WCDMA技术与系统设计 第三代移动通信系统的无线接入PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 第三代系统中的WCDMA 1

1.2 第三代系统的空中接口和频谱分配 1

1.3 第三代系统的时间表 5

1.4 WCDMA与第二代空中接口的区别 5

1.5 核心网和业务 7

参考文献 8

第2章 UMTS业务和应用 10

2.1 引言 10

2.2 UMTS承载业务 11

2.3 UMTSQoS类型 12

2.3.1 会话类型业务 12

2.3.2 流类型 17

2.3.3 交互类型 18

2.3.4 后台类型 18

2.4 不同终端类型的业务能力 19

2.5.1 定位业务 20

2.5 WCDMA的定位业务 20

2.5.2 基于小区覆盖的定位计算 21

2.5.3 观测到达时间差（OTDOA） 21

2.5.4 GPS辅助定位法 23

2.6 小结 24

参考文献 24

第3章 WCDMA导论 26

3.1 引言 26

3.2 WCDMA主要参数概括 26

3.3 扩频和解扩 28

3.4 多径无线信道和Rake接收 30

3.5 功率控制 33

3.6 更软切换和软切换 35

参考文献 37

第4章 WCDMA的产生背景及标准化 38

4.1 引言 38

4.2 欧洲的背景情况 38

4.2.1 宽带CDMA 39

4.2.2 宽带TDMA 39

4.2.4 OFDMA 40

4.2.3 宽带TDMA/CDMA 40

4.2.5 ODMA 41

4.2.6 ETSI的选择 41

4.3 日本的背景情况 41

4.4 韩国的背景情况 42

4.5 美国的背景情况 42

4.5.1 W-CDMA N/A 42

4.5.2 UWC-136 42

4.5.5 WP-CDMA 43

4.6 3GPP的建立 43

4.5.4 TR46.1 43

4.5.3 cdma2000 43

4.7 3GPP2的建立 44

4.8 协调一致阶段 45

4.9 ITU中的IMT2000进程 45

4.10 3GPP Release99发布版之后的工作 46

参考文献 47

第5章 无线接入网体系结构 48

5.1 系统结构 48

5.2 UTRAN结构 50

5.2.1 无线网络控制器 51

5.2.2 NodeB（基站） 51

5.3 UTRAN地面接口的通用协议模型 52

5.3.1 概述 52

5.3.2 水平层 53

5.3.3 垂直平面 53

5.4 IuUTRAN-CN的接口 54

5.4.1 Iu CS的协议结构 54

5.4.2 Iu PS协议结构 55

5.4.3 RANAP协议 56

5.4.4 Iu用户平面 57

5.4.5 Iu BC的协议结构和SABP 58

5.5 UTRAN内部接口 59

5.5.1 RNC-RNC接口（Iur接口）和RNSAP信令 59

5.5.2 RNC-Node B接口和NBAP信令 61

5.6 UTRAN的改进和演化 63

5.6.1 UTRAN中的IP传输 63

5.6.2 Iuflex 63

5.6.5 全IP RAN的概念 64

5.6.3 独立SMLC和Iu PC接口 64

5.6.4 GERAN和UTRAN之间跨网工作以及Iur-g接口 64

5.7 UMTS核心网结构和进化 65

5.7.1 Release 99核心网的网络元素 65

5.7.2 Release 5核心网和IP多媒体子系统 66

参考文献 67

第6章 物理层 69

6.1 引言 69

6.2 传输信道及其到物理信道的映射 69

6.2.1 专用传输信道 70

6.2.2 公共传输信道 71

6.2.3 传输信道到物理信道的映射 73

6.2.4 传输信道的帧结构 73

6.3 扩频与调制 73

6.3.1 扰码 73

6.3.2 信道化码 74

6.3.3 上行链路扩频与调制 75

6.3.4 下行链路扩频与调制 78

6.3.5 发射机特性 80

6.4.1 上行链路专用信道 81

6.4 用户数据传输 81

6.4.2 上行链路复用 83

6.4.3 随机接入信道的用户数据传输 85

6.4.4 上行链路公共分组信道 85

6.4.5 下行链路专用信道 86

6.4.6 下行链路复用 88

6.4.7 下行链路共享信道 89

6.4.8 用于数据传输的前向接入信道 90

