第一部分 绪论 2
第1章 3G演进的背景 2
1.1 3G的历史和背景 2
1.1.1 3G之前 2
1.1.2 早期3G讨论 3
1.1.3 3G研究 4
1.1.4 3G标准化启动 4
1.2 3G标准化 4
1.2.1 标准化进程 4
1.2.2 3GPP 5
1.2.3 ITU中IMT-2000活动 7
1.3 3G和后3G系统频谱 8
第2章 3G演进的背后动机 10
2.1 推动力 10
2.1.1 技术进步 10
2.1.2 业务 11
2.1.3 成本与性能 13
2.2 3G演进：两种无线接入网络方法和一种演进的核心网 13
2.2.1 无线接入网络演进 13
2.2.2 一种演进的核心网：系统架构演进 15
第二部分 3G演进技术第3章 移动通信中的高速数据传送 18
3.1 高数据速率：基本约束 18
3.1.1 噪声受限时的高数据速率 19
3.1.2 干扰受限时的更高数据速率 20
3.2 带宽受限时的更高数据速率：更高阶调制 20
3.2.1 与信道编码相结合的更高阶调制 21
3.2.2 瞬时发送功率的变化 22
3.3 包含多载波传输的宽带 22
第4章 OFDM传输 26
4.1 OFDM基本原理 26
4.2 OFDM解调 28
4.3 用IFFT/FFT实现OFDM 28
4.4 插入循环前缀 30
4.5 OFDM传输的频域模型 31
4.6 信道估计和参考符号 32
4.7 OFDM频率分集：信道编码的重要性 33
4.8 OFDM基本参数选择 34
4.8.1 OFDM子载波间隔 34
4.8.2 子载波数目 35
4.8.3 循环前缀长度 36
4.9 瞬时传输功率变化 36
4.10 OFDM用户复用／多址接入方案 36
4.11 OFDM和多小区广播／多播传输 38
第5章 宽带“单载波”传输 40
5.1 均衡对抗无线信道频率选择性 40
5.1.1 时域线性均衡 40
5.1.2 频域均衡 42
5.1.3 其他均衡器策略 43
5.2 具备灵活带宽分配的上行链路FDMA 44
5.3 DFT扩展OFDM 45
5.3.1 基本原理 45
5.3.2 DFTS-OFDM接收机 47
5.3.3 使用DFTS-OFDM的用户复用 48
5.3.4 分布式DFTS-OFDM 48
第6章 多天线技术 50
6.1 多天线配置 50
6.2 采用多天线技术的好处 51
6.3 多根接收天线 51
6.4 多根发射天线 55
6.4.1 发射天线分集 55
6.4.2 发射端的波束赋型 58
6.5 空分复用 60
6.5.1 基本原理 60
6.5.2 基于预编码的空分复用 63
6.5.3 非线性接收机处理 64
第7章 调度、链路自适应和HARQ技术 66
7.1 链路自适应：功率和速率控制 66
7.2 信道相关调度 67
7.2.1 下行链路调度 68
7.2.2 上行链路调度 71
7.2.3 频域内的链路自适应和信道相关调度 72
7.2.4 信道状态信息的获取 72
7.2.5 业务行为与调度 73
7.3 高级重传机制 74
7.4 带有软合并的HARQ 75
第三部分 HSPA 80
第8章 WCDMA演进：HSPA和MBMS 80
8.1 WCDMA：简述 81
8.1.1 整体架构 81
8.1.2 物理层 83
8.1.3 资源处理和分组业务会话 86
第9章 HSDPA 88
9.1 概述 88
9.1.1 共享信道发送 88
9.1.2 信道依赖性调度 89
9.1.3 速率控制和高阶调制 90
9.1.4 带有软合并的HARQ 90
9.1.5 架构 90
9.2 HSDPA详述 91
9.2.1 HS-DSCH:WCDMA R5包含的特性 91
9.2.2 MAC-hs和物理层处理 93
9.2.3 调度 95
9.2.4 速率控制 96
9.2.5 带有软合并的HARQ 97
9.2.6 数据流 99
9.2.7 HS-DSCH信道资源控制 101
9.2.8 移动性 101
9.2.9 UE分类 102
9.3 HSDPA详解 103
9.3.1 HARQ重谈：物理层处理 103
9.3.2 交织和星座重排 106
9.3.3 HARQ回顾：协议操作 107
9.3.4 按序递交 108
9.3.5 MAC-hs报头 109
9.3.6 CQI和评估下行链路质量的其他方法 110
9.3.7 下行链路控制信道：HS-SCCH 113
9.3.8 下行链路控制信道：F-DPCH 114
9.3.9 上行链路控制信道：HS-DPCCH 115
第10章 增强型上行链路技术 118
10.1 概述 118
10.1.1 调度 119
10.1.2 带有软合并的HARQ 120
10.1.3 架构 120
10.2 增强型上行链路详述 121
10.2.1 MAC-e和物理层处理 123
10.2.2 调度 124
10.2.3 E-TFC选择 128
10.2.4 带有软合并的HARQ 129
10.2.5 物理信道分配 132
10.2.6 功率控制 134
10.2.7 数据流 134
10.2.8 E-DCH的资源控制 134
10.2.9 移动性 136
10.2.10 UE等级 136
10.3 增强型上行链路的进一步剖析 136
10.3.1 调度 136
