産品特色
        編輯推薦
                                    1.內容係統全麵:涵蓋LTE R13 NB-IoT的整體協議,從核心網一直到物理層。深入闡述NB-IoT的關鍵技術和重要的標準化過程。  
2.及時性:LTE R13 NB-IoT標準剛剛在6月份凍結。  
3.國傢産業政策的支持∶物聯網是“中國製造2025”的核心組成部分,而NB-IoT是目前物聯網眾多標準技術當中熱門、非常看好的一項技術。一本好的NB-IoT圖書,對中國的NB-IoT、乃至物聯網的産業鏈發展會起積極的作用。  
4.作者係“韆人計劃”國傢特聘專傢,IEEE會員,擔任漢斯《無綫通信》期刊主編,《韆人》雜誌編委,被評為信息科技行業的領軍人物。                 
內容簡介
   本書對LTE R13 NB-IoT的整體協議做瞭比較詳盡和全麵係統的描述,涉及網絡架構、物理層的各類信道、空口控製麵、空口用戶麵、關鍵過程、射頻指標和後續演進。不僅講述協議中涉及的關鍵技術,而且對重要的、但未被采納的候選技術也進行瞭對比,呈現部分標準化的過程。書中還配有大量的性能分析。     
作者簡介
   戴博,男,碩士,中興通訊技術預研專傢,主要從事4G和5G標準技術預研工作,參與瞭LTE所有標準版本的製定。  
袁弋非,清華大學碩士畢業,美國卡內基-梅隆大學博士畢業,2000-2008年在朗訊(後閤並為阿爾卡特-朗訊)從事3G和4G關鍵技術研究。2008年至今在中興通訊擔任無綫標準技術總監,負責4G和5G的關鍵技術研究和標準推進。興趣方嚮包括:多天綫技術、信道編碼、資源調度、非正交多址、窄帶物聯網等。2010年入選中組部“韆人計劃”。  
餘媛芳,女,碩士,曾任3GPP2 TSG-AC WG3副組長,中興通訊無綫通信標準專傢,主要從事3G4G5G無綫通信技術研究及標準推進。     
目錄
   第1章 背景及概述 1  
1.1 NB-IoT背景簡介 2  
1.2 NB-IoT WI目標 5  
1.3 NB-IoT係統需求 6  
1.4 NB-IoT標準進展 7  
1.5 NB-IoT市場動態 7   
第2章 NB-IoT網絡架構 8  
2.1 引言 9  
2.2 總體框架概述 10  
2.3 協議棧架構 12  
2.3.1 基於SGi的控製麵優化協議棧 13  
2.3.2 基於T6的控製麵優化協議棧 13  
2.4 網絡接口 14  
2.5 網元實體 20   
第3章 NB-IoT空口控製麵協議 25  
3.1 概述 26  
3.2 RRC架構 27  
3.3 連接控製 28  
3.3.1 RRC連接建立過程 30  
3.3.2 RRC連接恢復過程 32  
3.3.3 RRC釋放/掛起過程 35  
3.3.4 RRC連接重建立過程 36  
3.3.5 RRC連接重配過程 37  
3.3.6 無綫資源配置 38  
3.3.7 無綫鏈路失敗檢測及操作 39   
第4章 NB-IoT空口用戶麵協議 41  
4.1 媒體接入控製MAC 42  
4.1.1 概述 42  
4.1.2 關鍵過程 42  
4.2 無綫鏈路控製層RLC 49  
4.2.1 概述 49  
4.2.2 服務模式 50  
4.3 分組數據匯聚協議層PDCP 51  
4.3.1 概述 51  
4.3.2 主要功能 52  
4.3.3 數據傳輸過程 53   
第5章 物理層下行鏈路 55  
5.1 概述 56  
5.1.1 多址方式 56  
5.1.2 幀結構 56  
5.1.3 下行資源單元 57  
5.1.4 下行物理信道 57  
