面向5G的蜂窝物联网规划设计及应用（CIoT）

　　本书介绍了物联网的基础知识，对非蜂窝物联网典型技术与应用；NB-IoT与eMTC技术标准，物理层和包括小区搜索、随机接入、HARQ流程在内的物理过程，CIoT网络覆盖发展策略、频率部署规划、覆盖和容量能力、参数规划、无线仿真技术、无线设备、机房、塔桅和天馈改造方案；CIoT业务及产业链发展情况、运营商建设；对CIoT未来发展、多技术融合，网络安全等进行阐述，适合从事5G移动通信的人士阅读。

　　汪伟毕业于浙江大学控制科学与工程专业，硕士研究生，高 级工程师，一直从事移动通信网络规划与设计和项目管理工作，在移动通信领域的2G/3G/4G/CIoT网络规划、优化、工程设计方面有丰富的经验，已公开发表专业论文十几篇。 华信咨询设计研究院有限公司 成立于1984年，注册资本3亿，是全国邮电系统第 一批6家甲 级单位之一，持有国家建设部颁发的甲 级通信、建筑规划、工程设计、技术咨询证书和甲级工程总承包资质证书，同时持有国外承包工程经营许可证书，是中国通信标准研究组成员单位。 获奖项目 1、国家 级优 秀设计奖 2、中国电信CN2网络工程 金奖 3、中国电信CN2网络工程可行性研究报告 一等奖 4、广东移动TD-SCDMA无线网络集成管理与资源分析 一等奖 5、中国电信北方十省市干线传输网高速北环网工程 一等奖

