未来UMTS的体系结构与业务平台：全IP的3G CDMA网络PDF电子书下载

第1章 演进中的移动网络 1

1.1 移动通信的发展 1

1.2 宽带无线多媒体的发展路线图 2

1.2.1 固定与移动网络的融合 5

1.2.2 UMTS未来十年的发展 6

1.3 UMTS性能增强技术 8

1.3.1 提升输出的驱动因素 9

1.3.2 在UMTS网络演进过程中应用新技术 9

1.3.3 扩容天线 9

1.3.4 多用户检测技术 1

1.3.5 软件无线电应用 12

1.3.6 面向分组的体系结构 13

1.3.7 实现与集成方面 14

1.4 UMTS网络需求 15

1.4.1 UMTS业务方面 15

1.4.2 UMTS地面无线接入方面 16

1.4.3 IP多媒体核心网子系统需求 19

1.5 结论 20

参考文献 21

第2章 系统分析原理 23

2.1 系统分析原理 23

2.1.1 多种接入选择 23

2.1.2 信号处理方面 26

2.2 3G通信环境 34

2.2.1 高级需求与测试环境之间的映射 34

2.2.2 信道类型 35

2.2.3 室内办公环境 36

2.2.4 室内-室外与徒步环境 37

2.2.5 机动环境 39

2.2.6 混合环境 41

2.2.7 信道冲激响应 42

2.2.8 流量类型与传播模型 44

2.3 结束语 46

参考文献 47

第3章 UMTS业务构件 49

3.1 业务生成环境 49

3.1.1 UMTS业务特性 49

3.1.2 应用开发原理 51

3.1.3 UMTS业务特征 56

3.2 UMTS承载业务体系结构 58

3.2.1 无线接入网-核心网-骨干网承载业务与Iu承载业务的关系 59

3.2.2 QoS功能的管理与分配 60

3.3 UMTS承载业务中的QoS属性 63

3.3.1 属性源 63

3.3.2 UMTS与无线接入承载业务属性 63

3.4 UMTS服务质量类与属性 65

3.4.1 会话类 66

3.4.2 流类 67

3.4.3 交互类 68

3.4.4 背景类 69

3.4.5 UMTS与RAB业务属性总结 70

3.4.6 Iu与核心网承载业务属性 70

3.4.7 UMTS承载与RAB业务属性值范围 71

3.5 QoS属性映射 72

3.5.1 从UMTS承载业务到RAB业务属性的映射 72

3.6 端到端QoS 73

3.6.1 端到端QoS协商与策略要求 73

3.6.2 QoS端到端功能结构 73

3.6.3 主要端到端QoS功能要素的能力 76

3.6.4 Go接口的功能需求 78

3.6.5 实现端到端QoS 80

3.7 互通场景中的QoS 81

3.7.1 UMTS-GSM CS 81

3.7.2 UMTS-GSM GPRS 82

3.7.3 UMTS-PSTN 86

3.7.4 UMTS-ISDN 86

3.7.5 UMTS-Internet 86

3.7.6 实时分组多媒体载荷中的差错 86

3.7.7 区分QoS配置文件 88

3.8 应用与业务提供 88

3.8.1 对IP传输损耗的敏感性 89

3.8.2 UMTS通用业务 90

3.8.3 UMTS用户族 97

3.8.4 成本与业务 98

3.8.5 UMTS业务技术 98

3.9 结论 99

参考文献 100

第4章 UTRA物理层设计 101

4.1 主要特征 101

4.2 专用与通用传输信道 104

4.2.1 专用传输信道 104

4.2.2 通用传输信道 104

4.3 FDD物理信道配置 105

4.3.1 上行和下行调制 105

4.3.2 专用上行物理信道 106

4.3.3 通用上行物理信道 111

4.3.4 上行信道化码 116

4.3.5 上行扰码 118

4.3.6 上行功率控制流程 124

4.3.7 下行物理信道 129

4.3.8 专用下行物理信道 130

4.3.9 通用下行物理信道 135

4.3.10 传输信道与物理信道之间的映射 146

4.3.11 物理信道之间的定时关系 147

4.3.12 下行扩展 150

4.3.13 下行功率控制流程 154

4.3.14 压缩模式流程 156

4.3.15 切换流程 159

4.3.16 其他FDD模式物理层流程 162

4.4 TDD物理信道配置 162

4.4.1 帧结构 163

4.4.2 专用物理信道 163

4.4.3 突发类型 164

4.4.4 通用物理信道 166

4.4.5 物理随机接入信道 167

4.4.6 同步信道 168

4.4.7 物理上行／下行共享信道 168

4.4.8 寻呼指示信道 168

4.4.9 物理信道中的信标功能 169

4.4.10 为物理信道分配训练序列 169

4.4.11 传输信道与物理信道之间的映射 170

4.4.12 公共传输信道之间的映射 170

4.5 TDD中的扩展与调制 171

4.5.1 调制与符号速率 171