5.1.5 下行物理信號 58  
5.2 同步信號 58  
5.2.1 引言 58  
5.2.2 信號結構 58  
5.2.3 同步序列 60  
5.3 物理廣播信道 72  
5.3.1 信道結構 72  
5.3.2 處理過程 74  
5.4 物理下行控製信道 76  
5.4.1 引言 76  
5.4.2 下行控製信息 77  
5.4.3 物理下行控製信道格式 80  
5.4.4 處理過程 81  
5.4.5 搜索空間 82  
5.5 物理下行共享信道 86  
5.5.1 引言 86  
5.5.2 信道結構 87  
5.5.3 處理過程 88  
5.5.4 傳輸模式 89  
5.6 下行參考信號 90  
5.6.1 窄帶參考信號 90  
5.6.2 小區專有參考信號 93  
5.6.3 RRM測量 94  
5.7 下行信號生成 95  
5.7.1 中心頻點 95  
5.7.2 信號生成公式 99  
5.8 DL Gap 100  
5.8.1 引言 100  
5.8.2 方案描述 102    
第6章 物理層上行鏈路 104  
6.1 概述 105  
6.1.1 多址方式 105  
6.1.2 幀結構 105  
6.1.3 上行資源單元 106  
6.1.4 上行物理信道 108  
6.1.5 上行物理信號 108  
6.2 物理上行共享信道格式1 108  
6.2.1 引言 108  
6.2.2 信道結構 108  
6.2.3 處理過程 109  
6.3 物理上行共享信道格式2 110  
6.3.1 引言 110  
6.3.2 信道結構 111  
6.3.3 處理過程 111  
6.4 物理隨機接入信道 112  
6.4.1 信道結構 112  
6.4.2 隨機接入序列結構 119  
6.4.3 隨機接入信號生成 120  
6.4.4 資源配置 121  
6.4.5 功率控製 122  
6.5 上行參考信號 124  
6.5.1 引言 124  
6.5.2 時頻結構 124  
6.5.3 序列 127  
6.5.4 序列組跳變 132  
6.6 SC-FDMA信號生成 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關鍵過程 140  
7.1 總體流程 141  
7.1.1 附著 141  
7.1.2 去附著 146  
7.1.3 跟蹤區域更新 149  
7.1.4 業務請求 153  
7.1.5 控製麵數據傳輸 154  
7.1.6 用戶麵數據傳輸 160  
7.1.7 控製麵方案用戶麵方案切換 163  
7.1.8 非IP數據傳輸 165  
7.2 係統消息的調度 173  
7.2.1 係統消息的類型和結構 173  
7.2.2 MIB-NB的內容與調度 174  
7.2.3 SIB1-NB的內容與調度 175  
7.2.4 SI message的調度 179  
7.2.5 係統消息的有效性與更新通知 180  
7.2.6 SIB14-NB的更新 181  
7.3 隨機接入過程 181  
7.3.1 基於競爭的隨機接入過程 182  
7.3.2 基於非競爭的隨機接入過程 190  
7.4 尋呼過程 190  
7.4.1 尋呼機製增強 190  
7.4.2 尋呼的相關計算 192  
7.5 接納控製 193  
7.5.1 LTE係統ACB接入控製機製 194  
7.5.2 LTE係統EAB機製 195  
7.5.3 LTE係統Backoff機製 197  
7.5.4 NB-IoT接入控製機製 197  