10.3.2 更多HARQ操作细节 142
10.3.3 控制信令 147
第11章 MBMS：多媒体广播多播业务 153
11.1 概述 155
11.1.1 宏分集 155
11.1.2 应用层编码 157
11.2 MBMS细节 158
11.2.1 MTCH 158
11.2.2 MCCH和MICH 159
11.2.3 MSCH 160
第12章 HSPA演进 161
12.1 MIMO 161
12.1.1 HSDPA-MIMO数据传输 161
12.1.2 HSDPA-MIMO的速率控制 164
12.1.3 HSDPA-MIMO中软合并的HARQ 164
12.1.4 HSDPA-MIMO中的控制信息 164
12.1.5 UE性能 166
12.2 高阶调制 166
12.3 连续性分组连接 166
12.3.1 DTX——降低上行链路开销 167
12.3.2 DRX——降低UE功率消耗 169
12.3.3 HS-SCCH精简模式：降低下行链路开销 169
12.3.4 控制信令 171
12.4 增强型CELL_FACH操作 171
12.5 层2协议增强技术 172
12.6 高级接收机 172
12.6.1 3GPP指定的高级接收机 173
12.6.2 接收机分集（类型1） 173
12.6.3 码片级均衡器和类似的接收机（类型2） 174
12.6.4 结合天线分集（类型3） 174
12.6.5 无线分集和干扰消除的结合（类型3i） 175
12.7 MBSFN操作 175
12.8 小结 176
第四部分 LTE和SAE第13章 LTE和SAE：简介和设计目标 178
13.1 LTE设计目标 178
13.1.1 能力 179
13.1.2 系统性能 179
13.1.3 配置相关方面 180
13.1.4 架构与迁移 182
13.1.5 无线资源管理 182
13.1.6 复杂度 182
13.1.7 通用方面 182
13.2 SAE设计目标 182
第14章 LTE无线接入：概述 184
14.1 LTE传输机制：下行链路OFDM和上行链路DFTS-OFDM/SC-FDMA 184
14.2 信道相关调度和速率自适应 185
14.2.1 下行链路调度 186
14.2.2 上行链路调度 186
14.2.3 小区间干扰协调 186
14.3 带有软合并的HARQ 187
14.4 对多天线的支持 187
14.5 对多播和广播的支持 187
14.6 频谱灵活性 188
14.6.1 双工方式的灵活性 188
14.6.2 频带操作的灵活性 189
14.6.3 带宽灵活性 189
第15章 LTE无线接口架构 190
15.1 无线链路控制 191
15.2 媒体接入控制 192
15.2.1 逻辑信道和传输信道 192
15.2.2 调度 194
15.2.3 带有软合并的HARQ 196
15.3 物理层 198
15.4 终端状态 199
15.5 数据流 200
第16章 下行链路传输机制 202
16.1 整体时域结构和双工可选方式 202
16.2 下行链路物理资源 204
16.3 下行链路参考信号 207
16.3.1 小区特定的下行链路参考信号 207
16.3.2 UE特定参考信号 210
16.4 下行链路L1/L2控制信令 211
16.4.1 物理控制格式指示信道 212
16.4.2 物理HARQ指示信道 215
16.4.3 物理下行链路控制信道 217
16.4.4 下行链路调度分配 217
16.4.5 上行链路调度请求 224
16.4.6 功率控制命令 225
16.4.7 PDCCH处理 226
16.4.8 PDCCH的盲解码 229
16.5 下行链路传输信道处理 232
16.5.1 每个传输块的CRC插入 233
16.5.2 码块分割和单码块CRC插入 233
16.5.3 Turbo编码 233
16.5.4 速率匹配和物理层HARQ功能 234
16.5.5 比特级加扰 235
16.5.6 数据调制 235
16.5.7 天线映射 236
16.5.8 资源块映射 236
16.6 多天线传输 238
16.6.1 发射分集 239
16.6.2 空分复用 240
16.6.3 通用波束赋型 242
16.7 MBSFN传输和MCH 243
第17章 上行链路传输机制 246
17.1 上行链路物理资源 246
17.2 上行链路参考信号 248
17.2.1 上行链路解调参考信号 248
17.2.2 上行链路探询参考信号 252
17.3 上行链路L1/L2控制信令 254
17.3.1 在PUCCH上传输的上行链路L1/L2控制信令 255
17.3.2 在PUSCH上传输的上行链路L1/L2控制信令 263
17.4 上行链路传输信道处理 265
17.5 PUSCH跳频 266
17.5.1 根据小区特定的跳频／镜像模式跳频 267
17.5.2 基于明确跳频信息的跳频 268
第18章 LTE接入过程 270
18.1 捕获与小区搜索 270
18.1.1 LTE小区搜索概述 270
18.1.2 PSS结构 271
18.1.3 SSS结构 272
18.2 系统信息 272
18.2.1 MIB和BCH传输 273
18.2.2 系统信息块 275
