UMTS中的WCDMA-HSPA演进及LTE 原书第5版PDF电子书下载

第1章 导言 1

1.1 WCDMA初期 1

1.2 HSPA介绍及数据业务增长 2

1.3 HSPA全球部署情况 4

1.4 HSPA的演进 5

1.5 HSPA网络产品 6

1.6 HSPA未来展望 7

参考文献 8

第2章 UMTS业务 9

2.1引言 9

2.2话音业务 11

2.2.1窄带AMR和宽带AMR话音业务 12

2.2.2 HSPA上的电路交换方式 15

2.2.3蜂窝网对讲业务 16

2.2.4 IP话音 17

2.2.5话音业务的关键性能指标 18

2.3可视电话 19

2.3.1电路交换接续方式的多媒体体系结构 20

2.3.2视频编解码器 21

2.4消息传递 21

2.4.1短消息传递业务 22

2.4.2多媒体消息传递业务 22

2.4.3话音邮件和消息传递业务 23

2.4.4即时消息传递业务 23

2.5移动电子邮件 23

2.6网页浏览 24

2.7应用与内容下载 25

2.8在线播放 27

2.9交互游戏 28

2.10连接便携式电脑和网络的移动宽带 28

2.10.1端到端的安全性 30

2.10.2顺延对应用性能的影响 31

2.11社交联网 32

2.12移动电视 33

2.13基于位置的服务 33

2.13.1基于小区覆盖的位置计算 34

2.13.2 GPS辅助（A-GPS）的方式 35

2.14设备间通信 36

2.15差异化服务质量 36

2.16空中接口最大容量 41

2.17终端 45

2.18资费方案 45

参考文献 46

第3章 WCDMA导论 47

3.1引言 47

3.2 WCDMA主要参数概览 47

3.3扩频和解扩 49

3.4多径无线信道和Rake接收 51

3.5功率控制 54

3.6更软切换和软切换 56

参考文献 58

第4章 WCDMA的产生背景及标准化 59

4.1引言 59

4.2欧洲的背景情况 59

4.2.1宽带CDMA 60

4.2.2宽带TDMA 60

4.2.3宽带TDMA/CDMA 61

4.2.4 OFDMA 61

4.2.5 ODMA 62

4.2.6 ETSI的选择 62

4.3日本的背景情况 63

4.4韩国的背景情况 63

4.5美国的背景情况 63

4.5.1 W-CDMA N/A 63

4.5.2 UWC-136 64

4.5.3 cdma2000 64

4.5.4 TR46.1 64

4.5.5 WP-CDMA 64

4.6 3 GPP的创立 65

4.7 3 GPP如何运作 66

4.8 3 GPP2的创立 67

4.9融合阶段 67

4.10 ITU中的IMT-2000进程 68

4.11 3 GPP Release99版本发布版之后的工作 69

4.12 LTE和LTE-Advanced的业界整合 71

参考文献 72

第5章 无线接入网结构 73

5.1引言 73

5.2 UTRAN结构 75

5.2.1无线网络控制器 76

5.2.2 Node B 77

5.3 UTRAN地面接口的通用协议模型 77

5.3.1概述 77

5.3.2水平层面 78

5.3.3垂直平面 78

5.4 Iu， UTRAN-CN的接口 79

5.4.1 Iu CS的协议结构 79

5.4.2 Iu PS的协议结构 80

5.4.3 RANAP协议 81

5.4.4 Iu用户平面协议 82

5.4.5 Iu BC的协议结构和服务区广播协议 83

5.5 UTRAN内部接口 83

5.5.1 RNC-RNC接口和RNSAP信令 83

5.5.2 RNC-Node B接口和NBAP信令 86

5.6 UTRAN的增强和演进 88

5.6.1 UTRAN中的IP传输 88

5.6.2 Iu可塑性 88

5.6.3自成体系的SMLC和Iupc接口 88

5.6.4 GERAN和UTRAN之间互操作以及Iur-g接口 89

5.6.5基于IP的BAN的结构 89

5.7 UMTS核心网的结构和演进 90

5.7.1 Release 99版本核心网的网元 90

5.7.2 Release 5版本核心网和IP多媒体子系统 91

参考文献 92

第6章 物理层 93

6.1引言 93

6.2传输信道及其到物理信道的映射 94

6.2.1专用传输信道 95

6.2.2公共传输信道 95

6.2.3传输信道到物理信道的映射 96

6.2.4传输信道的帧结构 97

6.3扩频与调制 97

6.3.1扰码 97

6.3.2信道化码 98

6.3.3上行链路扩频与调制 99

6.3.4下行链路扩频与调制 103

6.3.5发射机特性 105

6.4用户数据传输 105

6.4.1上行链路专用信道 106

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 114

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 115

6.4.10 TFCI信息的编码 116

6.5信令 116

