作者 |
奥洛夫·利贝格 莫滕·桑德伯格 王怡彬 约翰·伯格曼 约阿希姆·萨克斯 古斯塔夫·维克 埃里克·达尔曼 约翰·舍尔德 |
丛书名 |
现代通信网络技术丛书 |
出版社 |
机械工业出版社 |
ISBN |
9782104011342 |
简要 |
简介 |
内容简介书籍通信书籍 ---------------------------8079727 - 蜂窝物联网:从大规模商业部署到5G关键应用(原书第2版)--------------------------- 本书为读者展示了3GPP标准组织和MFA联盟为开发蜂窝物联网系统而进行的近期工作内容。同时揭示了作者超越技术标准的洞察力,成为无线领域中工程师和决策者的必备选择。 本书特色: 介绍大规模机器类通信(mMTC)用例来连接数十亿超低复杂度设备。 介绍超可靠低时延通信(URLLC)系统服务的关键机器类通信(cMTC)用例来满足严格的时延和可靠性需求。 面向基于2G,4G和5G的授权和非授权频谱技术以及描述如何设计这些技术来定义蜂窝物联网。 EC-GSM-IoT,LTE-M,NB-IoT,LTE URLLC和NR URLLC,以及这些蜂窝物联网技术如何支持mMTC和cMTC用例。 介绍为物联网提供连接性的总体竞争环境,其中包括在非授权频段上颇具前景的技术。 5G性能需求和如何通过蜂窝物联网技术来满足这些需求,以及不同技术性能的比较。 ---------------------------8059407 - 5G NR 标准:下一代无线通信技术--------------------------- 本书由爱立信5G标准化专家撰写,爱立信中国研发团队翻译,全书对5G NR标准技术规范进行了准确而详细的阐述,详细解读NR标准物理层结构、高层协议、射频和频谱等技术细节,同时也展示作者对5G NR标准的深刻理解——不仅阐述5G NR技术本身,还进一步揭示了该技术标准制定背后的成因。本书主要内容包括: . ?5G技术的演进背景、3大应用场景和核心需求、用例和5G频谱; ?NR无线接口架构概述; ?对数据和控制信息的NR传输结构的详细描述; ?NR多天线传输技术和波束赋形功能; ?对NR初始接入信号和功能的详细描述,包括同步和系统信息、随机接入和寻呼信令; ?LTE和NR的互操作和共存; ?射频特性,特别解读了毫米波工作原理。 |
目录 |
[套装书具体书目] 8059407 - 5G NR 标准:下一代无线通信技术 - 9787111624745 - 机械工业出版社 - 定价 119 8079727 - 蜂窝物联网:从大规模商业部署到5G关键应用(原书第2版) - 9787111677239 - 机械工业出版社 - 定价 149 ---------------------------8079727 - 蜂窝物联网:从大规模商业部署到5G关键应用(原书第2版)--------------------------- 推荐序 译者序 前言 致谢 作者简介 第1章 物联网 1 1.1 简介 1 1.2 物联网通信技术 2 1.2.1 蜂窝物联网 3 1.2.2 非授权频谱技术 5 1.3 本书概述 6 第2章 全球蜂窝物联网标准 8 2.1 3GPP 8 2.2 蜂窝系统架构 10 2.2.1 网络架构 10 2.2.2 无线协议架构 12 2.3 从机器类通信到蜂窝物联网 14 2.3.1 接入级别和过载控制 14 2.3.2 小数据传输 16 2.3.3 设备节能 17 2.3.4 基于LTE的低成本MTC设备研究 21 2.3.5 超低复杂度和低吞吐量物联网的蜂窝系统支持研究 23 2.3.6 LTE时延降低技术研究 24 2.4 5G演进 24 2.4.1 IMT-2020 24 2.4.2 3GPP 5G 25 2.5 MFA标准组织 31 第3章 LTE-M 34 3.1 背景 34 3.1.1 3GPP标准 34 3.1.2 无线接入设计原则 36 3.2 物理层 39 3.2.1 物理资源 39 3.2.2 传输方案 40 3.2.3 设备类型和能力 44 3.2.4 下行物理层信道和信号 47 3.2.5 上行物理层信道和信号 65 3.3 空闲模式和连接模式过程 76 3.3.1 空闲模式过程 76 3.3.2 连接模式过程 91 3.3.3 空闲模式与连接模式的共同过程 105 3.4 NR与LTE-M共存 112 第4章 LTE-M性能 118 4.1 性能目标 118 4.2 覆盖 119 4.3 数据速率 