UMTS中的WCDMA HSPA演进及LTEPDF电子书下载

第1章 引言 1

1．1第三代系统中的WCDMA 1

1．2第三代系统的频谱分配 1

1．3第三代系统的要求 3

1．4 WCDMA及其演进 4

1．5系统演进 6

参考文献 7

第2章UMTS业务和应用 8

2．1引言 8

2．2人际（PTP）电路交换业务 8

2．2．1窄带AMR （AMR-NB）和宽带AMR （AMR-WB）语音业务 9

2．2．2可视电话 12

2．3人际（PTP）分组交换业务 14

2．3．1消息类 14

2．3．2蜂窝网对讲业务 18

2．3．3 IP话音 20

2．3．4多方游戏 21

2．4内容送达（CTP）业务 22

2．4．1网页浏览 22

2．4．2音频和视频流 23

2．4．3内容下载 23

2．5商务接续 24

2．6位置业务 26

2．6．1基于小区覆盖的位置计算 27

2．6．2 GPS辅助方式 27

2．7差异化QoS 29

2．8业务传递的容量及成本 34

2．8．1每用户容量 34

2．8．2话音和数据业务的传递成本 35

2．9小结 37

参考文献 37

第3章WCDMA导论 39

3．1引言 39

3．2 WCDMA主要参数概括 39

3．3扩频和解扩 41

3．4多径无线信道和Rake接收 44

3．5功率控制 47

3．6更软切换和软切换 50

参考文献 52

第4章WCDMA的产生背景及标准化 53

4．1引言 53

4．2欧洲的背景情况 53

4．2．1宽带CDMA 54

4．2．2宽带TDMA 54

4．2．3宽带TDMA/CDMA 55

4．2．4 OFDMA 56

4．2．5 ODMA 56

4．2．6ETSI的选择 56

4．3日本的背景情况 57

4．4韩国的背景情况 57

4．5美国的背景情况 58

4．5．1 W-CDMA N/A 58

4．5．2 UWC-136 58

4．5．3 cdma2000 58

4．5．4 TR46．1 59

4．5．5 WP-CDMA 59

4．6 3GPP的创立 59

4．7 3GPP如何运作 61

4．8 3GPP2的创立 62

4．9融合阶段 62

4．10 ITU中的IMT-2000进程 63

4．11 3GPP Release 99版本发布之后的工作 64

参考文献 65

第5章 无线接入网结构 67

5．1系统结构 67

5．2 UTRAN结构 70

5．2．1无线网络控制器 71

5．2．2 Node B 72

5．3 UTRAN地面接口的通用协议模型 72

5．3．1概述 72

5．3．2水平层面 73

5．3．3垂直平面 73

5．4 Iu： UTRAN-CN的接口 74

5．4．1 Iu CS的协议结构 74

5．4．2 Iu PS的协议结构 75

5．4．3 RANAP 76

5．4．4 Iu用户平面协议 78

5．4．5 Iu BC的协议结构和服务区广播协议（SABP） 78

5．5 UTRAN内部接口 79

5．5．1 RNC-RNC接口（Iur接口）和RNSAP信令 79

5．5．2 RNC-Node B接口和NBAP信令 82

5．6 UTRAN的增强和演进 84

5．6．1 UTRAN中的IP传输 84

5．6．2 Iu伸缩性 85

5．6．3自成体系的SMLC和Iupc接口 85

5．6．4 GERAN和UTRAN之间跨网工作以及Iur-g接口 85

5．6．5基于IP的RAN的结构 86

5．7 UMTS核心网的结构和演进 86

5．7．1 Release 99核心网的网元 86

5．7．2 Release 5核心网和IP多媒体子系统 87

参考文献 89

第6章 物理层 91

6．1引言 91

6．2传输信道及其到物理信道的映射 92

6．2．1专用传输信道 93

6．22公共传输信道 93

6．2．3传输信道到物理信道的映射 95

6．2．4传输信道的帧结构 96

6．3扩频与调制 96

6．3．1扰码 96

6．3．2信道化码 96

6．3．3上行链路扩频与调制 98

6．3．4下行链路扩频与调制 102

6．3．5发射机特性 104