4.5.2 信号点星座的位映射 172

4.5.3 扩展参数和信道码 172

4.5.4 扰码 173

4.5.5 扩展数据符号与数据块 174

4.5.6 同步码 175

4.6 复用与信道编码 176

4.6.1 检错与CRC计算 178

4.6.2 传输块级联和码块分割 179

4.6.3 信道编码 180

4.6.4 无线帧均衡 182

4.6.5 第一次交织 182

4.6.6 无线帧分割 183

4.6.7 速率匹配 183

4.6.8 TrCH复用 184

4.6.9 插入非连续传输位 184

4.6.10 物理信道分割 186

4.6.11 第二次交织 187

4.6.12 物理信道映射 188

4.6.13 传输格式检测 189

4.6.14 TFCI位映射 192

4.6.15 信道编码与复用实例 194

参考文献 198

附录 199

附录4.A DPDCH与DPCCH域 199

附录4.B 压缩模式与Npilot=4时的位表示 200

附录4.C 辅同步码的分配 201

第5章 UMTS开发平台 204

5.1 体系结构与部署场景 204

5.1.1 UMTS高级系统结构 204

5.1.2 当前网络与未来网络的共存 206

5.2 核心网域 207

5.2.1 网络向UMTS的演进 207

5.2.2 R99版本的关键体系结构需求 211

5.2.3 互操作问题的共存 211

5.3 R99后的UMTS网络配置 212

5.3.1 分组交换与电路交换子域的公共实体 212

5.3.2 电路交换子域的实体 216

5.3.3 分组交换域的实体 218

5.3.4 其他特殊核心移动系统实体 219

5.3.5 IP多媒体子系统实体 222

5.3.6 接入网实体 222

5.3.7 公用陆地移动网配置 222

5.4 接入网域 223

5.4.1 UTRAN体系结构 223

5.5 UTRAN标识符与功能 225

5.5.1 标识符 225

5.5.2 系统接入控制 226

5.5.3 无线信道加密与解密 226

5.5.4 移动性功能 226

5.5.5 无线资源管理与控制功能 227

5.6 移动性管理 230

5.6.1 信令连接 230

5.6.2 移动性处理的影响 230

5.7 UTRAN同步与运行维护要求 231

5.7.1 同步模型 231

5.7.2 Node B运行与维护 231

5.8 UTRAN接口 233

5.8.1 UTRAN接口的通用协议模型 233

5.8.2 水平各层 233

5.8.3 垂直平面 233

5.9 UTRAN接口之间的互通 236

5.9.1 ATM工作原理 236

5.9.2 ATM网络资源管理 240

5.9.3 ATM层与UTRAN接口之间的映射 242

5.10 无线接口协议体系 247

5.10.1 协议结构 247

5.10.2 第1层中的业务与功能 249

5.10.3 第2层中的业务与功能 251

5.10.4 PDCP业务与功能 255

5.10.5 广播和组播控制业务与功能 255

5.10.6 第3层中的Uu子层业务与功能 255

5.10.7 无线资源控制功能 256

参考文献 257

附录 259

附录5.A UMTS中的功能域 259

第6章 IP多媒体子系统 262

6.1 背景 262

6.1.1 UMTS R99版本与中期体系结构 262

6.1.2 远期体系结构展望 263

6.1.3 全IP与业务演进 263

6.1.4 划分R4与R5业务 265

6.2 IP多媒体子系统框架 266

6.2.1 IMS R00参考体系结构概述 266

6.3 IP多媒体子系统配置 267

6.3.1 主要的IMS实体 267

6.3.2 IMS接口与参考点 268

6.3.3 Cx参考点——HSS-CSCF 269

6.3.4 Dx参考点——CSCF-SLF 269

6.3.5 Gf参考点——SGSN-EIR 269

6.3.6 Gi——GGSN-多媒体IP网络 269

6.3.7 Gm参考点——CSCF-UE 269

6.3.8 Gn参考点——GGSN-SGSN 270

6.3.9 Go参考点——GGSN-PDF 270

6.3.10 Iu参考点 270

6.3.11 Mb参考点——指向IPv6网络业务 270

6.3.12 Mc参考点——MGCF-MGW 271

6.3.13 Mg参考点——MGCF-CSCF 271

6.3.14 Mh参考点——HSS-R-SGW 271

6.3.15 Mi参考点——CSCF-BGCF 271

6.3.16 Mj参考点——BGCF-MGCF 271

6.3.17 Mk参考点——BGCF-BGCF 272

6.3.18 Mm参考点——CSCF-多媒体IP网络 272

6.3.19 Mn参考点——MGCF-IMS-MGW 272

6.3.20 Mp参考点——MRFC-MRFP 272

6.3.21 Mr参考点——CSCF-MRF 273

