本書(shū)從無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師的角度出發(fā),闡述了窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Nanow Band of Things,NB-IoT)的關(guān)鍵技術(shù)以及在現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用的成熟案例。
本書(shū)主要讀者對(duì)象為從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的人員、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工程師、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理人員,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)分析工程師、大數(shù)據(jù)研發(fā)人員、客戶(hù)感知分析人員、咨詢(xún)公司行業(yè)分析師以及高等院校通信專(zhuān)業(yè)的師生。
以深入淺出、易讀為準(zhǔn)則,全面展示NB-IoT概念體系。
以真實(shí)優(yōu)化案例為驅(qū)動(dòng),清晰呈現(xiàn)NB-IoT關(guān)鍵技術(shù)。
以工程師角度對(duì)新技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面理解、消化與思考,生動(dòng)演繹物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)思路。
伴隨大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)需求的產(chǎn)生及移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,通信領(lǐng)域的連接需求正在從人擴(kuò)展到物。根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè),至2020年,中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將達(dá)百億,其總體市場(chǎng)規(guī)?沙^(guò)1萬(wàn)億人民幣。此外,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸明晰,從個(gè)人穿戴設(shè)備到智能家居市場(chǎng),從智慧城市到物流管理等。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將實(shí)現(xiàn)這些行業(yè)的數(shù)字化升級(jí)及全流程的信息監(jiān)控與采集,從而引發(fā)整個(gè)社會(huì)的革命性變化。
本書(shū)從窄帶物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程入手,系統(tǒng)地闡述了窄帶物聯(lián)網(wǎng)的物理層的上下行物理信道;結(jié)合LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)展開(kāi)NB-IoT覆蓋增強(qiáng)、低成本、低功耗、大連接等關(guān)鍵技術(shù)的分析;介紹NB-IoT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與移動(dòng)性管理的技術(shù)細(xì)節(jié);通過(guò)窄帶物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的鏈路預(yù)算、性能測(cè)算等具體工作,展開(kāi)NB-IoT頻率規(guī)劃以及2G退頻的承載能力分析;最后結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)已實(shí)施的成熟案例演示窄帶物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施效果。
本書(shū)主要由郭寶、張陽(yáng)、顧安、劉毅編寫(xiě),參加本書(shū)編寫(xiě)和校對(duì)工作的同志還有徐曉東、李秋香、沈驁、沈金虎、劉極祥、何珂、石建、呂芳迪、王明君、劉波、李武強(qiáng)、仇勇、張建奎、王國(guó)治、徐林忠、劉少聰、劉大洋、秦焱、周徐、王曉琦、陳向前、孫磊、卞恒坤、陳平、白彪玉、李超超等。此外,中興通訊的陳波、彌岳峰對(duì)本書(shū)的出版也給予了大力支持。
由于窄帶物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)剛開(kāi)始建設(shè)優(yōu)化,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對(duì)不足,各種優(yōu)化算法及優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)尚在摸索整理中,書(shū)中難免存在不妥之處,請(qǐng)讀者原諒,并提出寶貴意見(jiàn)。
郭寶,中北大學(xué)工程碩士,高級(jí)工程師,全國(guó)勞動(dòng)模范,享受?chē)?guó)務(wù)院政府特殊津貼,山西省科技工作者,長(zhǎng)期從事一線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,擁有授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利四項(xiàng),申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利十七項(xiàng),出版專(zhuān)著4本,國(guó)內(nèi)外通信期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇。
張陽(yáng),北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科畢業(yè),英國(guó)布魯內(nèi)爾大學(xué)(BrunelUniversity)設(shè)計(jì)與工程學(xué)院電子與計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)博士,高級(jí)工程師,博士階段主要進(jìn)行LTE物理層、處理優(yōu)化算法研究。主要從事TD-LTE/TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。曾參加中國(guó)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)高級(jí)培訓(xùn),榮獲學(xué)員稱(chēng)號(hào)。長(zhǎng)期關(guān)注跟蹤一線(xiàn)實(shí)際優(yōu)化工作,具有豐富的理論基礎(chǔ)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。出版專(zhuān)著4本,在國(guó)內(nèi)外通信期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文數(shù)十篇,在中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)公司首屆LTE維護(hù)技能競(jìng)賽中榮獲一等獎(jiǎng)(全國(guó)第二名)。