121 4.3.1 下行数据速率 121 4.3.2 上行数据速率 123 4.4 时延 124 4.5 电池寿命 127 4.6 容量 128 4.7 设备复杂度 131 第5章 NB-IoT 134 5.1 背景 134 5.1.1 3GPP标准 134 5.1.2 无线接入设计原则 136 5.2 物理层 142 5.2.1 物理资源 142 5.2.2 传输方案 147 5.2.3 设备类型和能力 149 5.2.4 下行物理信道和信号 150 5.2.5 上行物理信道和信号 168 5.2.6 基带信号的生成 182 5.2.7 传输间隙 185 5.2.8 TDD 187 5.3 空闲模式和连接模式过程 193 5.3.1 空闲模式过程 193 5.3.2 连接模式过程 213 5.4 NR与NB-IoT共存 229 5.4.1 NR和NB-IoT为相邻载波 232 5.4.2 NB-IoT在NR的保护频段内 233 5.4.3 NR资源块内部署NB-IoT 234 第6章 NB-IoT性能 237 6.1 性能目标 237 6.2 覆盖和数据速率 238 6.2.1 评估假设 238 6.2.2 下行覆盖性能 241 6.2.3 上行覆盖性能 246 6.3 峰值数据速率 249 6.3.1 Release 13 Cat-NB1设备 249 6.3.2 Cat-NB2设备配置一个HARQ进程 251 6.3.3 设备配置两个同时活跃的HARQ进程 252 6.4 时延 253 6.4.1 评估假设 253 6.4.2 时延性能 255 6.5 电池寿命 255 6.5.1 评估假设 255 6.5.2 电池寿命性能 257 6.6 容量 257 6.6.1 评估假设 258 6.6.2 容量性能 258 6.6.3 时延性能 260 6.7 定位 261 6.8 设备复杂度 262 6.9 NB-IoT符合5G性能需求 263 6.9.1 5G mMTC评估假设的差异 264 6.9.2 5G mMTC性能评估 264 第7章 LTE URLLC 268 7.1 背景 268 7.2 物理层 269 7.2.1 无线接入设计原则 269 7.2.2 物理资源 270 7.2.3 下行物理信道和信号 272 7.2.4 上行物理信道和信号 287 7.2.5 时间提前量和处理时间 296 7.3 空闲模式和连接模式过程 299 7.3.1 空闲模式过程 299 7.3.2 连接模式过程 300 第8章 LTE URLLC性能 315 8.1 性能目标 315 8.1.1 用户面时延 315 8.1.2 控制面时延 316 8.1.3 可靠性 316 8.2 仿真框架 316 8.3 评估 318 8.3.1 用户面时延 318 8.3.2 控制面时延 321 8.3.3 可靠性 322 第9章 NR URLLC 328 9.1 背景 328 9.1.1 5G系统 328 9.1.2 URLLC 329 9.1.3 NR—LTE的继承者 329 9.1.4 在当前网中引入NR URLLC 330 9.1.5 无线接入设计原则 331 9.2 物理层 333 9.2.1 频段 333 9.2.2 物理层参数集 333 9.2.3 传输方案 335 9.2.4 下行物理信道和信号 342 9.2.5 上行物理信道和信号 352 9.3 空闲模式和连接模式过程 359 9.3.1 NR协议栈 359 9.3.2 空闲模式过程 360 9.3.3 连接模式过程 361 第10章 NR URLLC性能 369 10.1 性能目标 369 10.1.1 用户面时延 369 10.1.2 控制面时延 370 10.1.3 可靠性 370 10.2 评估 370 10.2.1 时延 370 10.2.2 可靠性 377 10.2.3 频谱效率 387 10.3 服务覆盖 389 10.3.1 广域服务举例:配电站保护 389 10.3.2 区域服务举例:工厂自动化潜力 393 第11章 无人机的LTE连接性增强 399 11.1 性能目标 399 11.2 传播信道特性 400 11.3 挑战 403 11.4 3GPP Release 15中引入的LTE增强 405 11.4.1 干扰和飞行模式检测 405 11.4.2 用于移动性增强的飞行路径信息 406 11.4.3 基于订阅的UAV识别 406 11.4.4 上行功率控制增强 407 11.4.5 UE能力指示 408 