6.3.22 Ms参考点——CSCF-R-SGW 273

6.3.23 Mw参考点——CSCF-CSCF 273

6.3.24 Nb参考点——MGW-MGW 273

6.3.25 Nc参考点——MSC服务器-GMSC服务器 273

6.3.26 基于CAP的接口 273

6.3.27 IMS业务控制接口——ISC 274

6.3.28 呼叫状态控制功能及其基本功能 276

6.3.29 IMS业务提供体系结构 277

6.3.30 S-CSCF功能模型与运行模式 280

6.3.31 IP多媒体SIP注册处理 281

6.3.32 MO与MT IMS会话处理 282

6.3.33 IMS会话释放处理 283

6.3.34 定制与通知处理 283

6.3.35 IMS计费 283

6.3.36 传输信令网关功能 287

6.3.37 漫游信令网关功能 287

6.3.38 媒体网关控制功能 287

6.3.39 媒体网关功能 288

6.3.40 多媒体资源功能 288

6.3.41 移动交换中心与网关移动交换中心服务器 288

6.4 移动性管理 289

6.4.1 地址管理 289

6.4.2 用于访问IP多媒体子系统业务的寻址与路由 290

6.4.3 环境激活与注册 290

6.4.4 位置管理 291

6.4.5 切换 293

6.5 多媒体信令 293

6.5.1 对漫游用户的支持 294

6.5.2 服务CSCF的分配 295

6.6 IMS流程与会话流 295

6.6.1 由CSCF为IMS信令建立PDP环境 295

6.6.2 本地CSCF发现流程 296

6.6.3 服务CSCF的分配流程 297

6.6.4 查询CSCF与代理CSCF流程 298

6.6.5 订单更新流程 298

6.6.6 应用级注册流程 299

6.6.7 应用级注销流程 305

6.6.8 承载互通原理 309

6.6.9 与Internet的互通 309

6.6.10 与PSTN的互通 309

6.6.11 IMS会话控制要求 310

6.6.12 会话路径信息存储 311

6.6.13 终端能力——终端用户优先级 311

6.6.14 QoS与会话信令之间的交互 313

6.6.15 QoS保证的前提条件 316

6.6.16 事件与信息分发 317

6.6.17 会话流过程简介 318

6.6.18 信令传输互通 320

6.7 IMS传输问题 320

6.7.1 移动IPv4工作原理 321

6.7.2 IPv4与IPv6的区别 321

6.7.3 IPv4与IPv6的互操作 323

6.7.4 关于IPv4与IPv6互操作的结论 327

6.7.5 高级IPv6移动性特征 328

6.7.6 IMS中的IPv4-IPv6互操作场景 330

6.7.7 对互操作场景的分析 337

6.8 IMS部署方案 338

6.8.1 IMS商业实现问题 338

6.8.2 接入早期启动IMS的解决方案 342

6.8.3 向全能IMS的无缝升级 342

6.9 结论 343

参考文献 344

第7章 部署3G网络 346

7.1 背景 346

7.2 网络规划原理 346

7.2.1 FDD模式下覆盖范围与容量的折中 347

7.3 多业务流参数 348

7.3.1 电路交换业务与分组交换业务 349

7.4 建立业务模型 350

7.5 设计容量需求 351

7.6 蜂窝覆盖范围规划问题 352

7.6.1 覆盖范围的概念 352

7.6.2 无线网络参数设定 353

7.6.3 电路交换数据呼叫假设 357

7.6.4 分组交换应用 357

7.6.5 CDMA蜂窝特性 358

7.6.6 链路预算 360

7.6.7 覆盖范围分析 365

7.6.8 容量分析 367

7.7 RNC接口规划 368

7.7.1 Iu规划 368

7.7.2 RNC容量 369

7.8 无线网络规划域研究 370

7.8.1 下界结果 371

7.8.2 上界结果 372

7.9 核心网设计 379

7.9.1 核心网分析假设 379

7.9.2 核心网规划的参考输出 382

7.10 传输网络评估 384

7.10.1 构建3G传输系统 384

7.10.2 传输参考网络 386

7.10.3 传输规划结果 389

7.11 同址与共享站点 392

7.11.1 干扰水平与去耦合 393

7.12 同址天线系统 395

7.12.1 共址GSM 1800与UMTS 395

7.13 结论 397

参考文献 398

第8章 高速下行链路分组接入 399

8.1 背景 399

8.1.1 HSDPA原理 399

8.1.2 HSDPA支撑技术概述 400

8.2 HSDPA与无线接入网体系结构 403

8.3 HSDPA物理层结构 404

8.3.1 高速下行共享信道 404

8.3.2 HS-DSCH调制 404

8.4 HS-DSCH信道编码 405