6．4用户数据传输 105

6．4．1上行链路专用信道 105

6．4．2上行链路复接 108

6．4．3随机接入信道的用户数据传输 110

6．4．4上行链路公共分组信道 111

6．4．5下行链路专用信道 111

6．4．6下行链路复接 113

6．4．7下行链路共享信道 115

6．4．8用于用户数据传输的前向接入信道 115

6．4．9用户数据的信道编码 116

6．4．10 TFCI信息的编码 116

6．5信令 117

6．5．1公共导频信道 117

6．5．2同步信道 117

6．5．3主公共控制物理信道 118

6．5．4辅公共控制物理信道 119

6．5．5用于信令传送的随机接入信道 120

6．5．6捕获指示信道 120

6．5．7寻呼指示信道 121

6．6物理层过程 122

6．6．1快速闭环功率控制过程 122

6．6．2开环功率控制 123

6．6．3寻呼过程 123

6．6．4 RACH过程 124

6．6．5小区搜索过程 125

6．6．6发送分集过程 126

6．6．7切换测量过程 126

6．6．8压缩模式测量过程 128

6．6．9其他测量 130

6．6．10自适应天线的运用 130

6．6．11站址选择性发送分集 131

6．7终端无线接入能力 133

6．8小结 135

参考文献 135

第7章 无线接口协议 137

7．1引言 137

7．2无线接口协议结构 137

7．3媒体接入控制协议 139

7．3．1 MAC层结构 139

7．3．2 MAC层功能 140

7．3．3逻辑信道 141

7．3．4逻辑信道和传输信道之间的映射 141

7．3．5 MAC层的数据处理实例 142

7．4无线链路控制协议 143

7．4．1 RLC层结构 143

7．4．2 RLC层功能 145

7．4．3 RLC层的数据处理实例 146

7．5分组数据汇聚协议 147

7．5．1 PDCP层结构 148

7．5．2 PDCP层功能 148

7．6广播/多播控制协议 149

7．6．1 BMC层结构 149

7．6．2 BMC功能 149

7．7多媒体广播多播业务 150

7．8无线资源控制协议 150

7．8．1 RRC层的逻辑结构 150

7．8．2 RRC层的业务状态 151

7．8．3 RRC功能和信令过程 155

7．9早期的UE处理的原则 168

7．10缩短呼叫建立时间的一些改进 169

参考文献 170

第8章 无线网络规划 172

8．1引言 172

8．2初步规划 173

8．2．1无线链路预算 173

8．2．2负荷因子 178

8．2．3容量提升方法 189

8．2．4每平方千米的容量 190

8．2．5软容量 191

8．2．6网络共享 194

8．3容量和覆盖的规划及优化 195

8．3．1迭代容量和覆盖预测 195

8．3．2规划工具 196

8．3．3案例研究 198

8．34网络优化 201

8．4 GSM共同规划 204

8．5运营商间干扰 206

8．5．1简介 206

8．5．2上行链路和下行链路的相互影响 207

8．5．3本地下行链路干扰 208

8．5．4平均下行链路干扰 209

8．5．5路径损耗的测量 210

8．5．6避免邻道干扰的方法 211

8．6 WCDMA的衍生频段 212

8．7 UMTS改制到GSM900频段 213

8．7．1 3GPP关于阻塞的要求 214

8．7．2未协调式GSM900+UMTS900 214

8．7．3协调式GSM900+UMTS900 214

8．7．4改制GSM900的话音容量 216

8．7．5 GSM900和UMTS900的天线共享 216

参考文献 217

第9章 无线资源管理 219

9．1基于干扰的无线资源管理 219

9．2功率控制 219

9．2．1快速功率控制 220

9．2．2外环功率控制 226

9．3切换 232

9．3．1同频切换 232

9．3．2 WCDMA和GSM系统间的切换 241

9．3．3 WCDMA内的异频切换 245

9．3．4切换总结 246

9．4空中接口负荷的测量 247

