自序
　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已是全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)話(huà)題，帶動(dòng)了新一輪的生產(chǎn)方式和行業(yè)的變革。已有相當(dāng)多的資訊對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)格局和應(yīng)用進(jìn)行了解讀。作者從一年前開(kāi)始跟進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，嘗試從一個(gè)工程師的視角去解讀蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的整體框架與技術(shù)精髓。編寫(xiě)這本書(shū)的初衷是想為通信行業(yè)的相關(guān)從業(yè)者、高校科研機(jī)構(gòu)的研究人員提供一本可用作日常工作中概念理論澄清的工具書(shū)，也可為具備一定通信理論基礎(chǔ)知識(shí)的人員提供進(jìn)一步深度學(xué)習(xí)的引導(dǎo)讀物。也許把這一類(lèi)從工程實(shí)踐、技術(shù)原理類(lèi)角度切入的書(shū)籍作為科普類(lèi)讀物看待，其可讀性不一定那么強(qiáng)，甚至有些晦澀難懂，但作者力求以專(zhuān)業(yè)的視角，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?xiě)作態(tài)度，呈現(xiàn)一個(gè)溫度和態(tài)度兼而有之的技術(shù)寫(xiě)作。目前市面上關(guān)于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)較權(quán)威、可參考的專(zhuān)業(yè)資料相對(duì)還較缺乏，甚至3GPP的協(xié)議規(guī)范在不同發(fā)布版本下對(duì)于同一技術(shù)原理的描述說(shuō)明都是幾易其稿，不同協(xié)議規(guī)范關(guān)于一些細(xì)節(jié)的約束還有自相矛盾之處，這點(diǎn)尤其體現(xiàn)在eMTC/Sidelink等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)沒(méi)有完美的，總是不斷發(fā)展的，個(gè)人的理解感悟也如此。為了保證信息傳遞的一致性以及力圖呈現(xiàn)原汁原味的專(zhuān)業(yè)表述，書(shū)中從3GPP協(xié)議規(guī)范截取的相關(guān)圖表、公式保持了原始英文形態(tài)，也請(qǐng)讀者一并見(jiàn)諒。
　　編者
　　推薦序
　　1999年，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的概念被美國(guó)麻省理工學(xué)院首次提出，初期的物聯(lián)網(wǎng)是指“物-物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，IoT的概念早已突破物-物相連，包括人與物、物與物、人-識(shí)別管理設(shè)備-物之間在內(nèi)的連接方式統(tǒng)稱(chēng)為萬(wàn)物互聯(lián)。伴隨大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)需求的產(chǎn)生及移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信領(lǐng)域的連接需求正在從人擴(kuò)展到物。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸明晰。從個(gè)人穿戴設(shè)備到智能家居市場(chǎng)，從智慧城市到物流管理等，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將實(shí)現(xiàn)這些行業(yè)的數(shù)字化升級(jí)及全流程的信息監(jiān)控與采集，從而引發(fā)整個(gè)社會(huì)的革命性變化。
　　2010年前后，學(xué)術(shù)界開(kāi)始了基于物聯(lián)網(wǎng)需求技術(shù)的相關(guān)研究。作為物聯(lián)網(wǎng)的候選通信技術(shù)，LTE很早就納入了業(yè)界的視野當(dāng)中。3GPP R8版本之后，LTE的發(fā)展大概有兩個(gè)方向：一是不斷追求更高的用戶(hù)體驗(yàn)，通過(guò)一系列調(diào)制、編碼、天線(xiàn)技術(shù)的革新，不斷提升頻譜效率，提供更高的用戶(hù)吞吐率；另一個(gè)方向是LTE 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和終端的簡(jiǎn)化，以實(shí)現(xiàn)面向海量部署、低成本、低功耗，從而支持未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的技術(shù)。下一代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越如同定制化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)一樣，不會(huì)像傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念一樣瞄準(zhǔn)“大而全”的系統(tǒng)，而越來(lái)越以應(yīng)用需求為目標(biāo)定制化地進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　通信技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越紛繁復(fù)雜，以跨時(shí)代發(fā)展的角度對(duì)比不同的通信系統(tǒng)技術(shù)往往是快速學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)，《萬(wàn)物互聯(lián)：蜂窩物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)詳解》一書(shū)是目前為止市面上對(duì)于主流蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介紹較為全面的一本專(zhuān)著，不僅闡述了NB-IoT的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，同時(shí)也深入研究了eMTC/物物直通（Sidelink）等蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。本書(shū)通過(guò)對(duì)比LTE/NB-IoT/eMTC系統(tǒng)，對(duì)一些關(guān)鍵的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明，這樣能夠更全面地把握住系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，更好地跨越系統(tǒng)、領(lǐng)悟通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的精髓。
　　本書(shū)以3GPP協(xié)議為主要參考依據(jù)，以中立客觀的運(yùn)維視角，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)最核心、最原創(chuàng)的設(shè)計(jì)理念對(duì)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行解讀。作者不僅介紹了蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)是什么，基礎(chǔ)信令流程是什么，更有趣的是嘗試對(duì)為什么這樣設(shè)計(jì)，為什么能想到這么設(shè)計(jì)進(jìn)行探究。同時(shí)，本書(shū)還能夠幫助讀者大致摸清如何查閱協(xié)議，看懂協(xié)議，提升信息查閱的能力，是一本不可多得的“授人以漁”的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍。
　　萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代已然來(lái)臨，科研工作者任重道遠(yuǎn)！
　　網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任 張平
　　2018年7月16日