UMTS中的LTE 向LTE-Advanced演进PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 移动语音用户数增长情况 1

1.2 移动数据使用增长情况 1

1.3 有线技术演进 2

1.4 LTE发展的动机与目标 3

1.5 LTE概述 4

1.6 3GPP技术族 6

1.7 无线频谱 7

1.8 WRC-07会议规定的新频谱 8

1.9 LTE-Advanced 9

第2章 LTE标准化 11

2.1 引言 11

2.2 3GPP标准版本与进程概述 11

2.3 LTE目标 12

2.4 LTE标准化阶段 13

2.5 3GPP Release 8版本后的演进 16

2.6 IMT-Advanced中的LTE-Advanced 17

2.7 LTE规范与3GPP结构 18

参考文献 19

第3章 基于3GPP SAE的系统架构 20

3.1 3GPP标准中的系统架构演进 20

3.2 纯E-UTRAN接入网的系统基本架构配置 21

3.2.1 系统架构基本配置概述 21

3.2.2 系统基本架构配置中的逻辑网元 23

3.2.3 S1-MME和X2接口的自动配置 30

3.2.4 基本系统架构配置中的接口与协议 31

3.2.5 系统基本架构配置中的漫游 35

3.3 E-UTRAN与传统3GPP接入网的系统架构 36

3.3.1 3GPP互通系统架构配置概述 36

3.3.2 3GPP互通系统架构配置中的增加和更新逻辑单元 38

3.3.3 3GPP互通系统架构配置中的接口与协议 39

3.3.4 与传统3GPPCS基础设施的互通 40

3.4 E-UTRAN与非3GPP接入网的系统架构 41

3.4.1 E-UTRAN与非3GPP互通系统架构配置概述 41

3.4.2 3GPP互通系统架构配置中的附加和更新逻辑单元 42

3.4.3 非3GPP互通系统架构配置中的接口与协议 45

3.4.4 非3GPP互通系统架构配置中的漫游 46

3.5 与cdma2000接入网的互通 46

3.5.1 cdma2000 HRPD互通架构 46

3.5.2 cdma2000 HRPD互通架构中的附加和更新逻辑单元 48

3.5.3 cdma2000 HRPD互通架构中的接口与协议 49

3.5.4 与cdma2000 1xRTT的互通 50

3.6 IMS架构 50

3.6.1 概述 50

3.6.2 会话管理与路由 52

3.6.3 数据库 53

3.6.4 服务元素 53

3.6.5 互通元件 54

3.7 PCC与QoS 54

3.7.1 PCC 54

3.7.2 QoS 57

参考文献 59

第4章 LTE中的OFDMA、SC-FDMA和MIMO技术介绍 61

4.1 引言 61

4.2 LTE多址背景知识 61

4.3 OFDMA基础 64

4.4 SC-FDMA基础 69

4.5 MIMO基础 72

4.6 小结 74

参考文献 74

第5章 物理层 75

5.1 引言 75

5.2 传输信道及其到物理层的映射 75

5.3 调制 76

5.4 上行链路用户数据传输 77

5.5 下行链路用户数据传输 81

5.6 上行链路物理层信令传输 83

5.6.1 系统基本架构配置概述 84

5.6.2 物理上行链路控制信道配置 88

5.6.3 PUSCH上的控制信令 91

5.6.4 上行链路参考信号 93

5.7 PRACH结构 98

5.7.1 物理随机接入信道 98

5.7.2 前导序列 99

5.8 下行链路物理层信令传输 100

5.8.1 物理控制格式指示信道 101

5.8.2 物理下行链路控制信道 101

5.8.3 物理HARQ指示信道 103

5.8.4 与蜂窝有关的参考信号 103

5.8.5 下行链路传输模式 104

5.8.6 物理广播信道 107

5.8.7 同步信号 107

5.9 物理层流程 108

5.9.1 HARQ流程 108

5.9.2 定时提前 109

5.9.3 功率控制 110

5.9.4 寻呼 111

5.9.5 随机接入流程 111

5.9.6 信道反馈报告流程 114

