本書(shū)以一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工程師的視角，用通俗易懂的語(yǔ)言解讀了窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）的重要特性、基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在闡述的過(guò)程中，重點(diǎn)介紹了NB-IoT 與LTE 的聯(lián)系與差異，方便具備LTE 技術(shù)基礎(chǔ)的讀者快速完成知識(shí)導(dǎo)入。書(shū)中通過(guò)對(duì)一些關(guān)鍵過(guò)程的詳細(xì)分析，將散落在各層協(xié)議的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)串聯(lián)起來(lái)，使得知識(shí)全面化、體系化。在內(nèi)容編排上，將整體知識(shí)以講座的形式進(jìn)行科學(xué)切分，方便讀者閱讀學(xué)習(xí)。本書(shū)主要讀者對(duì)象為移動(dòng)通信領(lǐng)域從事技術(shù)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員，也可供高等院校師生參考。
本書(shū)以一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工程師的視角，用通俗易懂的語(yǔ)言解讀了窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）的重要特性、基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在闡述的過(guò)程中，重點(diǎn)介紹了NB-IoT與LTE的聯(lián)系與差異，方便具備LTE技術(shù)基礎(chǔ)的讀者快速完成知識(shí)導(dǎo)入。書(shū)中通過(guò)對(duì)一些關(guān)鍵過(guò)程的詳細(xì)分析，將散落在各層協(xié)議的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)串聯(lián)起來(lái)，使得知識(shí)全面化、體系化。在內(nèi)容編排上，將整體知識(shí)以講座的形式進(jìn)行科學(xué)切分，方便讀者閱讀學(xué)習(xí)。
時(shí)光荏苒，我已然在移動(dòng)通信行業(yè)摸爬打滾十載有余，先后參與了GSM、TDS、LTE 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與優(yōu)化，而現(xiàn)在正處在萬(wàn)物互聯(lián)及5G 興起的風(fēng)口，細(xì)細(xì)思索，這個(gè)行業(yè)唯一不變的是一直在變，技術(shù)的車(chē)輪一直滾滾向前。作為一名技術(shù)人員，我一直在不斷汲取各方營(yíng)養(yǎng)滋養(yǎng)自己，如今雖不敢妄稱(chēng)已經(jīng)修煉為專(zhuān)家，但也總算初有所悟、小有所得。又有感于公司新入職員工技術(shù)學(xué)習(xí)道路的艱辛，老鳥(niǎo)們又俗務(wù)纏身，無(wú)法時(shí)時(shí)、處處點(diǎn)撥，于是，我萌生了一個(gè)大膽的想法：在公司內(nèi)部開(kāi)班授課，傳道授業(yè)，一來(lái)可以贈(zèng)人玫瑰，二來(lái)可以教學(xué)相長(zhǎng)。不成想，在這三尺講臺(tái)上我一講就是七年，從TDS 講到了NB-IoT，我自己也從小吳講成了吳老師。記得是在2016 年圣誕，有人問(wèn)我：如何擴(kuò)大你技術(shù)培訓(xùn)的受益面？因此，就有了吳老師聊通信公眾號(hào)。我基于多年的技術(shù)講稿，針對(duì)NB-IoT 技術(shù)，將自己的部分技術(shù)見(jiàn)解寫(xiě)成了系類(lèi)文章，斗膽在公眾號(hào)上陸續(xù)發(fā)布，一來(lái)是為了技術(shù)的普及，二來(lái)鞭策自己努力學(xué)習(xí)和提高，曬文章的同時(shí)，求教于各位專(zhuān)家，共同進(jìn)步。公布之后，我收到了好多點(diǎn)贊，好多鼓勵(lì)（當(dāng)然也有拍磚的），還有好多朋友在問(wèn)，有沒(méi)有出版實(shí)體書(shū)可以用來(lái)系統(tǒng)學(xué)習(xí)？但我一直回復(fù)沒(méi)有。甚至也有出版商約書(shū)稿，我都是婉拒大叔，咱不約。因?yàn)闈撘庾R(shí)里我覺(jué)得寫(xiě)書(shū)是個(gè)非常嚴(yán)肅的事，公眾號(hào)上的文章我可以嬉笑怒罵，更新速度可以三天打漁兩天曬網(wǎng)，寫(xiě)的內(nèi)容可以天馬行空。但是一旦寫(xiě)成書(shū)出版，那就必須嚴(yán)肅對(duì)待，我得對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)負(fù)責(zé)，對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)化，對(duì)行文進(jìn)行規(guī)范，還有，我得一次交稿不能拖拉，總之，我得對(duì)得起大家買(mǎi)書(shū)的錢(qián)。直到2017年春節(jié)后，我的領(lǐng)導(dǎo)鼓勵(lì)我：為了方便系統(tǒng)化學(xué)習(xí)，還是匯編成書(shū)吧。由此，我用了半年時(shí)間，翻閱各種資料，梳理思路，辛苦碼字，將多年的知識(shí)沉淀終于匯成了此書(shū)。應(yīng)該說(shuō)，沒(méi)有眾多朋友、同事、領(lǐng)導(dǎo)、同行、熱心網(wǎng)友、家人的支持，這本書(shū)就難以面世，在此，誠(chéng)摯致謝！特別感謝我的好朋友蔣專(zhuān)、劉言敏等，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃章節(jié)給了我很多好的技術(shù)建議。寫(xiě)作本書(shū)，我秉承三個(gè)基本原則：一是內(nèi)容上堅(jiān)持理論加實(shí)踐，盡量選取跟工作中相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行講解，并配備一些現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用情況；二是盡量做到通俗易懂，在這點(diǎn)上，我多年講課的經(jīng)驗(yàn)幫了我很大的忙，讓我知道如何做到深入淺出，大量利用了生活中的例子進(jìn)行類(lèi)比說(shuō)明，使得技術(shù)不再是冷冰冰的公式、圖標(biāo)和文字；三是如何做到快速理解，由此我在本書(shū)中重點(diǎn)介紹了NB-IoT 與LTE 的異同，方便具備LTE 技術(shù)基礎(chǔ)的讀者快速完成知識(shí)導(dǎo)入，另外盡量多利用圖、表進(jìn)行講解，使得形象化、生動(dòng)化。本書(shū)是基于作者的主觀視角，其中夾雜了很多例證，觀點(diǎn)難免有欠周全之處；又因?yàn)槭羌夹g(shù)講稿，甚至有較多口語(yǔ)化的用詞，表達(dá)難免有欠妥當(dāng)之處，敬請(qǐng)讀者諒解，并給與寶貴意見(jiàn)。