第12章 物联网技术选择 409 12.1 蜂窝物联网与非蜂窝物联网 409 12.2 蜂窝物联网技术选择 411 12.2.1 大规模物联网的蜂窝技术 411 12.2.2 关键物联网的蜂窝技术 418 12.3 选择哪种蜂窝物联网技术 421 12.3.1 移动网络运营商的观点 421 12.3.2 物联网服务提供商的观点 424 第13章 物联网的技术驱动力 426 13.1 设备、计算和输入/输出技术 427 13.2 通信技术 427 13.3 物联网中的互联网技术 428 13.3.1 一般功能 428 13.3.2 高级服务功能和算法 434 13.4 工业物联网 436 第14章 5G与未来 444 附录A EC-GSM-IoT(在线) 附录B EC-GSM-IoT性能(在线) 附录C 非授权频谱的物联网技术(在线) 附录D MulteFire联盟物联网技术(在线) 技术缩略语表 448 ---------------------------8059407 - 5G NR 标准:下一代无线通信技术--------------------------- 序言一 序言二 译者序 前言 致谢 第1章 5G概述 1 1.1 3GPP和移动通信的标准化 2 1.2 下一代无线接入技术——5G/NR 3 1.2.1 5G应用场景 3 1.2.2 LTE向5G演进 3 1.2.3 NR——新的5G无线接入技术 4 1.2.4 5GCN——新的5G核心网 4 第2章 5G标准化 5 2.1 标准化和监管概述 5 2.2 ITU-R从3G到5G的活动 7 2.2.1 ITU-R的角色 7 2.2.2 IMT-2000和IMT-Advanced 7 2.2.3 ITU-R WP5D的IMT-2020流程 8 2.3 5G和IMT-2020 10 2.3.1 IMT-2020使用场景 10 2.3.2 IMT-2020能力集 11 2.3.3 IMT-2020性能要求和评估 14 2.4 3GPP标准化 16 2.4.1 3GPP流程 16 2.4.2 作为IMT-2020候选技术的3GPP 5G规范 18 第3章 5G频谱 20 3.1 移动系统的频谱 20 3.1.1 ITU-R为IMT系统定义的频谱 20 3.1.2 5G的全球频谱状况 23 3.2 NR的频段 24 3.3 6GHz以上的射频暴露 28 第4章 LTE概述 30 4.1 LTE Release 8——基本的无线接入 30 4.2 LTE演进 32 4.3 频谱灵活性 34 4.3.1 载波聚合 34 4.3.2 授权辅助接入 35 4.4 多天线增强 36 4.4.1 扩展的多天线传输 36 4.4.2 多点协作和传输 36 4.4.3 增强的控制信道结构 37 4.5 密集度、微蜂窝和异构部署 37 4.5.1 中继 37 4.5.2 异构部署 38 4.5.3 微蜂窝开关 38 4.5.4 双连接 39 4.5.5 动态TDD 39 4.5.6 WLAN互通 39 4.6 终端增强 40 4.7 新场景 40 4.7.1 设备到设备通信 40 4.7.2 机器类型通信 41 4.7.3 降低时延——sTTI 42 4.7.4 V2V和V2X 42 4.7.5 飞行器 42 第5章 NR概览 43 5.1 高频操作和频谱灵活性 44 5.2 极简设计 45 5.3 向前兼容 45 5.4 传输方案、部分带宽和帧结构 46 5.5 双工方式 48 5.6 低时延支持 49 5.7 调度和数据传输 49 5.8 控制信道 50 5.9 以波束为中心的设计和多天线传输 51 5.10 初始接入 52 5.11 互通和与LTE共存 53 第6章 无线接口架构 55 6.1 系统总体架构 55 6.1.1 5G核心网 55 6.1.2 无线接入网 57 6.2 服务质量 59 6.3 无线协议架构 60 6.4 用户面协议 61 6.4.1 服务数据调整协议 63 6.4.2 分组数据汇聚协议 63 6.4.3 无线链路控制 64 6.4.4 媒体接入控制 65 6.4.5 物理层 73 6.5 控制面协议 74 6.5.1 RRC状态机 74 6.5.2 空闲态和非激活态的移动性 76 6.5.3 连接态的移动性 77 第7章 总体传输结构 79 7.1 传输机制 79 7.2 时域结构 81 7.3 频域结构 83 7.4 部分带宽 86 7.5 NR载波频域位置 88 7.6 载波聚合 89 7.7 补充上行 