6.4.9 用户数据的信道编码 90

6.4.10 TFCI信息的编码 91

6.5 信令 92

6.5.1 公共导频信道（CPICH） 92

6.5.2 同步信道（SCH） 92

6.5.3 主公共控制物理信道（主CCPCH） 93

6.5.4 辅公共控制物理信道（辅CCPCH） 94

6.5.5 用于信令传输的随机接入信道（RACH） 95

6.5.6 捕获指示信道（AICH） 95

6.5.7 寻呼指示信道（PICH） 95

6.6 物理层过程 96

6.5.8 用于CPCH接入过程的物理信道 96

6.6.1 快速闭环功率控制过程 97

6.6.2 开环功率控制 97

6.6.3 寻呼过程 98

6.6.4 RACH过程 98

6.6.5 CPCH操作 99

6.6.6 小区搜索过程 100

6.6.7 发射分集过程 101

6.6.8 切换测量过程 101

6.6.9 压缩模式的测量过程 103

6.6.10 其他测量 104

6.6.11 使用自适应天线的操作 105

6.6.12 小区选择发射分集 105

6.7 终端无线接入能力 106

参考文献 108

第7章 无线接口协议 110

7.1 引言 110

7.2 无线接口协议结构 110

7.3.1 MAC层结构 111

7.3 媒体接入控制协议 111

7.3.2 MAC层功能 112

7.3.3 逻辑信道 113

7.3.4 逻辑信道和传输信道之间的映射 113

7.3.5 MAC层的数据处理实例 114

7.4 无线链路控制协议 115

7.4.1 RLC层结构 115

7.4.2 RLC层功能 116

7.4.3 RLC层的数据处理实例 117

7.5.2 PDCP层功能 119

7.5 分组数据汇聚协议 119

7.5.1 PDCP层结构 119

7.6.1 BMC层结构 120

7.6.2 BMC功能 120

7.7 无线资源控制协议 121

7.7.1 RRC层的逻辑结构 121

7.7.2 RRC层业务状态 122

7.7.3 RRC功能和信令过程 123

参考文献 135

第8章 无线网络规划 137

8.1 引言 137

8.2 初始布局 138

8.2.1 无线链路预算 138

8.2.2 负荷因子 142

8.2.3 负荷因子计算举例 147

8.2.4 扩容的途径 151

8.2.5 每平方千米的容量 152

8.2.6 软容量 153

8.2.7 网络共享 156

8.3 容量和覆盖的规划以及优化 156

8.3.1 迭代容量和覆盖预测 156

8.3.2 规划工具 157

8.3.3 个案研究 159

8.3.4 网络优化 162

8.4 GSM共同规划 165

8.5.1 简介 166

8.5 运营商间干扰 166

8.5.2 上行链路对比下行链路的影响 168

8.5.3 本地下行链路的干扰计算 168

8.5.4 平均下行链路干扰 170

8.5.5 路径损耗的测量 170

8.5.6 避免邻道干扰的方法 171

8.6 WCDMA1900 172

8.6.1 简介 172

8.6.2 WCDMA1900和WCDMA2100的差别 172

8.6.3 在单独的5MHz频段块上的WCDMA1900 173

参考文献 174

第9章 无线资源管理 176

9.1 基于干扰的无线资源管理 176

9.2 功率控制 177

9.2.1 快速功率控制 177

9.2.2 外环功率控制 182

9.3 切换 187

9.3.1 频率内切换 187

9.3.2 WCDMA和GSM系统间的切换 194

9.3.4 切换总结 197

9.3.3 WCDMA内的频率间切换 197

9.4 空中接口负载的测量 199

9.4.1 上行链路负载 199

9.4.2 下行链路负载 201

9.5 接纳控制 202

9.5.1 接纳控制的原理 202

9.5.2 基于宽带功率的接纳控制策略 202

9.6 负载控制（拥塞控制） 204

9.5.3 基于吞吐量的接纳控制策略 204

参考文献 205

第10章 分组调度 207

10.1 WCDMA中的分组数据协议 207

10.2 WCDMA分组调度简介 213

10.3 分组数据的传输信道 214

10.3.1 公共信道 214

10.3.2 专用信道 215

10.3.3 共享信道 215

10.3.4 公共分组信道 215

