窄带物联网(NB-IoT)标准与关键技术[精品]电子书

内容提要

前言

第1章 背景及概述

1.1 NB-IoT背景简介

1.2 NB-IoT WI目标

1.3 NB-IoT系统需求

1.4 NB-IoT标准进展

1.5 NB-IoT市场动态

第2章 NB-IoT网络架构

2.1 引言

2.2 总体框架概述

2.3 协议栈架构

2.3.1 基于SGi的控制面优化协议栈

2.3.2 基于T6的控制面优化协议栈

2.4 网络接口

Uu接口

X2接口

S1接口

S10接口

S11接口

S5/S8接口

S6a接口

S6t接口

T6接口

2.5 网元实体

UE

eNodeB

MME

HSS

SGW

PGW

SCEF

第3章 NB-IoT空口控制面协议

3.1 概述

3.2 RRC架构

3.3 连接控制

3.3.1 RRC连接建立过程

3.3.2 RRC连接恢复过程

3.3.3 RRC释放/挂起过程

3.3.4 RRC连接重建立过程

3.3.5 RRC连接重配过程

3.3.6 无线资源配置

3.3.7 无线链路失败检测及操作

第4章 NB-IoT空口用户面协议

4.1 媒体接入控制MAC

4.1.1 概述

4.1.2 关键过程

4.1.2.1 逻辑信道优先级

4.1.2.2 调度请求SR

4.1.2.3 缓存状态报告BSR

4.1.2.4 功率余量上报PHR

4.1.2.5 待传数据量和功率余量联合报告（DPR）

4.1.2.6 非连续接收DRX

NB-IoT连接态DRX的参数变化有如下几点。

4.2 无线链路控制层RLC

4.2.1 概述

4.2.2 服务模式

4.3 分组数据汇聚协议层PDCP

4.3.1 概述

4.3.2 主要功能

4.3.3 数据传输过程

第5章 物理层下行链路

5.1 概述

5.1.1 多址方式

5.1.2 帧结构

5.1.3 下行资源单元

5.1.4 下行物理信道

5.1.5 下行物理信号

5.2 同步信号

5.2.1 引言

5.2.2 信号结构

5.2.3 同步序列

5.2.3.1 主同步信号序列

5.2.3.2 辅同步信号序列

5.3 物理广播信道

5.3.1 信道结构

5.3.2 处理过程

5.4 物理下行控制信道

5.4.1 引言

5.4.2 下行控制信息

5.4.3 物理下行控制信道格式

5.4.4 处理过程

5.4.5 搜索空间

5.5 物理下行共享信道

5.5.1 引言

5.5.2 信道结构

5.5.3 处理过程

5.5.4 传输模式

5.6 下行参考信号

5.6.1 窄带参考信号

5.6.2 小区专有参考信号

5.6.3 RRM测量

5.7 下行信号生成

5.7.1 中心频点

5.7.2 信号生成公式

5.8 DL Gap

5.8.1 引言

5.8.2 方案描述

第6章 物理层上行链路

6.1 概述

6.1.1 多址方式

6.1.2 帧结构

6.1.3 上行资源单元

6.1.4 上行物理信道

6.1.5 上行物理信号

6.2 物理上行共享信道格式1

6.2.1 引言

6.2.2 信道结构

6.2.3 处理过程

6.3 物理上行共享信道格式2

6.3.1 引言

6.3.2 信道结构

6.3.3 处理过程

6.4 物理随机接入信道

6.4.1 信道结构

6.4.2 随机接入序列结构

6.4.3 随机接入信号生成

6.4.4 资源配置

6.4.5 功率控制

6.5 上行参考信号

6.5.1 引言

6.5.2 时频结构

6.5.3 序列

6.5.3.1 NPUSCH格式1

2．子载波个数为3/6

6.5.3.2 NPUSCH格式2

6.5.4 序列组跳变

6.6 SC-FDMA信号生成

6.7 UL Gap

6.7.1 引言

6.7.2 方案描述

6.8 峰均比降低

1．旋转相移键控

2．载波相移键控

3．8-BPSK

4．预编码方案

第7章 NB-IoT关键过程

7.1 总体流程

7.1.1 附着

7.1.2 去附着

7.1.2.1 概述

7.1.2.2 UE发起的去附着流程

7.1.2.3 MME发起的去附着流程

7.1.2.4 HSS发起的去附着流程

7.1.3 跟踪区域更新

7.1.3.1 概述

7.1.3.2 SGW不变的TAU流程

7.1.4 业务请求

7.1.5 控制面数据传输

7.1.5.1 概述

7.1.5.2 MO控制面数据传输流程

7.1.5.3 MT控制面数据传输流程

7.1.6 用户面数据传输

7.1.6.1 概述

7.1.6.2 连接挂起过程

7.1.6.3 连接恢复过程

