第1章 UMTS概述 1
1.1 什么是UMTS 1
1.2 WCDMA的演进 2
1.3 UMTS业务 3
1.4 UMTS网络 3
1.4.1 核心网 4
1.4.2 UTRAN 4
1.4.3 用户设备 5
1.5 UMTS频段和信道排列 6
1.5.1 频段 6
1.5.2 UTRA/FDD发射与接收频率区间 6
1.5.3 信道排列 7
1.5.4 载波频率 7
1.5.5 UARFCN 7
1.6 本书内容结构 8
参考文献 9
第2章 UMTS基础 10
2.1 UMTS网络拓扑 10
2.2 UMTS信令协议栈 11
2.2.1 电路交换控制平面协议栈 12
2.2.2 分组交换控制平面协议栈 12
2.2.3 电路交换用户平面协议栈 13
2.2.4 分组交换用户平面协议栈 13
2.3 接入层数据流 14
2.3.1 RRC功能 14
2.3.2 RLC功能 14
2.3.3 MAC功能 14
2.3.4 物理层功能 14
2.4 UMTS信道 15
2.5 信道映射 16
2.5.1 BCCH信道映射 17
2.5.2 PCCH信道映射 17
2.5.3 空闲模式下CCCH信道与RACH/FACH公共信道的映射 18
2.5.4 连接模式下DCCH和DTCH信道与RACH/FACH公共信道的映射 18
2.5.5 专用信道的信道映射 19
2.5.6 CPCH、DSCH和HS-DSCH的信道映射 20
2.6 协议状态 21
2.6.1 空闲模式 22
2.6.2 连接模式 23
2.7 UE和用户标识符 26
2.7.1 国际移动用户标识 26
2.7.2 临时移动用户标识 27
2.7.3 无线网络临时标识 27
2.7.4 国际移动站设备标识 27
2.8 系统帧结构 28
2.8.1 系统帧编号 28
2.8.2 连接帧编号 28
2.9 小结 29
参考文献 30
第3章 3GPP与UMTS标准概览 31
3.1 技术规范组 31
3.1.1 业务与系统小组 32
3.1.2 核心网与终端小组 32
3.1.3 GSM/EDGE无线接入网小组 32
3.1.4 无线接入网小组 32
3.2 3GPP规范版本 32
3.3 3GPP规范编号 33
3.4 3GPP规范系列 33
3.5 小结 34
参考文献 34
第4章 无线资源控制 35
4.1 RRC消息规范 35
4.2 系统消息 37
4.2.1 系统信息块 37
4.2.2 系统信息块分段与组合 42
4.2.3 系统信息消息示例 43
4.2.4 系统信息块的内容 44
4.3 寻呼与公告 50
4.3.1 寻呼类型1 51
4.3.2 寻呼类型2 53
4.4 RRC连接管理 53
4.4.1 RRC连接请求 54
4.4.2 RRC连接建立 54
4.4.3 RRC连接建立完成 56
4.4.4 RRC连接释放 57
4.5 加密和完整性保护控制 58
4.6 无线承载控制 59
4.6.1 无线承载建立 59
4.6.2 无线承载重新配置 60
4.6.3 无线承载释放 60
4.7 UE移动性的RRC管理 60
4.7.1 蜂窝重选 61
4.7.2 蜂窝更新与URA更新流程 61
4.7.3 动态集更新流程 62
4.7.4 RAT间移动性 63
4.8 测量与报告 64
4.8.1 测量控制消息 64
4.8.2 质量测量 65
4.8.3 UE内部测量 65
4.9 NAS消息路由 66
4.10 小结 66
参考文献 68
第5章 无线链路控制层 69
5.1 L2基础 69
5.2 RLC层功能 70
5.3 RLC层实体 71
5.4 RLC层数据传输模式 72
5.4.1 RLC透明模式 72
5.4.2 RLC未确认模式 73
5.4.3 RLC确认模式 76
5.5 RLC层加密 79
5.6 RLC层可配置参数 80
5.7 小结 82
参考文献 82
第6章 MAC层 83
6.1 MAC层结构 83
6.2 逻辑信道到传输信道的映射 84
6.3 MAC帧头 84
6.3.1 专用逻辑信道的MAC帧头 86
6.3.2 公共传输信道的MAC帧头 87
6.4 传输格式合并选择 89
6.5 流量测量 89
6.6 MAC层加密 90
6.7 MAC RACH功能 90
6.7.1 MACRACH流程 91
6.7.2 接入类别和接入业务类别 92
6.7.3 延迟检查 92
6.8 MAC层可配置参数 93
6.9 小结 94
参考文献 95
第7章 物理层 96
7.1 正交扩频编码 97
7.1.1 正交序列 98
7.1.2 扩频与解扩 99
7.2 扰码 102
7.2.1 最长伪随机二进制序列 102
7.2.2 Gold码 102
7.2.3 扰码的生成 102
7.3 同步码 103
7.4 物理层同步 104
7.5 下行链路工作流程 104
7.5.1 传输信道数据发送到物理信道 105
7.5.2 CRC附着 108
7.5.3 传输块级联及代码块分割 109
7.5.4 信道编码 110
7.5.5 速率匹配 111
7.5.6 首次DTX插入 112
7.5.7 首次交叉和无线帧分割 113
