LTE-B3G/4G移动通信系统无线技术PDF电子书下载

第1章 移动通信技术发展简史 1

1.1 引言 2

1.1.1 本章的目的 2

1.1.2 移动通信的概念 2

1.1.3 移动通信航帆正破浪前行 3

1.2 初生代移动通信 4

1.2.1 发明创造是无线通信的基础 4

1.2.2 按钮启动式无线通话系统的诞生 4

1.3 第一代移动通信：模拟语音 5

1.3.1 贝尔试验室发明高级移动电话系统 5

1.3.2 第一代移动通信的特点 7

1.4 第二代移动通信：数字语音 8

1.4.1 数字高级移动电话系统（D-AMPS） 8

1.4.2 全球移动通信系统（GSM） 10

1.4.3 码分多址（CDMA） 12

1.4.4 第二代移动通信的特点 18

1.5 第三代移动通信：数字语音与数据 18

1.5.1 IMT-2000计划 18

1.5.2 UMTS 20

1.5.3 TD-SCDMA 25

1.5.4 第三代移动通信的特点 26

1.6 第三代之后的移动通信：宽带和多功能集成 27

1.6.1 4G的基本概念和人们对4G的6个期望 27

1.6.2 4G的主要技术 28

1.6.3 世界各国（组织）对4G的研发进展 31

1.6.4 未来宽带无线接入市场的竞争序幕已经拉开 34

1.6.5 3G之后移动通信技术趋势以及与3G的特点比较 35

1.7 手机的发展过程与设计制造流程 36

1.7.1 手机的发展历程 37

1.7.2 手机的一般设计制造流程 37

1.7.3 LTE手机 38

1.8 结束语 39

参考文献 40

第2章 LTE/SAE标准化的主要目标 42

2.1 本章导读 42

2.2 呼之欲出的标准化组织机构 43

2.3 LTE/SAE标准化工作的总体时间表和主要目标 44

2.3.1 制定LTE标准的时间表 44

2.3.2 LTE标准化工作的主要目标 45

2.3.3 制定LTEPlus标准化工作的主要目标 46

2.4 频谱 47

2.4.1 全球尽可能统一频段 47

2.4.2 3G和4G频谱 47

2.5 3GPP规范的文档组织方式 47

2.5.1 3GPP技术规范的主页面 48

2.5.2 3GPP规范的正式文本 48

2.5.3 3GPP技术规范小组的文档 49

2.5.4 3GPP会议文档 50

2.5.5 参与3GPP标准化工作的各方信息 51

2.5.6 3GPP规范的阅读方法 52

2.6 结束语 53

参考文献 54

第3章 LTE体系结构 55

3.1 引言 55

3.1.1 本章的目的 55

3.1.2 数据协议的概念 55

3.1.3 传输层和网络层之间的关系 58

3.2 E-UTRAN系统结构 60

3.2.1 E-UTRAN的基本构架 60

3.2.2 E-UTRAN的结构 61

3.2.3 E-UTRAN内部的功能划分 61

3.2.4 E-UTRAN结构与UTRAN结构的比较 63

3.3 E-UTRAN通用协议模型 64

3.4 eNB之间的接口X2 65

3.4.1 X2用户平面 65

3.4.2 X2控制平面 65

3.5 eNB和EPC的接口S1 67

3.5.1 S1用户平面 67

3.5.2 S1控制平面 67

3.6 E-UTRAN与IP传输 69

3.6.1 3GPP无漫游的系统结构 69

3.6.2 3GPP有漫游的系统结构 70

3.6.3 演进的GTP协议和它的使用范围 71

3.6.4 UF/eNB/MME的控制平面协议栈 73

3.6.5 UE/eNB/网关的用户平面协议栈 74

3.6.6 E-UTRAN连接过程举例 74

3.7 UMTS核心网结构和演进 78

3.7.1 3GPP核心网结构进化回顾 78

3.7.2 3GPP的SAE结构 80

3.7.3 3GPPSAE的QoS概念 82

3.7.4 E-UTRAN的共享机制 84

3.7.5 3GPP各版本核心网结构比较和演进趋势 85

3.7.6 LTE/SAE中IMS语音应用举例 86

3.8 结束语 91

参考文献 91

第4章 LTE物理层 93

4.1 引言 93

4.1.1 本章的目的 93

4.1.2 数据通信的理论基础 94

4.1.3 物理层的功能和作用 98

4.1.4 ARQ和HARQ 99

4.2 帧结构 102

4.2.1 一型帧结构 102

4.2.2 二型帧结构 102

4.3 下行链路的物理设计 103

4.3.1 下行链路的时隙结构和物理资源划分 103

4.3.2 下行物理信道的一般结构 105

4.3.3 基于OFDM的基本下行传输方案 105

4.3.4 下行链路物理层的处理机制 106

4.3.5 下行链路的控制信道 106

4.3.6 下行链路的参考信号 107

4.3.7 下行链路的多天线传输 108

4.3.8 物理层的过程 109

4.4 上行链路的物理设计 109

4.4.1 上行链路的时隙结构和物理资源划分 109

4.4.2 上行链路的基本传输方案 111

4.4.3 上行链路物理层的处理机制 113

4.4.4 上行链路控制信道 113

4.4.5 上行链路参考符号 114

4.4.6 随机接入前导 114

4.4.7 上行链路多天线传输 114

4.4.8 物理信道的过程 114

4.5 物理信道的分工 115

4.6 传输信道 116

4.6.1 下行传输信道 116

4.6.2 上行传输信道 117

4.6.3 传输信道与物理信道的映射 117

4.7 物理层模型 117

4.7.1 传输信道物理层模型 118

4.7.2 物理层指示 121

4.8 调度 122

4.9 HARQ 122

4.10 MBMS 122

4.11 结束语 123

参考文献 124

第5章 LTE无线接口协议 126

5.1 引言 126