9．4．1上行链路负荷 247

9．4．2下行链路负荷 249

9．5接纳控制 250

9．5．1接纳控制的原理 250

9．5．2基于宽带功率的接纳控制策略 250

9．5．3基于吞吐量的接纳控制策略 252

9．6负荷控制（拥塞控制） 253

参考文献 253

第10章 分组调度 255

10．1传输控制协议 255

10．2往返时间 261

10．3用户专用分组调度技术 264

10．3．1公共信道 265

10．3．2专用信道 266

10．3．3下行链路共享信道 267

10．3．4上行链路公共分组信道 268

10．3．5传输信道的选择 268

10．3．6寻呼信道状态 272

10．4小区专用分组调度技术 272

10．4．1优先级 273

10．4．2调度算法 275

10．4．3软切换时的分组调度器 275

10．5分组数据系统性能 276

10．5．1链路级性能 276

10．5．2系统级性能 277

10．6分组数据的应用性能 280

10．6．1分组应用性能简介 280

10．6．2人际（PTP）应用 281

10．6．3内容送达应用 285

10．6．4商务连通 287

10．6．5应用性能总结 291

参考文献 291

第11章 物理层性能 293

11．1引言 293

11．2小区覆盖 294

11．2．1上行链路覆盖 295

11．2．2下行链路覆盖 304

11．3小区下行链路容量 305

11．3．1下行链路的正交码 305

11．3．2下行链路发送分集 310

11．3．3下行链路话音容量 312

11．4容量试验 314

11．4．1单小区容量试验 314

11．4．2多小区容量试验 327

11．4．3小结 329

11．5 3GPP的性能要求 331

11．5．1 Eb/N0性能 331

11．5．2 RF噪声指数 335

11．6性能增强 335

11．6．1智能天线解决方案 335

11．6．2多用户检测 342

参考文献 351

第12章 高速下行链路分组接入 357

12．1 Release 99版本WCDMA下行链路分组数据的能力 357

12．2 HSDPA概念 358

12．3 HSDPA对无线接入网络体系结构的影响 360

12．4 Release 4版本HSDPA可行性研究阶段 361

12．5 HSDPA物理层结构 361

12．5．1高速下行链路共享信道 362

12．5．2高速共享控制信道 365

12．5．3上行链路高速专用物理控制信道 366

12．5．4 HSDPA物理层的工作过程 367

12．6 HSDPA终端性能和可用数据速率 369

12．7 HSDPA移动性 371

12．7．1确定最佳HS-DSCH服务小区的测量事件 371

12．7．2 Node B内HS-DSCH到HS-DSCH的切换 372

12．7．3 Node B间HS-DSCH到HS-DSCH的切换 373

12．7．4 HS-DSCH到DCH的切换 374

12．8 HSDPA性能 375

12．8．1性能调控因素 376

12．8．2谱效率、码效率和动态范围 376

12．8．3用户调度、小区吞吐量和覆盖 379

12．8．4非HSDPA终端和HSDPA终端混用时的HSDPA网络性能 384

12．9 HSDPA的链路预算 387

12．10 HSDPA中Iub接口的初步规划 389

12．11 HSPA的往返时间 390

12．12终端接收机的一些问题 391

12．13 Release 6版本的演进 392

12．14小结 394

参考文献 395

第13章 高速上行链路分组接入 397

13．1 WCDMA Release 99版本上行链路的分组数据能力 397

13．2 HSUPA的概念 398

13．3 HSUPA对无线接入网结构的影响 399

13．4 HSUPA的可行性研究阶段 401

13．5 HSUPA物理层结构 402

13．6 E-DCH和相关的控制信道 402

13．6．1增强型专用物理数据信道 402

13．6．2增强型专用物理控制信道 404

13．6．3 E-DCH混合ARQ指示信道 405