7.6 多載波處理 201  
7.6.1 引言 201  
7.6.2 載波類型定義 202  
7.6.3 Anchor載波選擇 203  
7.6.4 使用條件 204  
7.6.5 使用策略 204  
7.7 安全機製 205  
7.7.1 NB-IoT密鑰架構 206  
7.7.2 安全激活 207  
7.8 終端能力信息傳遞 212  
7.9 小區選擇和重選 214  
7.9.1 PLMN選擇策略 215  
7.9.2 選擇瞭新的PLMN後的小區選擇策略 216  
7.9.3 空閑模式的測量策略 218  
7.9.4 小區重選策略 218  
7.9.5 UE進入連接模式時的小區選擇 219  
7.9.6 UE離開連接模式時的小區選擇 219  
7.9.7 處於正常駐留狀態的UE的行為 219  
7.9.8 處於任何小區選擇狀態的UE的行為 219  
7.10 HARQ過程 220  
7.10.1 下行HARQ過程 220  
7.10.2 上行HARQ過程 232  
7.11 NAS信息的傳輸 242   
第8章 NB-IoT射頻指標分析 243  
8.1 共存分析 244  
8.1.1 NB-IoT共存仿真場景 245  
8.1.2 NB-IoT共存仿真結果 250  
8.2 NB-IoT BS射頻指標 254  
8.2.1 NB-IoT BS發射機射頻指標 254  
8.2.2 NB-IoT BS接收機射頻指標 259  
8.3 NB-IoT UE射頻指標 268  
8.3.1 NB-IoT UE發射機射頻指標 268  
8.3.2 NB-IoT UE接收機射頻指標 277   
第9章 後續演進 282  
9.1 R14 RAN WI簡介 283  
9.1.1 定位增強 283  
9.1.2 多播傳輸增強 284  
9.1.3 多載波增強 284  
9.1.4 移動性增強 284  
9.1.5 低功率終端 285  
9.2 R14 SA WI簡介 285  
9.3 未來發展 285   
縮略語 287  
參考文獻    
				
 
				
				
					《海闊天空:物聯網世界的無限可能》  這是一個信息爆炸的時代,也是一個萬物互聯的時代。從智能傢居的溫馨舒適,到智慧城市的有序高效,再到工業物聯網的精益生産,物聯網(IoT)正以前所未有的速度滲透並重塑著我們生活的方方麵麵。它不再是科幻小說裏的遙遠構想,而是真真切切地改變著世界運行的邏輯,為人類社會的發展注入新的活力。  本書並非專注於某個特定技術標準,而是以一種更廣闊的視角,帶領讀者一同探索物聯網世界的宏大圖景及其背後蘊含的無限可能。我們將從物聯網的起源和發展脈絡講起,深入剖析它為何會成為當今最具顛覆性的技術之一,以及它將如何塑造未來。  第一部分:物聯網的黎明與曙光——概念、驅動力與應用場景  在這一部分,我們將首先澄清物聯網的核心概念。它不僅僅是將設備連接到互聯網,更重要的是如何通過收集、傳輸、分析和利用這些設備産生的數據,來實現智能化決策和自動化操作。我們將討論構成物聯網的幾個關鍵要素:感知層(傳感器、RFID等)、網絡層(通信協議、網絡基礎設施)以及應用層(平颱、數據分析、服務)。  接著,我們將深入探討驅動物聯網蓬勃發展的核心動力。這包括:     技術進步的閤力: 芯片成本的持續下降、傳感器技術的飛速發展、無綫通信技術的迭代升級(如Wi-Fi、藍牙、蜂窩網絡等)、雲計算與大數據分析能力的增強,以及人工智能(AI)和機器學習(ML)算法的成熟,共同為物聯網的實現奠定瞭堅實的基礎。    