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物理层进程 121

6.6.1快速闭环功率控制进程 121

6.6.2开环功率控制 122

6.6.3寻呼进程 122

6.6.4 RACH进程 123

6.6.5小区搜索进程 124

6.6.6发送分集进程 125

6.6.7切换测量进程 125

6.6.8压缩模式测量进程 127

6.6.9其他测量 129

6.6.10自适应天线的运用 129

6.6.11站址选择分集发送 130

6.7终端无线接入能力 131

6.8小结 134

参考文献 134

第7章 无线接口协议 135

7.1引言 135

7.2无线接口协议结构 135

7.3媒体接入控制协议 136

7.3.1 MAC层结构 137

7.3.2 MAC层功能 137

7.3.3逻辑信道 138

7.3.4逻辑信道和传输信道之间的映射 139

7.3.5 MAC层的数据处理实例 139

7.4无线链路控制协议 141

7.4.1 RLC层结构 141

7.4.2 RLC层功能 142

7.4.3 RLC层的数据处理实例 143

7.5分组数据汇聚协议 144

7.5.1 PDCP层结构 145

7.5.2 PDCP层功能 145

7.6广播/多播控制协议 146

7.6.1 BMC层结构 146

7.6.2 BMC功能 146

7.7多媒体广播多播业务 147

7.8无线资源控制协议 147

7.8.1 RRC层的逻辑结构 147

7.8.2 RRC层的业务状态 148

7.8.3 RRC功能和信令进程 151

7.9早期的UE处理的原则 162

7.10缩短呼叫建立时间的一些改进 163

参考文献 164

第8章 无线网络规划 165

8.1引言 165

8.2初步规划 166

8.2.1无线链路预算 166

8.2.2负荷因子 171

8.2.3容量提升方法 180

8.2.4每平方千米的容量 181

8.2.5软容量 182

8.2.6网络共享 185

8.3容量和覆盖的规划及优化 186

8.3.1迭代容量和覆盖预测 186

8.3.2规划工具 186

8.3.3案例研究 188

8.3.4网络优化 192

8.4 GSM共同规划 194

8.5运营商间干扰 196

8.5.1简介 196

8.5.2上行链路和下行链路的相互影响 197

8.5.3本地下行链路的干扰 198

8.5.4下行链路平均干扰 199

8.5.5路径损耗的测量 200

8.5.6避免邻道干扰的方法 200

8.6 WCDMA的衍生频段 201

8.7 UMTS改制到GSM频段 202

8.7.1 UMTS900的覆盖 203

8.8 GSM和UMTS之间的干扰 205

8.9剩余的GSM话音业务容量 206

8.10 GSM和UMTS共享站址解决方案 207

8.11 UMTS900和UMTS2100的互联互通 208

参考文献 209

第9章 无线资源管理 210

9.1引言 210

9.2功率控制 211

9.2.1快速功率控制 211

9.2.2外环功率控制 217

9.3切换 221

9.3.1同频切换 221

9.3.2 WCDMA和GSM之间的系统间切换 230

9.3.3 WCDMA内的异频切换 233

9.3.4切换总结 234

9.4空中接口负荷的测量 235

9.4.1上行链路负荷 235

9.4.2下行链路负荷 237

9.5接纳控制 238

9.5.1接纳控制的原理 238

9.5.2基于宽带功率的接纳控制策略 238

9.5.3基于吞吐量的接纳控制策略 240

9.6负荷控制（拥塞控制） 240

参考文献 241

第10章 分组调度 242

10.1引言 242

10.2传输控制协议 242

10.3往返时间 248

10.4用户专用分组调度技术 250

10.4.1公共信道 250

10.4.2专用信道 252

10.4.3下行链路共享信道 253

10.4.4上行链路公共分组信道 253

10.4.5传输信道的选择 253

10.4.6寻呼信道状态 256

10.5小区专用分组调度技术 257

10.5.1优先级 258

10.5.2调度算法 259

10.5.3软切换时的分组调度器 259

10.6分组数据系统性能 260

10.6.1链路级性能 260

10.6.2系统级性能 261

10.7分组数据的应用性能 263

10.7.1分组应用性能简介 264

10.7.2人际应用 264

10.7.3内容送达应用 267

10.7.4商用互通 269

10.7.5应用性能总结 272

参考文献 272

第11章 物理层性能 273

11.1引言 273

11.2小区覆盖 273

11.2.1上行链路覆盖 275

11.2.2下行链路覆盖 283

11.3小区下行链路容量 284

11.3.1下行链路的正交码 284

11.3.2下行链路发送分集 288

11.3.3下行链路话音容量 290

11.4容量试验 292

11.4.1单小区容量试验 292