90 7.7.1 与载波聚合的关系 92 7.7.2 控制信令 92 7.8 双工方式 93 7.8.1 时分双工 94 7.8.2 频分双工 95 7.8.3 时隙格式和时隙格式指示 95 7.9 天线端口 99 7.10 准共址 100 第8章 信道探测 102 8.1 下行信道探测:CSI-RS 102 8.1.1 CSI-RS基本结构 103 8.1.2 CSI-RS配置的频域结构 106 8.1.3 CSI-RS配置的时域特性 106 8.1.4 CSI-IM干扰测量 107 8.1.5 零功率CSI-RS 108 8.1.6 CSI-RS资源集 108 8.1.7 跟踪参考信号 109 8.1.8 物理天线映射 109 8.2 下行测量和上报 110 8.2.1 上报数量 111 8.2.2 测量资源 111 8.2.3 上报类型 112 8.3 上行信道探测:SRS 112 8.3.1 SRS序列和Zadoff-Chu序列 114 8.3.2 多端口SRS 115 8.3.3 SRS时域结构 115 8.3.4 SRS资源集 115 8.3.5 物理天线映射 116 第9章 传输信道处理 117 9.1 概述 117 9.2 信道编码 118 9.2.1 每个传输块添加CRC 118 9.2.2 码块分段 118 9.2.3 信道编码 119 9.3 速率匹配和物理层HARQ功能 120 9.4 加扰 122 9.5 调制 122 9.6 层映射 123 9.7 上行DFT预编码 123 9.8 多天线预编码 123 9.8.1 下行预编码 124 9.8.2 上行预编码 125 9.9 资源映射 126 9.10 下行预留资源 128 9.11 参考信号 130 9.11.1 基于OFDM的上下行传输所使用的DM-RS 131 9.11.2 基于DFT预编码的OFDM上行传输所使用的DM-RS 137 9.11.3 相位跟踪参考信号 138 第10章 物理层控制信令 140 10.1 下行 140 10.1.1 物理下行控制信道 141 10.1.2 控制资源集 143 10.1.3 盲解码和搜索空间 148 10.1.4 下行调度分配:DCI格式1-0和1-1 151 10.1.5 上行调度授权:DCI格式0-0和0-1 154 10.1.6 时隙格式指示:DCI格式2-0 156 10.1.7 抢占指示:DCI格式2-1 156 10.1.8 上行功率控制命令:DCI格式2-2 156 10.1.9 SRS控制命令:DCI格式2-3 157 10.1.10 指示频域资源的信令 157 10.1.11 指示时域资源的信令 158 10.1.12 指示传输块大小的信令 160 10.2 上行 161 10.2.1 PUCCH基本结构 162 10.2.2 PUCCH格式0 163 10.2.3 PUCCH格式1 165 10.2.4 PUCCH格式2 166 10.2.5 PUCCH格式3 167 10.2.6 PUCCH格式4 168 10.2.7 PUCCH传输使用的资源和参数 169 10.2.8 通过PUSCH传输的上行控制信令 170 第11章 多天线传输 173 11.1 简介 173 11.2 下行多天线预编码 177 11.2.1 类型I CSI 178 11.2.2 类型II CSI 180 11.3 上行多天线预编码 180 11.3.1 基于码本的传输 181 11.3.2 基于非码本的预编码 183 第12章 波束管理 185 12.1 初始波束建立 186 12.2 波束调整 186 12.2.1 下行发送端波束调整 187 12.2.2 下行接收端波束调整 188 12.2.3 上行波束调整 188 12.2.4 波束指示和TCI 188 12.3 波束恢复 189 12.3.1 波束失败检测 190 12.3.2 新备选波束的认定 190 12.3.3 终端恢复请求和网络响应 190 第13章 重传协议 192 13.1 带软合并的HARQ 193 13.1.1 软合并 195 13.1.2 下行HARQ 196 13.1.3 上行HARQ 197 13.1.4 上行确认的定时 197 13.1.5 HARQ确认的复用 199 13.2 RLC 201 13.2.1 序列编号和分段 202 13.2.2 确认模式和RLC重传 203 13.3 PDCP 205 第14章 调度 207 14.1 动态下行调度 207 14.1.1 