13． 6．4 E-DCH相对特许信道 406

13． 6．5 E-DCH绝对特许信道 406

13．7 HSUPA物理层工作过程 407

13．8 HSUPA的终端能力 410

13．9 HSUPA的性能 410

13．9．1增加的数据速率 411

13．9．2物理层的重传合并 411

13．9．3基于Node B的调度 411

13．9．4 HSUPA链路预算的影响 413

13．9．5时延与QoS 413

13．9．6总容量 414

13．10小结 415

参考文献 415

第14章 多媒体广播多播业务 416

14．1多媒体广播多播业务的概念 416

14．2 MBMS对网络架构的影响 419

14．3高级MBMS过程 421

14．4 MBMS无线接口的信道结构 422

14．4．1逻辑信道 422

14．4．2传输信道 423

14．4．3物理信道 423

14．4．4点对点和点对多接续 424

14．4．5在MBMS服务时段启动期间无线接口实例 425

14．5 MBMS终端能力 425

14．6 MBMS性能 427

14．6．1 3GPP的性能要求 427

14．6．2 MBMS的小区仿真容量 428

14 6．3 Iub的传输容量 431

14．7 MBMS的部署及使用案例 431

14．8 MBMS的DVB-H基准要求 432

14．9 3GPP的MBMS在Release 7版本中的演进 433

14．10小结 434

参考文献 435

第15章 高速分组接入技术的演进 437

15．1引言 437

15．2建立时间缩短 437

15．3采用MIMO和16QAM/64QAM增加峰值数据速率 440

15．4层2的优化 442

15．5增强型终端的吞吐量演进 444

15．6分组应用连续接通情况下降低移动台功耗的措施 448

15．7 VoIP的容量增强措施 450

15．8扁平结构 451

15．9小结 452

参考文献 453

第16章UTRAN的长期演进 454

16．1背景 454

16．2多址方式和结构方面的决定 454

16．3 LTE对网络结构的影响 457

16．4 LTE的多址方式 458

16．4．1 OFDMA原理 458

16．4．2 SC-FDMA原理 461

16．5 LTE物理层设计和参数 463

16．6 LTE协议 465

16．7性能 468

16．7．1峰值比特速率 468

16．7．2谱效率 469

16．7．3链路预算与覆盖 471

16．8小结 473

参考文献 473

第17章UTRA的TDD模式 475

17．1引言 475

17．1．1时分双工 475

17．1．2网络架构上的差别 477

17．2 UTRA TDD的物理层 477

17．2．1传输信道和物理信道 478

17．2．2调制和扩频 479

17．2．3物理信道结构、时隙和帧格式 479

17．2．4 UTRA TDD的物理层过程 485

17．3 UTRA TDD的干扰估计 489

17．3．1 TDD-TDD干扰 490

17．3．2 TDD和FDD共存 491

17．3．3 TDD的无执照运营 494

17．3．4关于UTRA TDD干扰的结论 494

17．4 TDD模式下的HSDPA工作方式 495

17．5 Release 7版本中对TDD的性能增强 496

17．6结束语及UTRA TDD的未来展望 496

参考文献 497

第18章 终端的射频设计难点 499

18．1引言 499

18．2发端方面的系统设计难点 501

18．2．1邻道泄漏比与功耗的折中 501

18．2．2相位不连续性 506

18．3收端方面的设计难点 507

18．3．1系统对UE基准灵敏度要求 508

18．3．2运营商之间的干扰 515

18．3．3 RF缺陷对HSDPA系统性能的影响 519

18．4多模/多频段的难点 520

18．4．1从单模单带到多模多带和分集 520

18．4．2因为共存引起的新要求 520

18．4．3前端的集成策论和设计趋势 521

18．4．4对当今结构的影响 522

18．5小结 524

参考文献 524

缩略语 528