作 者
吳細(xì)剛，工程師，中國(guó)移動(dòng)通信湖南有限公司。有一定的圖書(shū)寫(xiě)作經(jīng)驗(yàn)，寫(xiě)作方式能容豐富又趣味叢生。其文學(xué)作品題材廣泛，視角獨(dú)特并有見(jiàn)解。尤其是從專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的工作經(jīng)驗(yàn)為其他相關(guān)人士提供幫助。
四大特性篇
第1 講 NB-IoT 的笑傲江湖 .................................................................................. 2
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的前世今生 ................................................................................... 2
1.1.1 何為物聯(lián)網(wǎng)？ ................................................................................ 2
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景 ........................................................................ 3
1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的眾生相 .................................................................... 4
1.2 NB-IoT 的笑傲江湖 ................................................................................. 6
1.2.1 NB 是什么...................................................................................... 7
1.2.2 NB 與不同門(mén)派的SB .................................................................... 8
1.2.3 NB 與同門(mén)師兄弟的SB 大戰(zhàn) ....................................................... 9
1.2.4 NB 與同門(mén)不同宗派間的SB ...................................................... 10
第2 講 NB-IoT 強(qiáng)覆蓋之降龍掌 ........................................................................ 11
2.1 第一招 飛龍?jiān)谔?................................................................................... 11
2.2 第二招 六龍回旋 ................................................................................... 13
2.3 第三招 亢龍有悔 ................................................................................... 15
2.4 15K 能達(dá)到20db 增益嗎？ ................................................................... 16
2.5 鏈路預(yù)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(chǎng)景一：IDLE DRX ............................................................................... 19
3.3 場(chǎng)景二：CONNECT DRX ..................................................................... 21
VIII
3.4 場(chǎng)景三：INACTIVE TIMER ................................................................. 23
3.5 小結(jié) ......................................................................................................... 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(guān)系 ............................................................................ 29
第5 講 NB-IoT 低成本之葵花寶典1 ................................................................. 31
5.1 采用FDD 半雙工，降低器件復(fù)雜度 ................................................... 31
5.2 新硬件結(jié)構(gòu)，裁剪不必要的硬件 ......................................................... 35
第6 講 NB-IoT 低成本之葵花寶典2 ................................................................. 37
6.1 根據(jù)終端窄帶特性，簡(jiǎn)化信道及物理層 ............................................. 37
6.2 新空口協(xié)議棧，閹割芯片運(yùn)算能力 ..................................................... 38
6.3 產(chǎn)業(yè)鏈及運(yùn)營(yíng)等影響成本的因素 ......................................................... 40
6.4 芯片成本進(jìn)展 ......................................................................................... 41
6.5 低成本小結(jié) ............................................................................................. 42