7.5.8 传输信道复用和第2次DTX插入 114
7.5.9 第2次交叉 115
7.5.10 映射到物理信道 115
7.5.11 扩频与扰码 116
7.5.12 调制 117
7.6 上行链路工作流程 118
7.6.1 无线帧均衡化 119
7.6.2 速度匹配 119
7.6.3 映射到物理信道 119
7.6.4 扩频与扰码 119
7.7 物理信道结构和信道时域结构 120
7.7.1 PCCPCH信道 121
7.7.2 SCCPCH信道 122
7.7.3 SCH信道 123
7.7.4 CPICH信道 127
7.7.5 PICH信道 128
7.7.6 AICH信道 129
7.7.7 PRACH信道 130
7.7.8 下行DPCH信道 133
7.7.9 上行DPCH信道 134
7.7.10 物理信道时间结构 136
7.8 物理层工作流程 137
7.8.1 初始捕获流程 137
7.8.2 物理随机接入流程 138
7.8.3 寻呼流程 140
7.8.4 DPDCH/DPCCH同步 141
7.8.5 无线链路建立和无线链路故障 142
7.8.6 测量 144
7.9 小结 148
参考文献 150
第8章 蜂窝重选 152
8.1 蜂窝重选类型 152
8.2 蜂窝重选基础 153
8.2.1 蜂窝重选标准 154
8.2.2 蜂窝重选分级过程 155
8.2.3 频间蜂窝重选 157
8.2.4 RAT间蜂窝重选 157
8.3 小结 158
参考文献 159
第9章 切换 160
9.1 UE测量与报告 160
9.1.1 切换过程中的UE测量 161
9.2 蜂窝单元的分类 162
9.3 软切换和更软切换 163
9.3.1 呼叫建立过程中的软切换和更软切换 163
9.3.2 Cell_DCH状态中的软切换和更软切换 164
9.4 频间切换 170
9.4.1 虚拟动态集 171
9.4.2 频间切换流程 171
9.4.3 频间报告事件 171
9.5 RAT间切换 175
9.5.1 RAT间切换触发事件 175
9.6 压缩模式 176
9.6.1 压缩模式要点 177
9.6.2 传输间隔模式序列 178
9.6.3 传输间隔模式 179
9.7 小结 181
参考文献 184
第10章 功率控制 185
10.1 下行专用信道的功率控制 186
10.1.1 开环功率控制 186
10.1.2 闭环功率控制 187
10.2 下行公共信道的功率控制 193
10.2.1 公共导频信道和同步信道的功率等级 194
10.2.2 主公共信道控制物理信道的功率等级 194
10.2.3 次公共信道控制物理信道的功率等级 194
10.2.4 寻呼指示信道和捕获指示信道的功率等级 195
10.3 上行专用信道的功率控制 196
10.3.1 上行专用信道的初始发射功率 196
10.3.2 上行专用信道的外环功率控制 197
10.3.3 上行专用信道的内环功率控制 199
10.4 上行公共信道的功率控制 204
10.4.1 初始前导功率 204
10.4.2 连续前导功率 205
10.4.3 RACH消息部分功率 205
10.5 压缩模式中的功率控制 206
10.5.1 压缩模式中的下行功率控制 206
10.5.2 压缩模式中的上行功率控制 207
10.6 小结 209
参考文献 210
第11章 HSDPA概述 212
11.1 HSDPA的关键特征 212
11.1.1 自适应调制与编码 213
11.1.2 传输时间间隔 215
11.1.3 调度 215
11.1.4 重发 216
11.1.5 分组传输过程的编码分配和编码复用 217
11.1.6 功率分配 218
11.1.7 无下行软切换 219
11.1.8 HSDPA技术中的UE容量 219
11.2 HSDPA信道 220
11.2.1 HS-DSCH信道 220
11.2.2 HS-PDSCH信道 221
11.2.3 HS-SCCH信道 221
11.2.4 HS-DPCCH信道 223
11.3 HSDPA物理层工作流程 224
11.4 HSDPA相关参数 225
11.4.1 蜂窝单元参数 225
11.4.2 UE参数 226
11.4.3 固定参数 228
11.5 HSDPA部署原则 228
11.5.1 部署策略 229
11.5.2 部署方案选择 229
11.5.3 用户移动性 229
11.5.4 对Release 99版本HSDPA网络的影响 229
11.6 小结 230
参考文献 232
第12章 WCDMA射频网络规划 233
12.1 容量及覆盖 233
12.2 上行链路分析 234
12.2.1 比特速率 234
12.2.2 流量负载 234
12.2.3 处理过程增益 234
12.2.4 Eb/Io要求 235
12.2.5 传输环境 235
12.2.6 Node B接收端噪声系数 235
12.2.7 接收端灵敏度、极值容量及负载 235
12.2.8 由干扰产生的噪声冲激 237
12.2.9 天线增益、供电线路损耗及人体损耗 238
12.2.10 阴影衰减、覆盖率及阴影衰减容限 239