5.9.7 多输入多输出天线技术 119

5.9.8 蜂窝搜索流程 120

5.9.9 半双工操作 120

5.10 UE能力等级与支持特征 121

5.11 物理层测量 122

5.11.1 eNodeB测量 122

5.11.2 UE测量与测量流程 122

5.12 物理层参数配置 123

5.13 小结 124

参考文献 124

第6章 LTE无线协议 126

6.1 引言 126

6.2 协议架构 126

6.3 媒体接入层 128

6.3.1 逻辑信道 129

6.3.2 MAC层中的数据流 130

6.4 无线链路控制层 131

6.4.1 RLC模式操作 132

6.4.2 RLC层中的数据流 133

6.5 分组数据会聚协议 133

6.6 无线资源控制 134

6.6.1 UE（包含与RAT之间）的状态与状态转换 135

6.6.2 RRC功能与信令流程 136

6.6.3 自优化——驱动测试最小化 149

6.7 X2接口协议 150

6.7.1 X2接口的切换 151

6.7.2 负载管理 152

6.8 对RRC ASN.1协议定义的理解 153

6.8.1 ASN.1介绍 154

6.8.2 RRC协议定义 154

6.9 LTE中的早期UE处理 163

6.10 小结 163

参考文献 164

第7章 移动性 165

7.1 引言 165

7.2 空闲状态下的移动性管理 166

7.2.1 空闲模式移动性概述 166

7.2.2 蜂窝选择与重选过程 166

7.2.3 跟踪区优化 169

7.3 LTE内部切换 169

7.3.1 切换过程 170

7.3.2 信令 171

7.3.3 切换测量 173

7.3.4 自动邻居关系 173

7.3.5 切换频率 174

7.3.6 切换时延 176

7.4 系统间切换 176

7.5 E-UTRAN与UTRAN移动性的区别 177

7.6 小结 178

参考文献 178

第8章 无线资源管理 179

8.1 引言 179

8.2 RRM算法概述 179

8.3 接入控制与QoS参数 180

8.4 下行链路动态调度与链路自适应 181

8.4.1 第2层调度与链路自适应框架 182

8.4.2 频域分组调度 183

8.4.3 时域和频域联合调度算法 184

8.4.4 采用MIMO技术的分组调度 186

8.4.5 下行链路分组调度图解 186

8.5 上行链路动态调度与链路自适应 191

8.5.1 上行链路动态调度与链路自适应信令 193

8.5.2 上行链路自适应 196

8.5.3 上行链路分组调度 197

8.6 干扰管理与功率设置 200

8.6.1 下行链路传输功率设置 201

8.6.2 上行链路干扰协调 202

8.7 非连续传输与接收 203

8.8 RRC连接维护 205

8.9 小结 206

参考文献 206

第9章 自组织网络 209

9.1 引言 209

9.2 SON架构 210

9.3 SON功能 211

9.4 自配置 212

9.4.1 物理蜂窝标识的配置 213

9.4.2 自动邻居关系 214

9.5 自优化和自愈用例 215

9.5.1 移动负载均衡 215

9.5.2 移动鲁棒性优化 218

9.5.3 RACH优化 221

9.5.4 节能 221

9.5.5 可用SON流程小结 222

9.5.6 SON管理 222

9.6 3GPP Release 10用例 223

9.7 小结 224

参考文献 224

第10章 性能 225

10.1 引言 225

10.2 第1层峰值比特率 225

10.3 终端类型 227

10.4 链路级性能 228

10.4.1 下行链路性能 228

10.4.2 上行链路性能 231

10.5 链路预算 233

10.6 频谱效率 238

10.6.1 系统部署场景 239

10.6.2 下行链路系统性能 240

10.6.3 上行链路系统性能 242

10.6.4 2×2后的多天线MIMO演进 246

10.6.5 高阶扇区化（6扇区） 250

10.6.6 作为LTE带宽函数的频谱效率 252