8.4.1 混合自动请求重传 406

8.4.2 第一次速率匹配阶段参数 406

8.4.3 第二次速率匹配阶段参数 406

8.5 HSDPA的相关信令 408

8.5.1 HS-DSCH下行的主要特性 408

8.5.2 HS-DPCCH上行的主要特性 411

8.6 HSDPA技术评估与UE特征 414

8.6.1 UE的主要特性 414

8.6.2 HSDPA技术评估 415

8.7 终端接收机方面 429

8.7.1 频谱效率、代码效率与动态范围 430

8.7.2 蜂窝吞吐量与覆盖范围 430

8.7.3 延迟与QoS 435

8.8 结论 435

8.8.1 多用户接收机与发送天线技术 436

8.8.2 快速蜂窝选择 436

参考文献 437

第9章 UTRA传输系统 438

9.1 UMTS频谱分配 438

9.1.1 UTRA频段 438

9.2 无线发送与接收特征 439

9.2.1 发送／接收频率分割 439

9.2.2 信道配置 439

9.3 发射机特性 440

9.3.1 最大输出功率 440

9.3.2 频率稳定性 442

9.3.3 输出功率的动态范围 442

9.3.4 非同步输出功率处理 445

9.3.5 发射开／关功率 446

9.3.6 输出RF频谱辐射 447

9.4 接收机特性 451

9.4.1 分集 451

9.4.2 参考与最大灵敏度级别 451

9.4.3 邻信道选择性 452

9.4.4 阻塞 452

9.4.5 杂散响应 454

9.4.6 互调 454

9.4.7 杂散发射功率 455

9.5 UTRA RF性能实例 455

9.5.1 共存FDD/FDD:ACIR 455

9.5.2 传播模型描述 458

9.5.3 仿真过程 460

9.5.4 对切换与功率控制的建模 461

9.5.5 系统加载 464

9.5.6 BTS接收机阻塞与仿真假设 465

9.5.7 实例结果FDD/FDD 467

9.5.8 BTS接收机阻塞 472

9.5.9 为用户设备发送互调信息 474

9.6 结论 474

参考文献 474

第10章 3G业务引擎 476

10.1 引言 476

10.2 内容分发平台 478

10.2.1 流媒体解决方案 478

10.2.2 内容下载解决方案 486

10.3 推动实时IP业务 491

10.3.1 支持蜂窝PoC的无线一键通功能 491

10.4 支持位置通信业务 494

10.4.1 UTRAN用户设备定位体系结构 495

10.4.2 LCS种类与UE定位方法 496

10.4.3 基于蜂窝标识的定位方法 496

10.4.4 观测到达时间差定位方法 497

10.4.5 网络辅助GPS定位方法 498

10.4.6 位置通信业务体系结构 500

10.5 VHE/OSA 507

10.5.1 OSA的主要特性 507

10.5.2 VHE/OSA的实现选择 508

10.5.3 SIM应用工具包 510

10.6 结论 511

参考文献 512

第11章 资源与网络管理 514

11.1 引言 514

11.2 无线资源管理与信令 514

11.2.1 功率管理 514

11.3 网络管理 518

11.3.1 引言 518

11.3.2 网络管理特性 518

11.3.3 3G NMS系统的通用功能视图 518

11.3.4 主要的3G管理网元 519

11.4 UMTS网络优化 522

11.4.1 多运营商环境中的ACIR效应 522

11.4.2 提高并管理容量 524

参考文献 526

第12章 UMTS辅助技术 528

12.1 WLAN与3G网络 528

12.1.1 背景 528

12.1.2 目前需要WLAN 529

12.2 WLAN部署场景 529

12.2.1 WLAN业务环境 530

12.3 营造WLAN与其他部署场景 531

12.3.1 传播特征与容量 533

12.3.2 蓝牙-WLAN混合部署选择 534

12.4 MO-WLAN构建模块的描述 535

12.4.1 最大限度地使用传输网络 535

12.5 安全与认证 536

12.5.1 SIM认证 537

12.5.2 受控VPN与端到端安全 537

12.6 GSM演进增强数据速率 537

12.6.1 EDGE调制与编码 538

12.6.2 增强型电路交换数据 538

12.6.3 增强型通用分组无线业务 539

12.6.4 EDGE网络先决条件 540

12.6.5 EDGE网络部署问题 541

12.7 全IP无线接入网特性 542

12.7.1 IP无线体系结构 543

12.8 WiMAX——增强型宽带热点 545

12.8.1 WiMAX技术概述 545

12.8.2 提高互操作性 546

12.8.3 WiMAX应用环境 546

12.9 结论 547

参考文献 547

附录 常用缩略语中英文对照 549