12.2.11 快衰落容限 241
12.2.12 软切换增益 241
12.2.13 UE发射功率 242
12.2.14 穿透损耗 242
12.2.15 上行链路预算 242
12.3 传输模型 244
12.3.1 Okumura模型 244
12.3.2 Hata模型 245
12.3.3 COST 231-Hata模型 245
12.3.4 Lee模型 246
12.4 下行链路分析 246
12.5 开销信道功率分配 247
12.6 扰码规划 248
12.6.1 扰码规划示例 249
12.7 基站天线 250
12.7.1 天线增益及波束宽度 250
12.7.2 天线下行倾斜度 250
12.7.3 旁瓣压缩及空白填充 251
12.7.4 双极天线 251
12.7.5 电压驻波比及前后增益比 252
12.7.6 天线的机械性能规范 252
12.8 WCDMA射频规划流程 252
12.9 小结 253
参考文献 255
第13章 WCDMA射频网络优化 256
13.1 射频优化概述 256
13.2 射频优化中的要点 257
13.2.1 蜂窝单元的“呼吸” 257
13.2.2 导频污染 257
13.2.3 远近效应 258
13.2.4 拐角效应 258
13.2.5 切换效应 259
13.2.6 不完整相邻蜂窝单元列表 259
13.3 预优化准备 259
13.3.1 硬件检查 259
13.3.2 天线勘察 259
13.4 基于驱动测试的射频优化 260
13.4.1 射频优化规划 260
13.4.2 扇区核查 261
13.4.3 簇优化 262
13.4.4 系统核查 264
13.4.5 射频优化工具 265
13.4.6 WCDMA系统性能测量机制 265
13.5 基于流量统计的射频优化 267
13.5.1 流量统计数据收集与处理 267
13.5.2 WCDMA网络的关键流量统计参数 268
13.6 小结 268
第14章 WCDMA网络中的转发器和塔顶放大器应用 270
14.1 转发器工程指标 271
14.1.1 转发器覆盖目标 271
14.1.2 基站降敏效应 271
14.1.3 转发器噪声指数冲激 272
14.1.4 发射链路特性 273
14.1.5 导频区分 273
14.1.6 天线隔离与增益设定 273
14.1.7 切换要点 273
14.1.8 发射蜂窝单元流量过载 274
14.1.9 转发器放大的窄带干扰 274
14.2 WCDMA网络中与转发器的相关主要问题 274
14.2.1 转发器覆盖区域中禁止发起呼叫 274
14.2.2 转发器覆盖区域中的高呼叫丢失率 275
14.2.3 转发器覆盖区域中的高移动终端发射功率 275
14.2.4 转发器覆盖区域小于期望值 275
14.2.5 转发器覆盖区域中频繁的切换 275
14.2.6 无法与其他蜂窝单元进行切换 276
14.2.7 转发器覆盖区域中接入时间过长 276
14.2.8 发射蜂窝单元的覆盖区域缩减 276
14.2.9 发射蜂窝单元覆盖区域中的高呼叫丢失率和高移动终端发射功率 276
14.2.10 导频污染 277
14.3 转发器部署指导原则 277
14.3.1 选择转发器的位置 277
14.3.2 转发器的安装 277
14.3.3 转发器安装之后的常用调整措施 278
14.4 塔顶放大器 278
14.4.1 基站噪声指数和链路预算的改善 278
14.4.2 TMA的应用 279
14.5 小结 279
第15章 系统间干扰 281
15.1 相邻信道性能 281
15.1.1 相邻信道干扰功率比 281
15.1.2 相邻信道泄漏功率比 281
15.1.3 相邻信道选择性 282
15.1.4 ACIR、ACLR和ACS之间的关系 283
15.2 UMTS和CDMA2000之间的干扰 284
15.3 UMTS和PHS之间的干扰 286
15.3.1 PHS基站发射端和UMTS基站接收端之间的干扰分析 287
15.3.2 UMTS和PHS之间干扰的仿真 290
15.4 UMTS和GSM之间的干扰 291
15.4.1 欺骗性发射的隔离要求 291
15.4.2 三阶互调的隔离要求 291
15.4.3 载频过载时的隔离要求 292
15.4.4 整体隔离要求 292
15.5 小结 292
参考文献 293
第16章 WCDMA和CDMA2000之间的比较 294
16.1 WCDMA和CDMA2000之间的相似点 294
16.1.1 物理层概念 294
16.1.2 物理层工作流程 294
16.1.3 信道化及扩频概念 294
16.1.4 功率控制 295
16.1.5 具有相似功能的物理信道 295
16.1.6 相似功能的不同专业术语 295
16.2 WCDMA和CDMA2000之间的区别 296
16.2.1 网络同步 296
16.2.2 射频特性 296
16.2.3 信道结构 296
16.2.4 开销 297
16.2.5 寻呼操作 297
16.2.6 频间硬切换和RAT间硬切换 297
16.3 小结 297
附录 英文缩略语对照表 299