本书以一个无线网络工程师的视角，用通俗易懂的语言解读了窄带物联网（NB-IoT）的重要特性、基本原理、关键技术和网络规划。在阐述的过程中，重点介绍了NB-IoT 与LTE 的联系与差异，方便具备LTE 技术基础的读者快速完成知识导入。书中通过对一些关键过程的详细分析，将散落在各层协议的相关知识点有机串联起来，使得知识全面化、体系化。在内容编排上，将整体知识以讲座的形式进行科学切分，方便读者阅读学习。本书主要读者对象为移动通信领域从事技术研究、产品开发、网络优化、网络维护、网络规划人员，也可供高等院校师生参考。

本书以一个无线网络工程师的视角，用通俗易懂的语言解读了窄带物联网（NB-IoT）的重要特性、基本原理、关键技术和网络规划。在阐述的过程中，重点介绍了NB-IoT与LTE的联系与差异，方便具备LTE技术基础的读者快速完成知识导入。书中通过对一些关键过程的详细分析，将散落在各层协议的相关知识点有机串联起来，使得知识全面化、体系化。在内容编排上，将整体知识以讲座的形式进行科学切分，方便读者阅读学习。

时光荏苒，我已然在移动通信行业摸爬打滚十载有余，先后参与了GSM、TDS、LTE 网络的建设与优化，而现在正处在万物互联及5G 兴起的风口，细细思索，这个行业唯一不变的是一直在变，技术的车轮一直滚滚向前。作为一名技术人员，我一直在不断汲取各方营养滋养自己，如今虽不敢妄称已经修炼为专家，但也总算初有所悟、小有所得。又有感于公司新入职员工技术学习道路的艰辛，老鸟们又俗务缠身，无法时时、处处点拨，于是，我萌生了一个大胆的想法：在公司内部开班授课，传道授业，一来可以赠人玫瑰，二来可以教学相长。不成想，在这三尺讲台上我一讲就是七年，从TDS 讲到了NB-IoT，我自己也从小吴讲成了吴老师。记得是在2016 年圣诞，有人问我：如何扩大你技术培训的受益面？因此，就有了吴老师聊通信公众号。我基于多年的技术讲稿，针对NB-IoT 技术，将自己的部分技术见解写成了系类文章，斗胆在公众号上陆续发布，一来是为了技术的普及，二来鞭策自己努力学习和提高，晒文章的同时，求教于各位专家，共同进步。公布之后，我收到了好多点赞，好多鼓励（当然也有拍砖的），还有好多朋友在问，有没有出版实体书可以用来系统学习？但我一直回复没有。甚至也有出版商约书稿，我都是婉拒大叔，咱不约。因为潜意识里我觉得写书是个非常严肃的事，公众号上的文章我可以嬉笑怒骂，更新速度可以三天打渔两天晒网，写的内容可以天马行空。但是一旦写成书出版，那就必须严肃对待，我得对技术细节负责，对知识结构进行系统化，对行文进行规范，还有，我得一次交稿不能拖拉，总之，我得对得起大家买书的钱。直到2017年春节后，我的领导鼓励我：为了方便系统化学习，还是汇编成书吧。由此，我用了半年时间，翻阅各种资料，梳理思路，辛苦码字，将多年的知识沉淀终于汇成了此书。应该说，没有众多朋友、同事、领导、同行、热心网友、家人的支持，这本书就难以面世，在此，诚挚致谢！特别感谢我的好朋友蒋专、刘言敏等，在网络规划章节给了我很多好的技术建议。写作本书，我秉承三个基本原则：一是内容上坚持理论加实践，尽量选取跟工作中相关的内容进行讲解，并配备一些现网应用情况；二是尽量做到通俗易懂，在这点上，我多年讲课的经验帮了我很大的忙，让我知道如何做到深入浅出，大量利用了生活中的例子进行类比说明，使得技术不再是冷冰冰的公式、图标和文字；三是如何做到快速理解，由此我在本书中重点介绍了NB-IoT 与LTE 的异同，方便具备LTE 技术基础的读者快速完成知识导入，另外尽量多利用图、表进行讲解，使得形象化、生动化。本书是基于作者的主观视角，其中夹杂了很多例证，观点难免有欠周全之处；又因为是技术讲稿，甚至有较多口语化的用词，表达难免有欠妥当之处，敬请读者谅解，并给与宝贵意见。
作 者

吴细刚，工程师，中国移动通信湖南有限公司。有一定的图书写作经验，写作方式能容丰富又趣味丛生。其文学作品题材广泛，视角独特并有见解。尤其是从专业领域的工作经验为其他相关人士提供帮助。