5.1.1 本章的目的 126

5.1.2 无线通信协议设计的一般流程与举例 126

5.2 无线接口协议架构 130

5.3 媒体访问控制（MAC）协议 132

5.3.1 MAC子层提供的服务 132

5.3.2 MAC子层提供的功能 132

5.3.3 逻辑信道的描述 133

5.3.4 逻辑信道与传输信道之间的映射 134

5.3.5 MAC的PDU格式和参数 135

5.3.6 MAC工作过程举例 136

5.4 无线链路控制（RLC）协议 137

5.4.1 RLC的结构与实体 137

5.4.2 RLC提供的服务 140

5.4.3 RLC提供的功能 140

5.4.4 RLCPDU的分类 140

5.4.5 RLCPDU的格式和参数 141

5.4.6 RLC的一个工作过程举例 142

5.5 分组数据汇聚（PDCP）协议 144

5.5.1 PDCP的结构与实体 144

5.5.2 PDCP的服务 145

5.5.3 PDCP的功能 145

5.5.4 PDCPPDU的结构 145

5.5.5 PDCP/RLC联合工作过程举例 146

5.6 广播/组播控制协议 146

5.7 无线资源控制（RRC）协议 147

5.8 实例 153

参考文献 154

第6章 无线资源管理 155

6.1 引言 155

6.1.1 本章的目的 155

6.1.2 网络资源的分配 155

6.2 无线准入控制 157

6.2.1 无线准入控制的功能 157

6.2.2 无线准入控制的原理 157

6.2.3 无线准入控制的算法 159

6.3 动态资源分配管理 163

6.3.1 动态资源分配的功能 163

6.3.2 动态资源分配的基础 164

6.3.3 下行动态资源分配方案 166

6.3.4 上行动态资源分配的算法 175

6.4 负载平衡控制 180

6.4.1 负载平衡的目的 180

6.4.2 负载平衡的原理 180

6.4.3 负载平衡的算法 181

6.5 结束语 183

参考文献 184

第7章 移动性管理 187

7.1 引言 187

7.2 在E-UTRAN内部的移动性管理 187

7.2.1 在LTE_IDLE状态下的移动性管理 188

7.2.2 在LTEACTIVE状态下的移动性管理 189

7.2.3 测量 192

7.2.4 随机访问的过程 193

7.2.5 随机访问在Ll和L2/L3之间的交互过程 195

7.2.6 无线连接失败 196

7.2.7 无线访问网络共享机制 197

7.3 在RAT之间的移动性管理 197

7.4 E-UTRAN和非3GPPRAT之间的移动性管理 199

7.4.1 UE能力配备 199

7.4.2 E-UTRAN和cdma2000之间的移动性管理 200

7.5 区域限制 202

7.6 结束语 202

参考文献 203

第8章 拥塞控制管理 204

8.1 TCP/IP拥塞控制算法回顾 204

8.1.1 基本概念和理论 204

8.1.2 TCP拥塞控制 206

8.1.3 IP拥塞控制 209

8.1.4 IP拥塞控制与TCP拥塞控制比较 214

8.1.5 拥塞控制和控制系统 215

8.1.6 拥塞控制的类型 217

8.1.7 拥塞控制技术路线总结 218

8.2 具有优先级自适应的队列管理算法 218

8.2.1 RED及其改进算法的分析 218

8.2.2 PRED算法 220

8.2.3 性能分析 222

8.3 联合传输层和网络层的拥塞控制算法 227

8.3.1 UCC算法 227

8.3.2 性能分析 231

8.4 FAT：支持传输公平性的TCP拥塞控制 234

8.4.1 公平性的评价方法 234

8.4.2 问题描述 235

8.4.3 支持传输公平性的拥塞控制策略 236

8.4.4 实验结果和公平性评价 237

8.4.5 FAT小结 240

8.5 优化无线TCP与RLC的拥塞管理 241

8.5.1 LTE的TCP/IP概念 241

8.5.2 优化无线TCP和RLC的方法 242

8.5.3 RLC的拥塞管理实例 244

8.6 结束语 245

参考文献 246

第9章 LTE性能评估 249

9.1 引言 249

9.2 峰值速率 249

9.3 C平面时延 250

9.3.1 FDD帧结构时的C平面时延 250

9.3.2 TDD帧结构类型一时的C平面时延 251

9.3.3 TDD帧结构类型二时的C平面时延 253

9.4 U平面时延 253

9.4.1 FDD帧结构时的U平面时延 253

9.4.2 TDD帧结构类型一时的U平面时延 254

9.4.3 TDD帧结构类型二时的U平面时延 255

9.5 吞吐量和频谱效率 256

9.6 移动性 258

9.6.1 对不同的移动速度提供支持 258

9.6.2 切换时U平面中断时长估计 258

9.7 覆盖 260

9.8 MBMS 261

9.9 网络同步 262

9.10 VOIP性能评估 262

9.11 结束语 262

参考文献 263

第10章 后LTE时代移动通信（无线）发展趋势 264

10.1 引言 264

10.2 下一代宽带移动通信网络发展的12个挑战 264

10.3 移动应用发展的八个新特点 270

10.4 移动通信（无线、运营商）迫切需要研究的一些原则性课题 272

10.4.1 蜂窝/非蜂窝道路上的研究课题 272

10.4.2 从生物细胞信号转导角度看，eNB再演进的研究课题 277

10.4.3 与终端有关的研究课题 279

10.4.4 通信网（包括移动通信网）监管的研究课题 279

10.4.5 业务内容发展和信息化有关的研究课题 281

10.4.6 与移动通信有关的其他研究课题 285

10.5 结束语 286

参考文献 286

缩略语 288