7.1.7 控制面方案用户面方案切换

7.1.8 非IP数据传输

7.1.8.1 引言

7.1.8.2 NIDD配置

7.1.8.3 T6连接建立

7.1.8.4 MO NIDD数据投递

7.1.8.5 MT NIDD数据投递

7.1.8.6 T6连接释放

7.1.8.7 T6连接更新

7.2 系统消息的调度

7.2.1 系统消息的类型和结构

7.2.2 MIB-NB的内容与调度

7.2.3 SIB1-NB的内容与调度

7.2.4 SI message的调度

7.2.5 系统消息的有效性与更新通知

7.2.6 SIB14-NB的更新

7.3 随机接入过程

7.3.1 基于竞争的随机接入过程

7.3.1.1 传输随机接入前导

7.3.1.2 传输随机接入响应（Msg2）

7.3.1.3 传输MAC子层或RRC子层消息

7.3.1.4 竞争解决

7.3.1.5 带C-RNTI的随机接入过程

7.3.1.6 PDCCH order触发的随机接入过程

7.3.2 基于非竞争的随机接入过程

7.4 寻呼过程

7.4.1 寻呼机制增强

7.4.2 寻呼的相关计算

7.5 接纳控制

7.5.1 LTE系统ACB接入控制机制

7.5.2 LTE系统EAB机制

7.5.3 LTE系统Backoff机制

7.5.4 NB-IoT接入控制机制

7.5.4.1 NB-IoT AB机制

7.5.4.2 NB-IoT AB广播参数

7.5.4.3 NB-IoT AB流程

7.5.4.4 Backoff扩展

7.6 多载波处理

7.6.1 引言

7.6.2 载波类型定义

7.6.3 Anchor载波选择

7.6.4 使用条件

7.6.5 使用策略

7.7 安全机制

7.7.1 NB-IoT密钥架构

7.7.2 安全激活

7.7.2.1 非接入层安全激活过程

7.7.2.2 接入层安全初始激活过程

7.7.2.3 接入层安全重激活过程

7.7.2.4 完整性保护和加密过程

7.8 终端能力信息传递

7.9 小区选择和重选

7.9.1 PLMN选择策略

7.9.2 选择了新的PLMN后的小区选择策略

7.9.3 空闲模式的测量策略

7.9.4 小区重选策略

7.9.5 UE进入连接模式时的小区选择

7.9.6 UE离开连接模式时的小区选择

7.9.7 处于正常驻留状态的UE的行为

7.9.8 处于任何小区选择状态的UE的行为

7.10 HARQ过程

7.10.1 下行HARQ过程

7.10.1.1 定时

7.10.1.2 资源分配

7.10.1.3 MCS和TB size、RV

7.10.1.4 下行功率分配

7.10.2 上行HARQ过程

7.10.2.1 定时

7.10.2.2 资源分配

7.10.2.3 MCS和TB size、RV

7.10.2.4 上行功率控制

7.11 NAS信息的传输

第8章 NB-IoT射频指标分析

8.1 共存分析

8.1.1 NB-IoT共存仿真场景

8.1.2 NB-IoT共存仿真结果

8.2 NB-IoT BS射频指标

8.2.1 NB-IoT BS发射机射频指标

8.2.1.1 基站输出功率

8.2.1.2 输出功率动态范围

8.2.1.3 发射信号质量

8.2.1.4 下行参考信号功率

8.2.1.5 无用辐射

8.2.1.6 发射机杂散

8.2.1.7 发射机互调

8.2.2 NB-IoT BS接收机射频指标

8.2.2.1 参考灵敏度

8.2.2.2 接收机动态范围

8.2.2.3 信道内选择特性

8.2.2.4 相邻信道选择性、窄带阻塞特性

8.2.2.5 阻塞

8.2.2.6 接收机杂散辐射

8.2.2.7 接收机互调特性

一般互调：

窄带互调：

8.3 NB-IoT UE射频指标

8.3.1 NB-IoT UE发射机射频指标

8.3.1.1 发射机发射功率

8.3.1.2 输出功率动态范围

8.3.1.3 发射信号质量

8.3.1.4 射频泄漏模板

8.3.1.5 发射机杂散

8.3.1.6 发射机互调

8.3.2 NB-IoT UE接收机射频指标

8.3.2.1 参考灵敏度

8.3.2.2 最大输入功率

8.3.2.3 相邻信道选择性

8.3.2.4 阻塞

8.3.2.5 杂散响应

8.3.2.6 接收机互调特性

第9章 后续演进

9.1 R14 RAN WI简介

9.1.1 定位增强

9.1.2 多播传输增强

9.1.3 多载波增强

9.1.4 移动性增强

9.1.5 低功率终端

9.2 R14 SA WI简介

9.3 未来发展

缩略语

参考文献