第1章 背景及概述 1

1.1 NB-IoT背景简介 2

1.2 NB-IoT WI目标 5

1.3 NB-IoT系统需求 6

1.4 NB-IoT标准进展 7

1.5 NB-IoT市场动态 7

第2章 NB-IoT网络架构 8

2.1 引言 9

2.2 总体框架概述 10

2.3 协议栈架构 12

2.3.1 基于SGi的控制面优化协议栈 13

2.3.2 基于T6的控制面优化协议栈 13

2.4 网络接口 14

2.5 网元实体 20

第3章 NB-IoT空口控制面协议 25

3.1 概述 26

3.2 RRC架构 27

3.3 连接控制 28

3.3.1 RRC连接建立过程 30

3.3.2 RRC连接恢复过程 32

3.3.3 RRC释放/挂起过程 35

3.3.4 RRC连接重建立过程 36

3.3.5 RRC连接重配过程 37

3.3.6 无线资源配置 38

3.3.7 无线链路失败检测及操作 39

第4章 NB-IoT空口用户面协议 41

4.1 媒体接入控制MAC 42

4.1.1 概述 42

4.1.2 关键过程 42

4.2 无线链路控制层RLC 49

4.2.1 概述 49

4.2.2 服务模式 50

4.3 分组数据汇聚协议层PDCP 51

4.3.1 概述 51

4.3.2 主要功能 52

4.3.3 数据传输过程 53

第5章 物理层下行链路 55

5.1 概述 56

5.1.1 多址方式 56

5.1.2 帧结构 56

5.1.3 下行资源单元 57

5.1.4 下行物理信道 57

5.1.5 下行物理信号 58

5.2 同步信号 58

5.2.1 引言 58

5.2.2 信号结构 58

5.2.3 同步序列 60

5.3 物理广播信道 72

5.3.1 信道结构 72

5.3.2 处理过程 74

5.4 物理下行控制信道 76

5.4.1 引言 76

5.4.2 下行控制信息 77

5.4.3 物理下行控制信道格式 80

5.4.4 处理过程 81

5.4.5 搜索空间 82

5.5 物理下行共享信道 86

5.5.1 引言 86

5.5.2 信道结构 87

5.5.3 处理过程 88

5.5.4 传输模式 89

5.6 下行参考信号 90

5.6.1 窄带参考信号 90

5.6.2 小区专有参考信号 93

5.6.3 RRM测量 94

5.7 下行信号生成 95

5.7.1 中心频点 95

5.7.2 信号生成公式 99

5.8 DL Gap 100

5.8.1 引言 100

5.8.2 方案描述 102

第6章 物理层上行链路 104

6.1 概述 105

6.1.1 多址方式 105

6.1.2 帧结构 105

6.1.3 上行资源单元 106

6.1.4 上行物理信道 108

6.1.5 上行物理信号 108

6.2 物理上行共享信道格式1 108

6.2.1 引言 108

6.2.2 信道结构 108

6.2.3 处理过程 109

6.3 物理上行共享信道格式2 110

6.3.1 引言 110

6.3.2 信道结构 111

6.3.3 处理过程 111

6.4 物理随机接入信道 112

6.4.1 信道结构 112

6.4.2 随机接入序列结构 119

6.4.3 随机接入信号生成 120

6.4.4 资源配置 121

6.4.5 功率控制 122

6.5 上行参考信号 124

6.5.1 引言 124

6.5.2 时频结构 124

6.5.3 序列 127

6.5.4 序列组跳变 132

6.6 SC-FDMA信号生成 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关键过程 140

7.1 总体流程 141

7.1.1 附着 141

7.1.2 去附着 146

7.1.3 跟踪区域更新 149

7.1.4 业务请求 153

7.1.5 控制面数据传输 154

7.1.6 用户面数据传输 160

7.1.7 控制面方案用户面方案切换 163

7.1.8 非IP数据传输 165

7.2 系统消息的调度 173

7.2.1 系统消息的类型和结构 173

7.2.2 MIB-NB的内容与调度 174

7.2.3 SIB1-NB的内容与调度 175

7.2.4 SI message的调度 179

7.2.5 系统消息的有效性与更新通知 180

7.2.6 SIB14-NB的更新 181

7.3 随机接入过程 181

7.3.1 基于竞争的随机接入过程 182

7.3.2 基于非竞争的随机接入过程 190

7.4 寻呼过程 190

7.4.1 寻呼机制增强 190

7.4.2 寻呼的相关计算 192

7.5 接纳控制 193

7.5.1 LTE系统ACB接入控制机制 194

7.5.2 LTE系统EAB机制 195

7.5.3 LTE系统Backoff机制 197

7.5.4 NB-IoT接入控制机制 197

7.6 多载波处理 201

7.6.1 引言 201

7.6.2 载波类型定义 202

7.6.3 Anchor载波选择 203

7.6.4 使用条件 204

7.6.5 使用策略 204

7.7 安全机制 205

7.7.1 NB-IoT密钥架构 206

7.7.2 安全激活 207

7.8 终端能力信息传递 212

7.9 小区选择和重选 214

7.9.1 PLMN选择策略 215

7.9.2 选择了新的PLMN后的小区选择策略 216

7.9.3 空闲模式的测量策略 218

7.9.4 小区重选策略 218

7.9.5 UE进入连接模式时的小区选择 219

7.9.6 UE离开连接模式时的小区选择 219

7.9.7 处于正常驻留状态的UE的行为 219

7.9.8 处于任何小区选择状态的UE的行为 219

7.10 HARQ过程 220

7.10.1 下行HARQ过程 220

7.10.2 上行HARQ过程 232

7.11 NAS信息的传输 242

第8章 NB-IoT射频指标分析 243

8.1 共存分析 244

8.1.1 NB-IoT共存仿真场景 245

8.1.2 NB-IoT共存仿真结果 250

8.2 NB-IoT BS射频指标 254

8.2.1 NB-IoT BS发射机射频指标 254

8.2.2 NB-IoT BS接收机射频指标 259

8.3 NB-IoT UE射频指标 268

8.3.1 NB-IoT UE发射机射频指标 268

8.3.2 NB-IoT UE接收机射频指标 277

第9章 后续演进 282

9.1 R14 RAN WI简介 283

9.1.1 定位增强 283

9.1.2 多播传输增强 284

9.1.3 多载波增强 284

9.1.4 移动性增强 284

9.1.5 低功率终端 285

9.2 R14 SA WI简介 285

9.3 未来发展 285

缩略语 287

参考文献 292