10.3.5 信道类型选择 216

10.4 分组调度算法 219

10.4.1 优先级 219

10.4.2 调度算法 220

10.5 分组调度器和其他RRM算法的关系 221

10.5.1 分组调度器与切换控制 221

10.5.2 分组调度器与负载控制（拥塞控制） 222

10.5.3 分组调度器与接纳控制 222

10.6 分组数据容量 223

10.6.1 链路级性能 223

10.6.2 系统级性能 224

参考文献 231

第11章 高速下行链路分组接入 232

11.1 Re1ease 99 WCDMA下行链路分组数据的容量 232

11.2 HSDPA概念 233

11.3 HSDPA对无线接入网络体系结构的影响 234

11.4 Re1ease 4 HSDPA可行性研究阶段 235

11.5 HSDPA物理层结构 235

11.5.1 高速下行链路共享信道（HS-DSCH） 235

11.5.2 高速共享控制信道（HS-SCCH） 238

11.5.3 上行链路高速专用物理控制信道（HS-DPCCH） 239

11.5.4 HSDPA物理层的工作过程 240

11.6 HSDPA终端性能 242

11.7 HSDPA性能 242

11.7.1 影响HSDPA性能的因素 243

11.7.2 HSDPA的理论数据速率 243

11.7.3 HSDPA的谱效率、码效率和动态范围 243

11.7.4 小区吞吐量和覆盖 246

11.7.5 延时和QoS 249

11.8 终端接收机方面 250

11.9 Re1ease 5以后的演进 251

11.9.1 多收发天线技术 251

11.9.2 快速小区选择（FCS） 251

11.10 小结 251

第12章 物理层性能 253

12.1 引言 253

12.2 覆盖 253

12.2.1 上行链路覆盖 255

12.2.2 随机接入信道覆盖 261

12.2.3 下行链路覆盖 262

12.2.4 覆盖的改善 264

12.3 容量 265

12.3.1 下行链路的正交码 265

12.3.2 下行链路发射分集 269

12.3.3 话音容量 271

12.3.4 提高容量的方法 272

12.4.1 路径间干扰 273

12.4 高比特速率 273

12.4.2 多径分集增益 276

12.4.3 高比特速率的可行性 276

12.5 3GPP的性能要求 277

12.5.1 Eb/No性能 277

12.5.2 RF噪声系数 280

12.6 性能增强 280

12.6.1 天线解决方案 281

12.6.2 多用户检测 284

参考文献 288

13.1 引言 293

第13章 UTRATDD模式 293

13.2 UTRATDD物理层 294

13.2.1 传输信道和物理信道 295

13.2.2 调制和扩频 296

13.2.3 物理信道结构、时隙和帧格式 296

13.2.4 UTRA TDD物理层过程 300

13.3 UTRATDD干扰估计 304

13.3.1 TDD-TDD干扰 304

13.3.2 TDD和FDD共存 306

13.3.4 关于UTRA TDD干扰的结论 308

13.3.3 没有TDD执照的运营 308

13.4 低码片速率TDD 309

13.5 小结 310

参考文献 310

第14章 cdma2000 312

14.1 引言 312

14.2 逻辑信道 313

14.3 多载波模式的扩频和调制 314

14.3.1 上行链路扩频和调制 314

14.3.2 下行链路扩频和调制 315

14.4.1 上行链路数据传输 316

14.4 用户数据传输 316

14.4.2 下行链路数据传输 317

14.4.3 用户数据的信道编码 318

14.5 信令 318

14.5.1 导频信道 318

14.5.4 快速寻呼信道 319

14.5.6 公共和专用控制信道 319

14.5.5 公共功率控制信道 319

14.5.3 广播信道 319

14.5.2 同步信道 319

14.5.7 用于信令传输的随机接入信道（RACH） 320

14.6 物理层过程 320

14.6.1 功率控制过程 320

14.6.2 小区搜索过程 320

14.6.3 随机接入过程 321

14.6.4 切换测量过程 321

参考文献 322

缩略语 323