读书笔记摘抄新闻资讯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 .................................................................................. 2
1.1 物联网的前世今生 ................................................................................... 2
1.1.1 何为物联网？ ................................................................................ 2
1.1.2 物联网的套用场景 ........................................................................ 3
1.1.3 物联网技术的众生相 .................................................................... 4
1.2 NB-IoT 的笑傲江湖 ................................................................................. 6
1.2.1 NB 是什幺...................................................................................... 7
1.2.2 NB 与不同门派的SB .................................................................... 8
1.2.3 NB 与同门师兄弟的SB 大战 ....................................................... 9
1.2.4 NB 与同门不同宗派间的SB ...................................................... 10
第2 讲 NB-IoT 强覆盖之降龙掌 ........................................................................ 11
2.1 第一招 飞龙在天 ................................................................................... 11
2.2 第二招 六龙迴旋 ................................................................................... 13
2.3 第三招 亢龙有悔 ................................................................................... 15
2.4 15K 能达到20db 增益吗？ ................................................................... 16
2.5 链路预算表 ............................................................................................. 17
第3 讲 NB-IoT 小功耗之前戏要做足 ................................................................ 18
3.1 DRX 概述 ................................................................................................ 18
3.2 场景一：IDLE DRX ............................................................................... 19
3.3 场景二：CONNECT DRX ..................................................................... 21
VIII
3.4 场景三：INACTIVE TIMER ................................................................. 23
3.5 小结 ......................................................................................................... 24
第4 讲 NB-IoT 小功耗之太极拳 ........................................................................ 25
4.1 PSM(Power Saving Mode) ...................................................................... 25
4.2 eDRX(Extended DRX) ............................................................................ 28
4.3 PSM 和eDRX 的关係 ............................................................................ 29
第5 讲 NB-IoT 低成本之葵花宝典1 ................................................................. 31
5.1 採用FDD 半双工，降低器件複杂度 ................................................... 31
5.2 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 ................................................................. 37
6.1 根据终端窄带特性，简化信道及物理层 ............................................. 37
6.2 新空口协定栈，阉割晶片运算能力 ..................................................... 38
6.3 产业链及运营等影响成本的因素 ......................................................... 40
6.4 晶片成本进展 ......................................................................................... 41
6.5 低成本小结 ............................................................................................. 42
第7 讲 NB-IoT 大连线之乾坤大挪移 ................................................................ 43
7.1 NB-IoT 的用户密度估算 ....................................................................... 43
7.2 单小区50K 用户如何做到？ ................................................................ 45
7.3 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！ ............................................ 50
8.1 LTE 频宽分析 ......................................................................................... 50
8.2 NB 是200K？ ......................................................................................... 52
8.3 NB 是180K？ ......................................................................................... 53
8.4 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 ............................................................................ 56
9.1 你到底叫啥名？ ..................................................................................... 56
IX
目 录
9.2 三种部署方式 ......................................................................................... 56
9.3 NB-IoT Channel Raster ........................................................................... 58
9.4 三种部署方式性能比较 ......................................................................... 60
9.5 终端如何区分部署方式？ ..................................................................... 62
第10 讲 NB-IoT 物理层结构 .............................................................................. 63
10.1 下行物理层结构 ................................................................................... 63
10.1.1 频域分析 .................................................................................... 64
10.1.2 时域分析 .................................................................................... 64
10.2 上行物理层结构 ................................................................................... 66
10.2.1 频域分析 .................................................................................... 66
10.2.2 时域分析 .................................................................................... 68
10.3 上行资源单元RU ................................................................................. 69
第11 讲 NB-IoT 下行主同步信号NPSS .......................................................... 72
11.1 练好基本功——Zadoff - Chu Sequence .............................................. 72
11.2 NPSS 信号作用和资源映射 ................................................................. 75