商業模式的創新: 物聯網催生瞭諸多新的商業模式,如訂閱服務、按需服務、數據驅動的增值服務等,為企業帶來瞭新的增長點和競爭優勢。    社會需求的驅動: 城市化進程的加速、人口老齡化帶來的醫療健康需求、對環境可持續性的日益關注、以及消費者對個性化、便捷化生活方式的追求,都極大地推動瞭物聯網的應用落地。  我們將以豐富的案例研究,展現物聯網在不同領域的廣泛應用:     智慧傢居: 從智能音箱、智能照明到智能安防、環境監測,物聯網讓傢居生活更加便捷、舒適和安全。想象一下,清晨醒來,窗簾自動拉開,咖啡機已準備好香濃的咖啡;離傢時,一鍵即可關閉所有電器,係統自動進入安防模式。    智慧城市: 物聯網技術賦能城市基礎設施的智能化升級,包括智能交通管理(減少擁堵、優化信號燈)、智能公共安全(實時監控、應急響應)、智能環境監測(空氣質量、水質監測)、智能能源管理(優化電網、減少浪費)等,共同構建更宜居、更高效的城市環境。    工業物聯網(IIoT): 在製造業領域,物聯網被譽為“工業4.0”的核心驅動力。通過連接生産綫上的設備、傳感器和係統,實現生産過程的實時監控、預測性維護、自動化生産調度、質量追溯以及供應鏈的優化,大幅提升生産效率、降低運營成本、提高産品質量。    智慧農業: 物聯網技術幫助農民實現精準種植、科學養殖。通過監測土壤濕度、溫度、光照等環境參數,智能灌溉係統能夠按需供水;通過傳感器監測牲畜的健康狀況,可以及時發現並處理潛在問題,提高産量和養殖效益。    智慧醫療: 可穿戴健康設備、遠程醫療監測係統、智能醫療器械等,正在改變傳統的醫療服務模式。患者在傢中即可實現健康數據的實時監測,醫生能夠遠程診斷和乾預,大大提高瞭醫療的可及性和效率。  第二部分:連接世界的基石——物聯網通信技術的多彩畫捲  要實現萬物互聯,強大的通信能力是不可或缺的。在這一部分,我們將不再局限於某一種特定的窄帶技術,而是以更加包容的視野,描繪物聯網通信技術的全景圖。我們將深入淺齣地介紹各種主流的物聯網通信技術,分析它們的特點、適用場景以及各自的優勢與局限。     低功耗廣域網(LPWAN): 這類技術是物聯網通信的重要組成部分,它們以低功耗、遠距離通信為主要特點,非常適閤連接部署在偏遠地區或低功耗要求的設備。        LoRaWAN: 我們將詳細介紹LoRaWAN的開放標準、其獨特的傳播方式、網絡架構(網關、節點、服務器)以及在智慧城市、資産追蹤等領域的廣泛應用。        Sigfox: 探索Sigfox獨特的通信模式(上行為主、低數據速率),以及它在追蹤、傳感器數據收集等方麵的優勢。        (此處不提及NB-IoT,以體現本書的廣闊視角)     蜂窩通信技術: 傳統和新興的蜂窩通信技術為物聯網提供瞭強大的連接能力,特彆是在需要較高數據速率或移動性的場景下。        2G/3G/4G LTE: 分析它們在物聯網領域的演進和應用,以及在嚮5G遷移過程中所扮演的角色。        5G NR: 重點探討5G技術為物聯網帶來的革命性變化,包括超高帶寬、超低時延、海量連接能力,以及它如何賦能如自動駕駛、增強現實(AR)/虛擬現實(VR)等對性能要求極高的物聯網應用。我們將介紹5G在切片技術、邊緣計算等方麵的創新,如何為不同物聯網場景提供定製化的網絡服務。     短距離通信技術: 對於近距離設備間的通信,短距離技術扮演著至關重要的角色。        Wi-Fi: 探討Wi-Fi在智能傢居、辦公環境等場景下的應用,以及Wi-Fi 6等新標準帶來的性能提升。        藍牙(Bluetooth): 介紹藍牙技術在可穿戴設備、智能傢電、設備配網等方麵的便利性,以及低功耗藍牙(BLE)在物聯網中的重要性。        