11.4.2多小区容量试验 304

11.4.3小结 305

11.5 3GPP的性能要求 307

11.5.1 Eb/No性能 307

11.5.2 RF噪声指数 310

11.6性能增强 311

11.6.1智能天线解决方案 311

11.6.2多用户检测 317

参考文献 324

第12章 高速下行链路分组接入 328

12.1引言 328

12.2 Release 99版本WCDMA下行链路分组数据的能力 328

12.3 HSDPA概念 329

12.4 HSDPA对无线接入网络体系结构的影响 330

12.5 Release 4版本HSDPA可行性研究阶段 331

12.6 HSDPA物理层结构 332

12.6.1高速下行链路共享信道 332

12.6.2高速共享控制信道 335

12.6.3上行链路高速专用物理控制信道 336

12.6.4 HSDPA物理层的工作过程 337

12.7 HSDPA终端能力和可用数据速率 338

12.8 HSDPA移动性 340

12.8.1确定最佳HS-DSCH服务小区的测量事件 341

12.8.2 Node B内HS-DSCH到HS-DSCH的切换 341

12.8.3 Node B间HS-DSCH到HS-DSCH的切换 342

12.8.4 HS-DSCH到DCH的切换 343

12.9 HSDPA性能 344

12.9.1性能调控因素 344

12.9.2谱效率、码效率和动态范围 345

12.9.3用户调度、小区吞吐量和覆盖 347

12.9.4非HSDPA终端和HSDPA终端混用时的HSDPA网络性能 351

12.10 HSPA的链路预算 354

12.11 HSDPA中Iub接口的初步规划 356

12.12 HSPA的往返时间 357

12.13终端接收机问题 358

12.14 Release 6版本的演进 359

12.15 小结 360

参考文献 361

第13章 高速上行链路分组接入 362

13.1引言 362

13.2 WCDMA Release 99版本上行链路的分组数据能力 362

13.3 HSUPA的概念 363

13.4 HSUPA对无线接入网结构的影响 364

13.4.1 HSUPA的Iub工作过程 365

13.5 HSUPA的可行性研究阶段 366

13.6 HSUPA物理层结构 366

13.7 E-DCH和相关的控制信道 367

13.7.1增强型专用物理数据信道（E-DPDCH） 367

13.7.2增强型专用物理控制信道（E-DPCCH） 369

13.7.3 E-DCH混合ARQ指示信道（E-HICH） 370

13.7.4 E-DCH相对特许信道（E-RGCH） 370

13.7.5 E-DCH绝对特许信道（E-AGCH） 371

13.8 HSUPA物理层工作过程 371

13.8.1 HSUPA和HSDPA联动 372

13.9 HSUPA的终端能力 373

13.10 HSUPA的性能 374

13.10.1增加的数据速率 375

13.10.2物理层的重传合并 375

13.10.3基于Node B的调度 375

13.10.4 HSUPA链路预算的影响 376

13.10.5时延与QoS 377

13.10.6总容量 377

13.11小结 378

参考文献 379

第14章 多媒体广播多播业务 380

14.1引言 380

14.2 MBMS对网络架构的影响 383

14.3高级MBMS进程 385

14.4 MBMS无线接口的信道结构 386

14.4.1逻辑信道 386

14.4.2传输信道 386

14.4.3物理信道 386

14.4.4点对点和点对多点接续 387

14.4.5在MBMS服务时段启动期间无线接口实例 388

14.5 MBMS终端能力 388

14.5.1选择性合并和软合并 388

14.6 MBMS性能 390

14.6.1 3 GPP的性能要求 390

14.6.2 MBMS的小区仿真容量 391

14.6.3 Iub的传输容量 393

14.7 MBMS的部署及使用案例 394

14.8 MBMS的DVB-H基准要求 394

14.9 3 GPP的MBMS在Release 7版本中的演进 395

14.10 MBMS不成功的原因 396

14.11 Release 8版本中的集成式移动广播 397

14.12小结 398

参考文献 399

第15章 HSPA的演进 400

15.1引言 400

15.2非连续传输及接收（DTX/DRX） 400

15.3 HSPA上的电路交换话音业务 402

15.4增强型FACH和增强型RACH 406

15.5等待时间 408

15.6快速休眠 409

15.7下行链路的64QAM 410

15.8下行链路的MIMO 412

15.9发射分集 416

15.10上行链路的16QAM 416

15.11 UE类别 417

15.12层2优化 418

15.13结构演进 419

15.14小结 420

参考文献 422

第16章 HSPA多载波方式的演进 423

16.1引言 423