11.3 NPSS 信号的生成 ................................................................................. 77
第12 讲 NB-IoT 下行辅同步信号NSSS .......................................................... 80
12.1 NSSS 信号作用和资源映射 ................................................................. 80
12.2 NSSS 信号的生成 ................................................................................. 83
12.3 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 ..................................................................... 87
13.2 NRS 信号的生成及作用 ...................................................................... 89
13.3 NRS 资源映射 ...................................................................................... 90
13.4 遇到的挑战 ........................................................................................... 92
13.5 NRS 与CRS 比较 ................................................................................. 93
第14 讲 NB-IoT 下行NPBCH 信道 .................................................................. 94
14.1 信号与信道的区别 ............................................................................... 94
14.2 系统讯息简介 ....................................................................................... 94
14.3 NPBCH 中内容解码 ............................................................................. 96
X
14.4 NPBCH 的处理过程 ............................................................................. 98
14.5 NPBCH 资源映射 ............................................................................... 100
14.6 NPBCH 与PBCH 比较 ...................................................................... 101
第15 讲 NB-IoT 下行控制信道NPDCCH ...................................................... 102
15.1 NPDCCH 的DCI 格式和功能 ........................................................... 102
15.2 NPDCCH 资源映射 ............................................................................ 105
15.3 NPDCCH 的处理过程 ........................................................................ 108
15.4 NPDCCH 的搜寻空间 ........................................................................ 108
15.4.1 搜寻空间分类 .......................................................................... 108
15.4.2 搜寻空间起始位置及盲检次数 .............................................. 109
15.5 DL GAP 配置 ...................................................................................... 111
15.6 NPDCCH 与PDCCH 比较 ................................................................. 112
第16 讲 NB-IoT 下行共享信道NPDSCH ...................................................... 113
16.1 DCI Format N1 栏位解析 ................................................................... 113
16.2 NPDSCH 资源映射 ............................................................................ 118
16.3 NPDSCH 的处理过程 ........................................................................ 118
16.4 SIB1-NB 的传输 ................................................................................. 119
第17 讲 NB-IoT 上行随机接入信道NPRACH .............................................. 122
17.1 NPRACH 信道结构 ............................................................................ 122
17.2 覆盖等级介绍 ..................................................................................... 126
17.3 NPRACH 资源配置 ............................................................................ 128
17.4 Preamble 码的生成和传送 ................................................................. 130
17.5 NPRACH 与PRACH 比较 ................................................................. 132
第18 讲 NB-IoT 上行共享信道NPUSCH ...................................................... 133
18.1 NB 与LTE 上行传输的不同点 ......................................................... 133
18.2 NPUSCH 上行资源单元RU .............................................................. 134
18.3 DCI Format N0 栏位解析（for NPUSCH Format 1） ...................... 134
18.4 NPUSCH Fomat2（UCI）调度栏位解析 ......................................... 140
18.5 NPUSCH 其他特性 ............................................................................ 140
18.6 NPUSCH 与PUSCH 比较 ................................................................. 141
XI
目 录
第19 讲 NB-IoT 上行参考信号DMRS 及信道小结 ...................................... 142
19.1 DMRS 信号的作用 ............................................................................. 142
19.2 DMRS 资源映射 ................................................................................. 143
19.3 NB 中DMRS 与LTE 的差异性 ........................................................ 146
19.4 NB 中信道小结................................................................................... 147
19.5 结语 ..................................................................................................... 148
关键技术篇
第20 讲 NB-IoT 网路架构 ................................................................................ 150
20.1 NB 总体网路架构 ............................................................................... 150
20.2 UP 和CP 传输最佳化方案大PK .......................................................... 152
20.2.1 CP 和UP 方案传输路径对比 ................................................. 153
20.2.2 CP 和UP 协定栈对比 ............................................................. 154
20.2.3 信令流程对比 .......................................................................... 155
20.2.4 CP/UP 方案综合比较 .............................................................. 155
20.3 Non-IP 数据传输方案 ........................................................................ 156
20.4 短讯息传输方案 ................................................................................. 157
第21 讲 NB-IoT 关键信令流程 ........................................................................ 159
21.1 CP 传输方案 ....................................................................................... 159