18.3 随机接入 276
18.3.1 步骤1：随机接入前导信号传输 278
18.3.2 步骤2：随机接入响应 283
18.3.3 步骤3：终端标识 283
18.3.4 步骤4：竞争决策 284
18.4 寻呼 284
第19章 LTE传输过程 286
19.1 RLC和HARQ协议操作 286
19.1.1 带有软合并的HARQ 286
19.1.2 无线链路控制 293
19.2 调度和速率控制 297
19.2.1 下行链路调度 298
19.2.2 上行链路调度 300
19.2.3 半静态调度 304
19.2.4 半双工FDD的调度 304
19.2.5 信道状态报告 305
19.3 上行链路功率控制 307
19.3.1 PUCCH的功率控制 307
19.3.2 PUSCH的功率控制 308
19.3.3 SRS的功率控制 310
19.4 非连续接收（DRX） 310
19.5 上行链路定时对齐 311
19.6 UE等级 314
第20章 LTE的灵活带宽 316
20.1 LTE的频谱 316
20.1.1 LTE的频带 316
20.1.2 新频带 318
20.2 灵活的频带使用 319
20.3 灵活信道带宽运行 319
20.4 支持灵活带宽的要求 321
20.4.1 LTE的RF需求 321
20.4.2 区域性需求 322
20.4.3 BS传输的需求 322
20.4.4 BS接收需求 325
20.4.5 终端发送需求 326
20.4.6 终端接收需求 327
第21章 SAE 328
21.1 无线接入网络与核心网络之间的功能划分 328
21.1.1 WCDMA/HSPA无线接入网络与核心网络间的功能划分 328
21.1.2 LTE RAN与核心网络间的功能划分 329
21.2 HSPA/WCDMA和LTE无线接入网络 330
21.2.1 WCDMA/HSPA无线接入网络 330
21.2.2 LTE无线接入网络 334
21.3 核心网架构 335
21.3.1 WCDMA/HSPA的GSM核心网络 335
21.3.2 SAE核心网：增强型分组核心网 338
21.3.3 连接到演进的分组核心网的WCDMA/HSPA 340
21.3.4 连接到演进的分组核心网的非3GPP接入技术 340
21.3.5 连接到演进的分组核心网的CDMA2000和HRPD 341
第22章 LTE-Advanced 343
22.1 IMT-2000的发展 343
22.2 LTE-Advanced——来自3GPP的IMT-Advanced候选方案 344
22.2.1 LTE-Advanced的基本要求 344
22.2.2 ITU要求之外的扩展要求 345
22.3 LTE-Advanced的技术组成部分 345
22.3.1 更宽的带宽和载频聚集 345
22.3.2 扩展的多天线解决方案 346
22.3.3 高级中继功能 347
22.4 小结 348
第五部分 性能与结论第23章 3G演进的性能 350
23.1 性能评估 350
23.1.1 终端用户体验性能 351
23.1.2 运营商角度 352
23.2 以峰值数据速率表示的性能 352
23.3 3G演进的性能评估 352
23.3.1 建模与假设 352
23.3.2 带有5MHz FDD载波的LTE性能指标 354
23.4 3GPP中LTE的评估 356
23.4.1 LTE性能需求 356
23.4.2 LTE性能评估 357
23.4.3 带有20MHz FDD载波的LTE性能评估 357
23.5 小结 358
第24章 其他无线通信系统 359
24.1 UTRA TDD 359
24.2 TD-SCDMA（低码片速率UTRA TDD） 360
24.3 CDMA2000 361
24.3.1 CDMA2000 1x 361
24.3.2 1x EV-DO Rev 0 362
24.3.3 1x EV-DO Rev A 363
24.3.4 1x EV-DO Rev B 363
24.3.5 UMB(1x EV-DO Rev C) 363
24.4 GSM/EDGE 365
24.4.1 GSM/EDGE演进的目的 366
24.4.2 双天线终端 367
24.4.3 多载波EDGE 367
24.4.4 减小的TTI和快速反馈 367
24.4.5 改进的调制和编码 368
24.4.6 更高符号速率 369
24.5 WiMAX(IEEE 802.16) 369
24.5.1 频谱、带宽选项以及双工方式 370
24.5.2 可度量的OFDMA 371
24.5.3 TDD帧结构 371
24.5.4 调制、编码和HARQ 372
24.5.5 业务质量控制 372
24.5.6 移动性 372
24.5.7 多天线技术 373
24.5.8 分段的频率复用 373
24.5.9 先进的空中接口（IEEE 802.16m） 373
24.6 移动宽带无线接入（IEEE 802.20） 374
24.7 小结 375
第25章 未来演进 377
25.1 IMT-Advanced 377
25.2 研究团体 378
25.3 标准组织 378
25.4 小结 378
参考文献 379
缩略语对照表 386
索引 395