第7 講 NB-IoT 大連接之乾坤大挪移 ................................................................ 43
7.1 NB-IoT 的用戶密度估算 ....................................................................... 43
7.2 單小區(qū)50K 用戶如何做到？ ................................................................ 45
7.3 實(shí)際容量估算 ......................................................................................... 47
7.4 關(guān)于容量的一些思考 ............................................................................. 48
物理信道篇
第8 講 NB-IoT 工作帶寬為多少，這是個(gè)問(wèn)題！ ............................................ 50
8.1 LTE 帶寬分析 ......................................................................................... 50
8.2 NB 是200K？ ......................................................................................... 52
8.3 NB 是180K？ ......................................................................................... 53
8.4 為什么大家都在談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(qū)分部署方式？ ..................................................................... 62
第10 講 NB-IoT 物理層結(jié)構(gòu) .............................................................................. 63
10.1 下行物理層結(jié)構(gòu) ................................................................................... 63
10.1.1 頻域分析 .................................................................................... 64
10.1.2 時(shí)域分析 .................................................................................... 64
10.2 上行物理層結(jié)構(gòu) ................................................................................... 66
10.2.1 頻域分析 .................................................................................... 66
10.2.2 時(shí)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(hào)NPSS .......................................................... 72
11.1 練好基本功Zadoff - Chu Sequence .............................................. 72
11.2 NPSS 信號(hào)作用和資源映射 ................................................................. 75
11.3 NPSS 信號(hào)的生成 ................................................................................. 77
第12 講 NB-IoT 下行輔同步信號(hào)NSSS .......................................................... 80
12.1 NSSS 信號(hào)作用和資源映射 ................................................................. 80
12.2 NSSS 信號(hào)的生成 ................................................................................. 83
12.3 NB 同步信號(hào)與LTE 比較 ................................................................... 86
第13 講 NB-IoT 下行參考信號(hào)NRS ................................................................. 87
13.1 LTE 中下行參考信號(hào)RS ..................................................................... 87
13.2 NRS 信號(hào)的生成及作用 ...................................................................... 89
13.3 NRS 資源映射 ...................................................................................... 90
13.4 遇到的挑戰(zhàn) ........................................................................................... 92
13.5 NRS 與CRS 比較 ................................................................................. 93
第14 講 NB-IoT 下行NPBCH 信道 .................................................................. 94
14.1 信號(hào)與信道的區(qū)別 ............................................................................... 94
14.2 系統(tǒng)消息簡(jiǎn)介 ...........................................
新書(shū)資訊