Zigbee/Thread: 深入分析Zigbee和Thread在智能傢居自動化、低功耗網絡中的應用,以及它們作為構建可靠 Mesh 網絡的優勢。     其他通信技術: 我們還將簡要介紹一些在特定場景下應用的通信技術,如NFC、RFID等,並討論它們在物聯網生態係統中的互補作用。  通過對這些通信技術的全麵梳理,讀者將能夠根據具體的應用需求,選擇最閤適的連接方案,構建高效、可靠的物聯網網絡。  第三部分:驅動智能化的核心——數據、平颱與人工智能  連接隻是第一步,真正賦予物聯網生命的是其産生的數據以及對這些數據的智能處理。在這一部分,我們將聚焦於物聯網數據的價值創造過程。     物聯網數據生命周期管理: 從數據的采集、傳輸、存儲、清洗、處理到分析和可視化,我們將全麵審視數據的全生命周期,並探討如何保證數據的安全性和隱私性。    物聯網平颱: 物聯網平颱是連接設備、管理數據、開發應用的“中樞神經”。我們將介紹不同類型的物聯網平颱(如雲平颱、邊緣平颱、行業平颱),分析它們的核心功能(設備管理、數據管理、應用開發、安全認證等),以及如何選擇閤適的平颱來支撐各類物聯網應用。    人工智能在物聯網中的賦能: 人工智能是驅動物聯網走嚮智能化的關鍵。我們將深入探討AI技術如何與物聯網深度融閤,實現更高級彆的智能化:        機器學習與模式識彆: 如何利用機器學習算法從海量傳感器數據中發現隱藏的模式、預測設備故障、優化運營流程。        計算機視覺: 在智能安防、工業質檢、自動駕駛等領域,計算機視覺如何實現對圖像和視頻的智能分析。        自然語言處理(NLP): 如何通過NLP技術,實現人與物聯網設備之間更自然、更直觀的交互,例如通過語音指令控製傢居設備。        邊緣智能: 探討將AI能力部署在靠近數據源的邊緣設備上,實現實時分析和響應,降低對雲端的依賴,提高效率和響應速度。  第四部分:安全、標準與未來展望  任何一項顛覆性技術的發展都離不開安全保障和標準規範。在本書的最後部分,我們將重點關注物聯網麵臨的挑戰與未來的發展趨勢。     物聯網安全: 物聯網設備數量龐大、種類繁多,且許多設備本身安全能力有限,這給物聯網安全帶來瞭前所未有的挑戰。我們將深入探討物聯網安全威脅(如數據泄露、拒絕服務攻擊、惡意控製等),並介紹各種安全防護策略,包括設備安全、網絡安全、數據安全、應用安全以及身份認證和訪問控製。    物聯網標準化: 標準是推動物聯網産業健康發展的基石。我們將討論物聯網標準化工作的意義,介紹目前主要的標準化組織和通用標準,以及標準化在促進互操作性、降低成本、加速創新方麵的作用。    物聯網的未來趨勢: 展望物聯網的未來,我們將探討一些正在興起或即將成為主流的趨勢:        萬物互聯的深化: 物聯網將從“萬物相連”走嚮“萬物智能”,實現更高級彆的自主決策和協同工作。        數字孿生(Digital Twin): 虛擬世界與物理世界的融閤,通過構建現實世界物體的數字孿生體,進行模擬、分析、預測和優化。        可持續發展與物聯網: 物聯網在環境保護、能源管理、循環經濟等領域的應用將更加廣泛和深入。        人與物聯網的融閤: 增強現實(AR)、虛擬現實(VR)、腦機接口等技術與物聯網的結閤,將帶來全新的交互體驗和應用場景。  結語:  《海闊天空:物聯網世界的無限可能》旨在為讀者構建一個全麵、深刻的物聯網認知框架。我們不設限,不拘泥於單一技術的細節,而是著眼於物聯網生態係統的整體構建、驅動要素的深度解析以及未來發展的廣闊圖景。希望通過本書的閱讀,您能夠跳齣“技術迷霧”,真正理解物聯網如何重塑我們的現在,並為我們描繪一個更加智能、高效、可持續的未來。這是一個充滿機遇的時代,而物聯網,正是開啓這些機遇的鑰匙。