 本书内容基于最新的3GPP标准以及业界公认的技术研究成果，确保信息的准确性和权威性。 技术体系完整： 从标准概述到核心技术原理，再到实际应用，构建了一个全面、系统的NB-IoT技术知识体系。 原理深入浅出： 采用清晰易懂的语言，辅以图表和实例，深入浅出地讲解复杂的技术概念，降低阅读门槛。 应用导向性强： 详细解析NB-IoT在各个行业的典型应用，帮助读者将理论知识与实际应用相结合，发现和抓住物联网时代的商业机会。 前瞻性视野： 关注NB-IoT的未来发展趋势，为读者提供前瞻性的技术洞察，帮助其在技术浪潮中保持领先。 目标读者 通信工程师、软件工程师、硬件工程师 物联网方案设计师、产品经理 电信运营商技术人员、网络规划与优化人员 相关领域的研究生、博士生 对物联网技术感兴趣的技术爱好者 希望了解NB-IoT技术在各行业应用的商业决策者 结语 《现货：窄带物联网（NB-IoT）标准与关键技术》不仅是一本技术手册，更是一份引领读者穿越NB-IoT技术迷雾的指南。通过本书的学习，您将能够深刻理解NB-IoT的强大之处，掌握其核心技术原理，洞悉其在各行各业的应用前景，从而更好地拥抱万物互联的智能时代，抓住NB-IoT带来的巨大发展机遇。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书是抱着一种“试试看”的心态，因为我公司正在考虑引入一种新的物联网连接方案，但对各种技术选项感到有些迷茫。《现货 窄带物联网(NB-IoT)标准与关键技术》这本书确实帮我扫清了很多迷雾。它用一种非常直观的方式解释了NB-IoT的优势，尤其是它在成本、功耗和覆盖范围上的突出表现，这正是我们最看重的几个点。书中列举的那些实际项目，像是智慧城市中的路灯管理、垃圾桶监测，还有工业环境下的设备状态追踪，让我能够非常具体地想象NB-IoT在我们业务中的应用场景，并初步评估其可行性。我特别喜欢书中关于NB-IoT部署策略的讨论，这对于我们来说是决策的重要参考。虽然我对很多技术细节的理解还不够深入，但这本书无疑为我提供了一个非常好的起点，让我能够更有方向地去和技术供应商沟通，并做出更明智的判断。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常扎实的技术类书籍。《现货 窄带物联网(NB-IoT)标准与关键技术》这本书在技术细节的深度和广度上都做得相当不错。它详细地介绍了NB-IoT的物理层、MAC层、RLC层等关键协议栈的设计理念和实现方式，并对其在功耗优化、网络接入、以及数据传输方面的具体机制进行了深入的剖析。书中对于NB-IoT与LTE Cat-M1等其他LPWAN技术的对比分析，也极具参考价值，帮助我更清晰地认识到NB-IoT的独特定位和优势。此外，书中还对NB-IoT的标准化进程和未来的演进方向进行了展望，这对于理解这项技术的发展趋势非常有帮助。虽然有些章节的技术性非常强，需要一定的通信背景知识才能完全理解，但对于希望深入研究NB-IoT技术细节的读者来说，这本书绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

读完《现货 窄带物联网(NB-IoT)标准与关键技术》这本书，我最大的感受是，物联网的未来远比我想象的要广阔得多。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往未来世界的窗口。它详细介绍了NB-IoT这项技术如何在各种看似不可能的场景下实现连接，比如深埋地下的传感器，或是需要数年更换一次电池的设备。书中对NB-IoT在能源、物流、环境监测等领域的应用案例的描绘，让我看到了一个更加高效、环保、便捷的社会正在逐步形成。我尤其被书中关于NB-IoT如何赋能传统行业的例子所吸引，它让我在思考未来职业发展方向时，有了新的灵感。这本书让我明白，物联网不仅仅是关于连接设备，更是关于通过连接来解决实际问题，提升生活质量，驱动社会进步。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对让我大开眼界！我本来对物联网（IoT）的概念一直停留在智能家居和穿戴设备层面，但《现货 窄带物联网(NB-IoT)标准与关键技术》这本书彻底颠覆了我的认知。它深入浅出地介绍了NB-IoT这项革命性的技术，解释了它如何能够实现大规模、低功耗、广覆盖的连接，这对于那些曾经被传统网络覆盖不到的偏远地区、地下管道、或是需要电池长时间运行的设备来说，简直是福音。书中详细阐述了NB-IoT在功耗管理、信号穿透力、以及网络接入方面的独特设计，让我明白了为什么它能在如此短的时间内获得运营商和设备厂商的青睐。最令我印象深刻的是，它并没有仅仅停留在技术名词的堆砌，而是通过大量的实际应用案例，比如智能水表、智能电表、智慧农业、环境监测等等，生动地展示了NB-IoT的潜力。它让我看到了一个更加智能、互联的未来，而NB-IoT正是这个未来中不可或缺的基石。我感觉自己不仅仅是读了一本书，更像是窥见了物联网发展的未来方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对通信技术略有了解的从业者，我一直很关注新兴通信标准的发展。《现货 窄带物联网(NB-IoT)标准与关键技术》这本书给了我一个非常全面的视角来审视NB-IoT。它不仅仅是对NB-IoT标准的介绍，更重要的是，它深入剖析了支撑这项技术得以实现的关键技术要素。从低功耗设计背后的各种策略，到如何在高密度场景下保证可靠的连接，再到NB-IoT与LTE网络的协同工作机制，书中都进行了细致入微的讲解。我尤其欣赏其中对信号增强技术、信道编码以及MAC层协议的详细阐述，这些都是理解NB-IoT性能的关键。这本书帮助我理清了很多之前模糊的概念，让我对NB-IoT在实际部署中可能遇到的挑战以及解决方案有了更深刻的认识。它为我进一步研究NB-IoT在特定行业中的应用提供了坚实的技术基础。