四大特性篇
第1 讲 NB-IoT 的笑傲江湖 .................................................................................. 2
1.1 物联网的前世今生 ................................................................................... 2
1.1.1 何为物联网？ ................................................................................ 2
1.1.2 物联网的应用场景 ........................................................................ 3
1.1.3 物联网技术的众生相 .................................................................... 4
1.2 NB-IoT 的笑傲江湖 ................................................................................. 6
1.2.1 NB 是什么...................................................................................... 7
1.2.2 NB 与不同门派的SB .................................................................... 8
1.2.3 NB 与同门师兄弟的SB 大战 ....................................................... 9
1.2.4 NB 与同门不同宗派间的SB ...................................................... 10
第2 讲 NB-IoT 强覆盖之降龙掌 ........................................................................ 11
2.1 第一招 飞龙在天 ................................................................................... 11
2.2 第二招 六龙回旋 ................................................................................... 13
2.3 第三招 亢龙有悔 ................................................................................... 15
2.4 15K 能达到20db 增益吗？ ................................................................... 16
2.5 链路预算表 ............................................................................................. 17
第3 讲 NB-IoT 小功耗之前戏要做足 ................................................................ 18
3.1 DRX 概述 ................................................................................................ 18
3.2 场景一：IDLE DRX ............................................................................... 19
3.3 场景二：CONNECT DRX ..................................................................... 21
VIII
3.4 场景三：INACTIVE TIMER ................................................................. 23
3.5 小结 ......................................................................................................... 24
第4 讲 NB-IoT 小功耗之太极拳 ........................................................................ 25
4.1 PSM(Power Saving Mode) ...................................................................... 25
4.2 eDRX(Extended DRX) ............................................................................ 28
4.3 PSM 和eDRX 的关系 ............................................................................ 29
第5 讲 NB-IoT 低成本之葵花宝典1 ................................................................. 31
5.1 采用FDD 半双工，降低器件复杂度 ................................................... 31
5.2 新硬件结构，裁剪不必要的硬件 ......................................................... 35
第6 讲 NB-IoT 低成本之葵花宝典2 ................................................................. 37
6.1 根据终端窄带特性，简化信道及物理层 ............................................. 37
6.2 新空口协议栈，阉割芯片运算能力 ..................................................... 38
6.3 产业链及运营等影响成本的因素 ......................................................... 40
6.4 芯片成本进展 ......................................................................................... 41
6.5 低成本小结 ............................................................................................. 42
第7 讲 NB-IoT 大连接之乾坤大挪移 ................................................................ 43
7.1 NB-IoT 的用户密度估算 ....................................................................... 43
7.2 单小区50K 用户如何做到？ ................................................................ 45
7.3 实际容量估算 ......................................................................................... 47
7.4 关于容量的一些思考 ............................................................................. 48
物理信道篇
第8 讲 NB-IoT 工作带宽为多少，这是个问题！ ............................................ 50
8.1 LTE 带宽分析 ......................................................................................... 50
8.2 NB 是200K？ ......................................................................................... 52
8.3 NB 是180K？ ......................................................................................... 53
8.4 为什么大家都在谈GSM 退频给NB 用？ ........................................... 54
第9 讲 NB-IoT 三种部署方式 ............................................................................ 56
9.1 你到底叫啥名？ ..................................................................................... 56
IX
目 录
9.2 三种部署方式 ......................................................................................... 56
9.3 NB-IoT Channel Raster ........................................................................... 58
9.4 三种部署方式性能比较 ......................................................................... 60
9.5 终端如何区分部署方式？ ..................................................................... 62
第10 讲 NB-IoT 物理层结构 .............................................................................. 63
10.1 下行物理层结构 ................................................................................... 63
10.1.1 频域分析 .................................................................................... 64
10.1.2 时域分析 .................................................................................... 64
10.2 上行物理层结构 ................................................................................... 66
10.2.1 频域分析 .................................................................................... 66
10.2.2 时域分析 .................................................................................... 68
10.3 上行资源单元RU ................................................................................. 69
第11 讲 NB-IoT 下行主同步信号NPSS .......................................................... 72
11.1 练好基本功Zadoff - Chu Sequence .............................................. 72
11.2 NPSS 信号作用和资源映射 ................................................................. 75
11.3 NPSS 信号的生成 ................................................................................. 77
第12 讲 NB-IoT 下行辅同步信号NSSS .......................................................... 80
12.1 NSSS 信号作用和资源映射 ................................................................. 80
12.2 NSSS 信号的生成 ................................................................................. 83
12.3 NB 同步信号与LTE 比较 ................................................................... 86
第13 讲 NB-IoT 下行参考信号NRS ................................................................. 87
13.1 LTE 中下行参考信号RS ..................................................................... 87
13.2 NRS 信号的生成及作用 ...................................................................... 89
13.3 NRS 资源映射 ...................................................................................... 90
13.4 遇到的挑战 ........................................................................................... 92
13.5 NRS 与CRS 比较 ................................................................................. 93
第14 讲 NB-IoT 下行NPBCH 信道 .................................................................. 94
14.1 信号与信道的区别 ............................................................................... 94
14.2 系统消息简介 ...........................................