10.6.7 3GPP中的频谱效率评估 253

10.6.8 从LTE到HSPA的标志 254

10.7 延迟 256

10.8 LTE重新分配GSM频谱 257

10.9 规划 258

10.10 HSPA网络的容量管理实例 260

10.10.1 数据量分析 260

10.10.2 蜂窝性能分析 264

10.11 小结 266

参考文献 267

第11章 LTE测量 268

11.1 引言 268

11.2 数据速率理论峰值 268

11.3 实验测量值 270

11.4 现场测量设置 271

11.5 人工负载生成 272

11.6 现场峰值数据速率 275

11.7 链路自适应和MIMO利用 275

11.8 切换性能 278

11.9 驱动测试中的数据速率 279

11.10 多用户分组调度 281

11.11 延迟 283

11.12 大型蜂窝尺寸 285

11.13 小结 286

参考文献 286

第12章 传输 287

12.1 引言 287

12.2 协议栈和接口 287

12.2.1 功能平面 287

12.2.2 网络层（L3）：IP 289

12.2.3 数据链路层（L2）：以太网 289

12.2.4 物理层（L1）：任意媒体上的以太网 290

12.2.5 最大传输单元大小问题 291

12.2.6 流量分割与IP寻址 293

12.3 LTE内切换的传输问题 295

12.4 传输性能要求 296

12.4.1 吞吐量（容量） 296

12.4.2 时延（延迟），时延变化（抖动） 298

12.4.3 TCP问题 299

12.5 LTE的传输网架构 300

12.5.1 实现实例 300

12.5.2 X2连通性要求 301

12.5.3 传输服务属性 302

12.6 服务质量 303

12.6.1 端到端QoS 303

12.6.2 传输QoS 304

12.7 传输安全 304

12.8 传输网同步 307

12.8.1 精确时间协议 307

12.8.2 同步以太网 308

12.9 基站同址 309

12.10 小结 309

参考文献 310

第13章 IP语音 311

13.1 引言 311

13.2 VoIP编解码 311

13.3 VoIP要求 312

13.4 延迟预算 314

13.5 调度与控制信道 314

13.6 LTE语音容量 316

13.7 语音容量演进 323

13.8 上行链路覆盖范围 325

13.9 LTE电路交换语音回落 327

13.10 单一无线语音呼叫连续性 329

13.11 小结 332

参考文献 333

第14章 性能要求 334

14.1 引言 334

14.2 频段和信道配置 334

14.2.1 频段 334

14.2.2 信道带宽 337

14.2.3 信道配置 339

14.3 eNodeB RF发射机 339

14.3.1 工作频段无用发射 339

14.3.2 与同一工作频段内其他系统相邻载波的共存问题 341

14.3.3 与邻近工作频段其他系统的共存问题 343

14.3.4 传输信号质量 347

14.4 eNodeB射频接收机 350

14.4.1 参考灵敏度电平 350

14.4.2 动态范围 351

14.4.3 信道内选择性 352

14.4.4 邻信道选择性和窄带阻塞 353

14.4.5 阻塞 354

14.4.6 接收机杂散发射 355

14.4.7 接收机互调 355

14.5 eNodeB解调性能 356

14.5.1 PUSCH 356

14.5.2 PUCCH 358

14.5.3 PRACH 359

14.6 UE设计原理与面临的挑战 360

14.6.1 引言 360

14.6.2 RF子系统设计面临的挑战 360

14.6.3 RF基带接口设计面临的挑战 366

14.6.4 LTE与HSDPA基带设计复杂性 370

14.7 UE RF发射机 373

14.7.1 LTE UE发射机要求 373

14.7.2 LTE传输调制精度，EVM 374

14.7.3 波段与带宽组合去敏 375

14.7.4 发射机结构 375