带宽自适应 209 14.1.2 下行抢占处理 210 14.2 动态上行调度 211 14.2.1 上行优先级处理 213 14.2.2 调度请求 215 14.2.3 缓存状态报告 216 14.2.4 功率余量报告 217 14.3 调度和动态TDD 218 14.4 无动态授权的传输 218 14.5 不连续接收 220 第15章 上行功率和定时控制 222 15.1 上行功率控制 222 15.1.1 功率控制基线 222 15.1.2 基于波束的功率控制 224 15.1.3 PUCCH功率控制 226 15.1.4 多个上行载波情况下的功率控制 226 15.2 上行定时控制 227 第16章 初始接入 229 16.1 小区搜索 229 16.1.1 SSB 229 16.1.2 SSB的频域位置 231 16.1.3 SSB的周期 231 16.1.4 SS突发集:时域上多个SSB 232 16.1.5 PSS、SSS和PBCH的详细说明 234 16.1.6 剩余系统信息 237 16.2 随机接入 237 16.2.1 前导码的发送 238 16.2.2 随机接入响应 243 16.2.3 消息3:竞争解决 244 16.2.4 消息4:竞争解决和连接建立 244 16.2.5 补充上行的随机接入 245 第17章 LTE/NR互通和共存 246 17.1 LTE/NR双连接 246 17.1.1 部署场景 247 17.1.2 架构选项 248 17.1.3 单发工作 248 17.2 LTE/NR共存 249 第18章 射频特性 252 18.1 频谱灵活性的影响 252 18.2 不同频率范围的射频要求 254 18.3 信道带宽和频谱利用率 255 18.4 终端射频要求的总体结构 257 18.5 基站射频要求的总体结构 257 18.5.1 NR基站射频传导要求和辐射要求 257 18.5.2 NR不同频率范围的基站类型 259 18.6 NR射频传导要求概述 260 18.6.1 发射机传导特性 260 18.6.2 接收机传导特性 261 18.6.3 区域性要求 262 18.6.4 通过网络信令通知特定频段的终端要求 262 18.6.5 基站等级 262 18.7 传导输出功率电平要求 263 18.7.1 基站输出功率和动态范围 263 18.7.2 终端输出功率和动态范围 263 18.8 发射信号质量 264 18.8.1 EVM和频率误差 264 18.8.2 终端带内发射 264 18.8.3 基站时间对齐 264 18.9 无用发射传导要求 265 18.9.1 实现因素 265 18.9.2 带外域的发射模板 265 18.9.3 邻道泄漏比 267 18.9.4 杂散发射 268 18.9.5 占用带宽 269 18.9.6 发射机互调 269 18.10 传导灵敏度和动态范围 269 18.11 接收机对干扰信号的敏感性 270 18.12 NR的射频辐射要求 271 18.12.1 FR2的终端辐射要求 272 18.12.2 FR1的基站辐射要求 272 18.12.3 FR2的基站辐射要求 273 18.13 研究中的NR射频要求 274 18.13.1 多标准无线基站 274 18.13.2 多频段能力基站 275 18.13.3 工作在非连续频谱 277 第19章 毫米波射频技术 279 19.1 ADC和DAC 279 19.2 本振和相位噪声 281 19.2.1 自由振荡器和锁相环的相位噪声特性 281 19.2.2 毫米波信号生成的挑战 283 19.3 功放效率和无用发射的关系 284 19.4 滤波器 286 19.4.1 模拟前端滤波器 287 19.4.2 插损和带宽 288 19.4.3 滤波器实现示例 289 19.5 接收机噪声系数、动态范围和带宽的关系 291 19.5.1 接收机和噪声系数模型 291 19.5.2 噪声因子和噪底 292 19.5.3 压缩点和增益 293 19.5.4 功率谱密度和动态范围 294 19.5.5 载波频率和毫米波技术 294 19.6 总结 296 第20章 5G的演进 297 20.1 接入和回传一体化 297 20.2 工作在非授权频谱 298 20.3 非正交多址接入 299 20.4 机器类型通信 299 20.5 设备到设备的通信 300 20.6 频谱和双工灵活性 300 20.7 结束语 302 术语表 303 参考文献 310 |