章　物联网概述
1.1 什么是物联网 / 1
1.1.1 概念的形成和发展 / 1
1.1.2 物联网的定义 / 2
1.1.3 物联网的特点 / 3
1.1.4 物联网应用 / 4
1.1.5 物联网业务特征 / 6
1.1.6 与互联网的区别 / 6
1.2 网络架构 / 7
1.2.1 感知识别层 / 8
1.2.2 网络传输层 / 8
1.2.3 平台应用层 / 9
1.3 无线接入技术 / 9
1.4 非蜂窝制式的LPWAN / 11
1.4.1 SigFox / 11
1.4.2 LoRa / 12
1.4.3 Weightless / 12
1.4.4 RPMA / 12
1.5 蜂窝物联网 / 13
1.5.1 NB-IoT / 13
1.5.2 eMTC / 14
1.5.3 二者关系 / 15
1.6 5G和物联网 / 17
1.7 物联网平台 / 18
1.8 面临的挑战 / 21
参考文献 / 22
第二章　非蜂窝物联网技术及应用
2.1 非蜂窝短距离通信 / 25
2.2 非蜂窝物联网的系统架构 / 26
2.3 非蜂窝无线传感器网络 / 27
2.4 非蜂窝无线接入技术类型 / 30
2.4.1 无线个域网 / 31
2.4.2 无线局域网 / 32
2.4.3 无线城域网 / 34
2.4.4 无线广域网 / 36
2.5 非蜂窝物联网与蜂窝物联网的技术对比 / 37
2.6 非蜂窝短距离无线通信技术 / 40
2.6.1 Bluetooth / 40
2.6.2 Wi-Fi / 42
2.6.3 IrDA / 43
2.6.4 ZigBee / 44
2.6.5 RFID / 45
2.6.6 NFC / 46
2.6.7 UWB / 47
2.6.8 60 GHz / 48
2.6.9 Z-Wave / 48
2.6.10 本小节小结 / 49
2.7 本章总结 / 51
参考文献 / 51
第三章　基于蜂窝网的物联网应用
3.1 公用蜂窝物联网和专有物联网的区别 / 53
3.2 2G/3G蜂窝系统下的窄带M2M技术解决方案 / 55
3.2.1 物联网的应用分类 / 55
3.2.2 基于2G/3G技术解决方案 / 56
3.3 基于4G增强型宽带技术解决方案 / 59
3.4 本章总结 / 64
参考文献 / 64
第四章　CIoT标准及技术介绍
4.1 CIoT标准介绍 / 67
4.2 NB-IoT技术介绍 / 68
4.2.1 NB-IoT的网络结构 / 68
4.2.2 NB-IoT频谱划分 / 70
4.2.3 NB-IoT无线帧结构 / 72
4.2.4 NB-IoT物理信道 / 74
4.2.5 NB-IoT物理层过程 / 79
4.2.6 NB-IoT增强技术 / 82
4.3 eMTC技术介绍 / 83
4.3.1 eMTC窄带（NB）定义 / 83
4.3.2 eMTC物理信道 / 85
4.3.3 eMTC典型流程 / 88
4.4 NB-IoT/eMTC技术特性总结 / 96
参考文献 / 98
第五章　CIoT网络规划与设计
5.1 规划概述 / 101
5.1.1 总体要求 / 101
5.1.2 规划内容 / 103
5.1.3 规划流程 / 104
5.2 发展策略 / 106
5.2.1 技术定位与协同发展 / 106
5.2.2 网络覆盖策略 / 108
5.3 规划目标 / 110
5.3.1 指标目标制定 / 110
5.3.2 规划目标实施 / 113
5.4 频率部署规划 / 113
5.4.1 部署频段及国内频谱建议 / 114
5.4.2 NB-IoT频率部署方式 / 116
5.4.3 同频组网缓冲区（Bufferzone）规划 / 121
5.5 覆盖规划 / 123
5.5.1 CIoT覆盖能力影响分析 / 123
5.5.2 链路预算参数 / 128
5.5.3 链路预算 / 133
5.5.4 链路预算分析 / 135
5.5.5 电波传播模型 / 138
5.5.6 覆盖能力分析 / 140
5.6 容量规划 / 143
5.6.1 容量的影响因素 / 143
5.6.2 容量规划方法 / 144
5.6.3 容量估算 / 145
5.7 基站及参数规划 / 157
5.7.1 基站估算 / 157
5.7.2 PCI规划 / 159
5.7.3 TAC规划 / 161
5.7.4 干扰规划 / 162
5.7.5 邻区规划 / 163
5.8 无线仿真技术 / 164
5.8.1 仿真概述 / 164
5.8.2 传播模型 / 165
5.8.3 仿真流程 / 169
5.8.4 NB-IoT特殊设置 / 170
5.8.5 预测指标 / 176
5.9 工程部署方案 / 178
5.9.1 部署对现网影响 / 178
5.9.2 站址获取策略 / 179
5.9.3 基站建设方式 / 181
5.9.4 无线设备选型 / 182
5.9.5 设备及改造方案 / 183
5.9.6 设计图规范及要求 / 186
参考文献 / 188
第六章　CIoT业务及应用
6.1 产业链及发展阶段 / 191
6.1.1 传统通信业的产业链 / 191
6.1.2 物联网新的产业链 / 192
6.1.3 产业发展阶段 / 194
6.2 运营商建设及试点应用 / 195
6.2.1 建设进展 / 195
6.2.2 初期试点应用 / 198
6.2.3 资费套餐 / 201
6.2.4 商业模式 / 205
6.3 主要典型应用 / 207
6.3.1 智慧水表 / 207
6.3.2 智慧燃气 / 213
6.3.3 智慧停车 / 220
6.3.4 智慧畜牧 / 226
6.3.5 共享单车 / 232
6.3.6 车联网 / 237
6.4 小结 / 244
6.4.1 规模连接驱动物联网成熟度 / 246
6.4.2 加快现有蜂窝网承载的业务规模迁移至蜂窝物联网 / 247
6.4.3 LPWAN快速拉动行业数字化转型 / 247
6.4.4 规模化的物联网应用开始验证 / 248
6.4.5 人工智能 物联网拉开序幕 / 248
参考文献 / 249
第七章　演进和展望
7.1 物联网和边缘计算 / 251
7.1.1 边缘计算的作用 / 251
7.1.2 边缘计算的定位 / 253
7.1.3 边缘计算的价值 / 254
7.1.4 前景和展望 / 255
7.2 物联网和区块链 / 256
7.2.1 应用背景 / 256
7.2.2 可应用场景 / 257
7.2.3 可能的挑战 / 261
7.2.4 改进思路和措施 / 261
7.3 物联网和eSIM / 262
7.3.1 什么是eSIM / 262
7.3.2 eSIM卡的优势 / 263
7.3.3 eSIM卡在物联网中的应用 / 264
7.3.4 国内运营商布局 / 266
7.3.5 总结展望 / 267
7.4 物联网安全 / 267
7.4.1 风险分析 / 267
7.4.2 NB-IoT安全目标和框架 / 269
7.4.3 推进建议 / 271
7.4.4 总结展望 / 272
参考文献 / 272