顧安,上海交通大學(xué)工程碩士,現(xiàn)任中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)上海有限公司網(wǎng)優(yōu)中心技術(shù)管理部經(jīng)理,長(zhǎng)期牽頭負(fù)責(zé)上海地區(qū)的2/3/4G無(wú)線(xiàn)優(yōu)化工作,曾多次在中國(guó)移動(dòng)、上海移動(dòng)舉辦的技能競(jìng)賽中獲獎(jiǎng),牽頭負(fù)責(zé)多個(gè)科研項(xiàng)目并取得成果,包括1項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,多次參與中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)公司參數(shù)等各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定,具有非常豐富的理論和一線(xiàn)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)。
第1章 NB-IoT發(fā)展歷程 / 2
1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分類(lèi) / 3
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù) / 3
1.1.2 UNB、LoRa技術(shù)發(fā)展歷程 / 4
1.1.3 LTE-M、EC-GSM和NB-IoT演進(jìn) / 6
1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征 / 8
1.2.1 非授權(quán)頻譜物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) / 8
1.2.2 授權(quán)頻譜物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) / 11
第2章 物理層 / 15
2.1 NB-IoT物理層 / 16
2.1.1 NB-IoT物理層 / 16
2.1.2 NB-IoT下行物理信道 / 19
2.1.3 NB-IoT上行物理信道 / 29
2.2 eMTC物理信道 / 39
2.2.1 eMTC物理層 / 39
2.2.2 eMTC下行物理信道 / 40
2.2.3 eMTC上行物理信道 / 42
第3章 NB-IoT關(guān)鍵技術(shù) / 45
3.1 窄帶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需求 / 46
3.1.1 現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) / 46
3.1.2 NB-IoT技術(shù)概述 / 47
3.2 覆蓋增強(qiáng)技術(shù) / 49
3.2.1 覆蓋增強(qiáng)技術(shù)概述 / 49
3.2.2 下行重傳帶來(lái)的覆蓋增強(qiáng) / 50
3.2.3 功率譜密度對(duì)覆蓋能力的增強(qiáng) / 52
3.2.4 上行重傳帶來(lái)的覆蓋增強(qiáng) / 54
3.2.5 eMTC覆蓋增強(qiáng)技術(shù) / 55
3.3 低成本技術(shù) / 56
3.4 低功耗技術(shù) / 58
3.4.1 NB-IoT終端低功耗技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式 / 58
3.4.2 PSM功能 / 61
3.4.3 eDRX功能 / 63
3.4.4 信令簡(jiǎn)化與數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化 / 65
3.5 大連接技術(shù) / 66
3.5.1 單小區(qū)連接能力計(jì)算 / 67
3.5.2 PRACH信道容量規(guī)劃 / 68
3.5.3 PDSCH信道容量規(guī)劃 / 70
3.5.4 PUSCH信道容量規(guī)劃 / 71
3.6 后續(xù)增強(qiáng)功能 / 72
第4章 NB-IoT移動(dòng)性管理 / 76
4.1 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) / 77
4.1.1 蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) / 77
4.1.2 NB-IoT傳輸方式 / 78
4.1.3 NB-IoT傳輸路徑 / 87
4.2 NB-IoT移動(dòng)性管理 / 89
4.2.1 NB-IoT移動(dòng)性管理 / 89
4.2.2 LTE網(wǎng)絡(luò)的尋呼管理 / 90
4.2.3 NB-IoT尋呼管理 / 95
第5章 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃管理 / 100
5.1 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 / 101
5.1.1 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) / 101
5.1.2 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程 / 103
5.1.3 NB-IoT鏈路預(yù)算 / 108
5.1.4 NB-IoT性能測(cè)算 / 111
5.2 NB-IoT頻率規(guī)劃 / 117
5.2.1 部署方式選擇與頻率規(guī)劃 / 117
5.2.2 緩沖區(qū)頻率規(guī)劃 / 120
5.2.3 2G退頻后承載能力分析 / 125
第6章 NB-IoT應(yīng)用實(shí)踐 / 134
6.1 NB-IoT現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分類(lèi) / 135
6.1.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀 / 135
6.1.2 NB-IoT主要應(yīng)用分類(lèi) / 136
6.1.3 NB-IoT現(xiàn)有主要應(yīng)用簡(jiǎn)述 / 137
6.2 NB-IoT實(shí)踐案例 / 140
6.2.1 NB-IoT成熟實(shí)踐案例 / 140
6.2.2 NB-IoT全域覆蓋規(guī)劃 / 146
縮略語(yǔ) / 150
參考文獻(xiàn) / 155