21.1.1 CP 传输方案端到端信令流程 ................................................ 159
21.1.2 RRC 连线建立过程 ................................................................. 161
21.2 UP 传输方案 ....................................................................................... 163
21.2.1 UP 传输方案端到端信令流程 ................................................ 164
21.2.2 RRC 挂起流程（Suspend Connection procedure） ............... 166
21.2.3 RRC 恢複流程（Resume Connection procedure） ................ 167
21.3 CP/UP 方案网路协商流程 ................................................................. 168
第22 讲 NB-IoT 小区选择与重选 .................................................................... 171
22.1 小区选择与重选概述 ......................................................................... 171
22.2 小区搜寻 ............................................................................................. 174
XII
22.3 PLMN 选择 ......................................................................................... 174
22.4 小区选择 ............................................................................................. 175
22.5 邻区测量 ............................................................................................. 177
22.6 小区重选 ............................................................................................. 178
第23 讲 NB-IoT 系统讯息调度 ........................................................................ 182
23.1 系统讯息广播概述 ............................................................................. 182
23.2 系统讯息调度 ..................................................................................... 183
23.2.1 MIB 和SIB1 的传送 ............................................................... 184
23.2.2 其他SIB 讯息调度 .................................................................. 185
23.2.3 SI 视窗开始SFN 计算方法及调度示例 ................................ 186
23.3 系统讯息更新 ..................................................................................... 187
第24 讲 NB-IoT 寻呼原理与eDRX ................................................................ 190
24.1 关于省电的故事的续集 ..................................................................... 190
24.2 寻呼原理 ............................................................................................. 191
24.2.1 寻呼的触发 .............................................................................. 191
24.2.2 空口寻呼机制 .......................................................................... 192
24.2.3 寻呼处理过程 .......................................................................... 194
24.2.4 寻呼实际计算示例 .................................................................. 195
24.3 eDRX 寻呼 .......................................................................................... 196
24.3.1 eDRX 协商和寻呼流程 ........................................................... 196
24.3.2 eDRX 寻呼机制 ....................................................................... 197
第25 讲 NB-IoT 随机接入过程 ........................................................................ 200
25.1 NB 和LTE PRACH 信道特性对比 ................................................... 201
25.2 覆盖等级简介 ..................................................................................... 202
25.3 基于竞争的随机接入流程解析 ......................................................... 203
25.4 SIB2 中NPRACH 解码 ...................................................................... 208
第26 讲 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 录
26.2.2 NPUSCH 功率控制 ................................................................ 215
第27 讲 NB-IoT HARQ 过程 ........................................................................... 218
27.1 HARQ 连环九问 ................................................................................. 218
27.2 NB 中上下行HARQ 套用要点 ......................................................... 221
27.3 下行HARQ 定时关係 ........................................................................ 222
27.3.1 NPDCCH 与NPDSCH 定时关係 ........................................... 223
27.3.2 NPDSCH 与NPUSCH 格式2 定时关係 ................................ 224
27.3.3 下行HARQ 示例 ..................................................................... 225
27.4 上行HARQ 定时关係 ........................................................................ 225
27.4.1 NPDCCH 和NPUSCH 定时关係 ........................................... 225
27.4.2 上行HARQ 示例 ..................................................................... 226
27.5 一次完整的下行HARQ 传输定时流程 ............................................ 227
第28 讲 NB-IoT 技术拾遗 ............................................................................... 228
28.1 NB 中常见的定时器和计数器 ........................................................... 228
28.1.1 RRC 初始接入类 ..................................................................... 230
28.1.2 无线链路失败监测类 .............................................................. 230
28.1.3 RRC 重建类 ............................................................................. 232
28.2 NB-IoT 的安全机制 ........................................................................... 233
28.3 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 ............................................................ 237
29.1 规划的三大要点 ................................................................................. 237
29.2 NB 的规划特点分析 ........................................................................... 238
29.3 覆盖规划之于链路预算 ..................................................................... 240
29.3.1 链路预算过程 .......................................................................... 241
29.3.2 链路预算表（示例）解读 ...................................................... 242
29.3.3 NPUSCH 链路预算实例 ......................................................... 243