14.8 UE射频接收机要求 376

14.8.1 参考灵敏度电平 377

14.8.2 FDD UE中的UE自去敏相关要素简介 380

14.8.3 ACS、窄带阻塞与ADC设计面临的挑战 384

14.8.4 EVM相关因素：LTE与WCDMA接收机的对比 390

14.9 UE解调性能 394

14.9.1 传输模式 394

14.9.2 信道建模与估计 396

14.9.3 解调性能 396

14.10 无线资源管理要求 399

14.10.1 空闲状态移动性 400

14.10.2 DRX处于非工作状态时的连接状态移动性 400

14.10.3 DRX处于工作状态时的连接状态移动性 402

14.10.4 切换执行性能要求 402

14.11 小结 403

参考文献 404

第15章 LTE TDD模式 406

15.1 引言 406

15.2 LTE TDD基础 406

15.2.1 LTE TDD帧结构 407

15.2.2 非对称上行链路／下行链路容量分配 409

15.2.3 与TD-SCDMA的共存问题 410

15.2.4 信道互易 410

15.2.5 多址方案 411

15.3 TDD控制设计 412

15.3.1 通用控制信道 412

15.3.2 探测参考信号 414

15.3.3 HARQ过程与定时 414

15.3.4 上行链路TTI集束HARQ设计 416

15.3.5 上行链路HARQ ACK/NACK传输 417

15.3.6 下行链路HARQ ACK/NACK传输 417

15.3.7 使用PUCCH上SRI/CQI的下行链路HARQ ACK/NACK传输 418

15.4 半静态调度 418

15.5 MIMO和专用参考信号 420

15.6 LTE TDD性能 421

15.6.1 链路性能 422

15.6.2 TDD系统的链路预算和覆盖范围 422

15.6.3 系统级性能 425

15.6.4 LTE TDD演进 431

15.7 小结 432

参考文献 432

第16章 LTE-Advanced 433

16.1 引言 433

16.2 LTE-Advanced和IMT-Advanced 433

16.3 要求 434

16.4 3GPP LTE-Advanced研究阶段 435

16.5 载波聚合 435

16.5.1 载波聚合对高层协议和架构的影响 437

16.5.2 载波聚合的物理层细节 437

16.5.3 由载波聚合导致的物理层上行链路变化 438

16.5.4 由载波聚合导致的物理层下行链路变化 439

16.5.5 载波聚合和移动性 439

16.5.6 载波聚合性能 440

16.6 下行链路多天线增强方案 441

16.6.1 下行链路中的参考符号结构 441

16.6.2 码本设计 443

16.6.3 下行链路多天线增强方案的系统性能 445

16.7 上行链路多天线技术 446

16.7.1 上行链路多天线参考信号结构 447

16.7.2 PUSCH的上行链路MIMO 447

16.7.3 控制信道的上行链路MIMO 448

16.7.4 上行链路多用户MIMO 448

16.7.5 上行链路多天线增强方案的系统性能 449

16.8 异构网络 450

16.9 中继 451

16.9.1 架构（R10中继的设计原理） 452

16.9.2 DeNB：RN链路设计 453

16.9.3 中继部署 454

16.10 R11展望 455

16.11 结论 456

参考文献 456

第17章 HSPA演进 457

17.1 引言 457

17.2 非连续传输与接收 458

17.3 HSPA上的电路交换语音 459

17.4 增强型FACH和RACH 462

17.5 下行链路MIMO和64QAM 463

17.6 双载波HSDPA 465

17.7 多载波和多频段HSDPA 467

17.8 上行链路16QAM 469

17.9 终端类型 469

17.10 第2层优化 470

17.11 单频网（SFN）中的MBMS 472

17.12 体系结构演进 472

17.13 小结 474

参考文献 475

附录 英文缩略语 476