16.2 Release 8版本双小区HSDPA 426

16.3 Release 9版本双小区HSUPA 428

16.4 Release 9版本MIMO式HSDPA 430

16.5 Release 9版本双频段HSDPA 430

16.6 Release10版本3载波和4载波HSDPA 431

16.7 UE类别 432

16.8小结 433

参考文献 433

第17章 UTRAN的长期演进 434

17.1引言 434

17.2多址方式和结构选定 434

17.3 LTE对网络结构的影响 436

17.4 LTE的多址方式 437

17.4.1 OFDMA原理 437

17.4.2 SC-FDMA原理 440

17.5 LTE物理层设计和参数 442

17.6 LTE物理层进程 444

17.6.1随机接入 444

17.6.2数据接收与传输 445

17.6.3 CQI进程 447

17.6.4下行链路传输模式 447

17.6.5上行链路传输模式 448

17.6.6 LTE物理层与WCDMA的比较 448

17.7 LTE协议 449

17.8性能 452

17.8.1峰值比特速率 452

17.8.2谱效率 453

17.8.3链路预算与覆盖 454

17.9 LTE的设备类别 457

17.10 LTE-Advanced展望 457

17.11小结 459

参考文献 459

第18章 TD-SCDMA 460

18.1引言 460

18.1.1 TDD模式 460

18.2网络层面的结构差异 461

18.3 TD-SCDMA物理层 462

18.3.1传输信道与物理信道 462

18.3.2调制与扩频 466

18.3.3物理信道结构、时隙和帧格式 466

18.4 TD-SCDMA数据速率 469

18.5 TD-SCDMA物理层进程 470

18.5.1功率控制 470

18.5.2 TD-SCDMA接收机 470

18.5.3上行链路同步 470

18.5.4动态信道分配 471

18.5.5 TD-SCDMA物理层工作进程总结 471

18.6 TD-SCDMA的干扰和共存问题 472

18.6.1 TDD-TDD干扰 472

18.6.2 TDD与 FDD共存 474

18.6.3有关TDD和TD-SCDMA干扰的小结 475

18.7小结及TD-SCDMA未来展望 476

参考文献 477

第19章 家用Node B和Femto小区（Femtocell） 478

19.1引言 478

19.2家用Node B的技术规范工作 479

19.3非协调批量部署的技术难点 480

19.4家用Node B的结构 482

19.4.1家用Node B的协议和网络接口进程 483

19.4.2 Femto小区在终端显示上的标识 485

19.5闭合用户群 485

19.5.1闭合用户群的管理 486

19.5.2闭合用户群的接入控制 486

19.6家用Node B的移动性 486

19.6.1空闲模式下的移动性 487

19.6.2离境重定位 488

19.6.3入境重定位 488

19.6.4 HNB小区间的重定位 489

19.6.5寻呼优化 489

19.6.6家用Node B向宏小区切换 490

19.6.7宏小区向家用Node B切换 490

19.6.8家用Node B小区识别的歧义性 491

19.6.9家用Node B移动性的总结 492

19.7家用Node B的部署和干扰缓解 492

19.7.1家用Node B的射频问题 492

19.7.2推荐的3G家用Node B测量方法 493

19.7.3家用Node B的干扰问题 495

19.7.4家用Node B发射功率的自适应控制 497

19.7.5 Femto小区的干扰仿真 498

19.7.6网络规划问题 503

19.7.7家用Node B频率使用的总结 507

19.8家用Node B的演进 507

19.9小结 508

参考文献 508

第20章 终端的射频设计难点 510

20.1引言 510

20.2发端方面的系统设计难点 512

20.2.1邻道泄漏比与功耗的折衷 512

20.2.2相位不连续性 517

20.3收端方面的设计难点 518

20.3.1系统对UE基准灵敏度的要求 519

20.3.2运营商之间的干扰 525

20.3.3 RF缺陷对HSDPA系统性能的影响 529

20.4利用DTX/DRX改善交谈时间 530

20.4.1 WCDMA新款手机的交谈时间基准要求 531

20.4.2 RF-IC功耗和模型的发展趋势 533

20.4.3功放控制方案和功耗模型 535

20.4.4 UE功耗模型 539

20.4.5电路交换话音业务在DTX/DRX式HSPA上的交谈时间改进 541

20.5多模/多频段的难点 547

20.5.1从单模单带到多模多带和分集 547

20.5.2共存引起的新要求 548

20.5.3前端的整合策略和设计趋势 549

20.5.4对当今结构的影响 550

20.6小结 552

参考文献 552

本书缩略语表 555