第1章 蜂窝技术演进 1
1.1概述 1
1.2移动宽带演进 2
1.2.1第一代蜂窝系统 4
1.2.2 2G数字蜂窝系统 5
1.2.3 3G宽带无线系统 8
1.2.4 3G之后：HSPA+、 WiMAX及LTE 12
1.2.5 3GPP标准演进总结 16
1.3 LTE/SAE 18
1.3.1 LTE的需求驱动 18
1.3.2 LTE设计的关键需求 19
1.4 LTE关键的促进技术及其功能 20
1.4.1 OFDM 20
1.4.2 SC-FDE和SC-FDMA 22
1.4.3信道依赖的多用户资源调度 22
1.4.4多天线技术 23
1.4.5基于IP的平面网络体系结构 23
1.5 LTE网络体系结构 24
1.6 LTE的频谱选择及迁移计划 26
1.7未来移动宽带技术——LTE之后 29
1.8小结 30
参考文献 31
第一部分LTE教程 34
第2章 无线原理 34
2.1通信系统的构建模块 34
2.2宽带无线信道：路径损耗及阴影 35
2.2.1路径损耗 36
2.2.2阴影 38
2.3蜂窝系统 41
2.3.1蜂窝的概念 41
2.3.2蜂窝系统分析 42
2.3.3扇区分裂 44
2.4宽带无线信道：衰落 46
2.4.1延时扩展及相关带宽 48
2.4.2多普勒扩展及相关时间 49
2.4.3角度扩展和相关距离 50
2.5宽带衰落信道建模 51
2.5.1统计信道模型 51
2.5.2接收信号的统计相关性 54
2.5.3经验信道模型 57
2.6窄带衰落减轻 60
2.6.1未减轻衰落的影响 61
2.6.2空间分集 62
2.6.3编码和交织 63
2.6.4 ARQ 65
2.6.5 AMC 66
2.6.6窄带分集技术集成——整体不如部分的和 68
2.7宽带衰落减轻 68
2.7.1扩频和耙式接收机 68
2.7.2均衡 69
2.7.3多载波调制：OFDM 70
2.7.4带频域均衡的单载波调制 70
2.8小结 70
参考文献 71
第3章 多载波调制 75
3.1多载波概念 75
3.2 OFDM基础 78
3.2.1带保护间隔的块传输技术 78
3.2.2循环卷积和DFT 78
3.2.3循环前缀 79
3.2.4频域均衡 81
3.2.5 OFDM框图 81
3.3 LTE内的OFDM 82
3.4时间和频率同步 83
3.4.1时间同步 85
3.4.2频率同步 86
3.5峰均比 87
3.5.1峰均比问题 88
3.5.2量化峰均比 89
3.5.3削波及其他峰均比降低技术 91
3.5.4 LTE上行链路采用的峰均比降低方法 94
3.6 SC-FDE 94
3.6.1 SC-FDE系统描述 94
3.6.2 SC-FDE和OFDM的性能比较 95
3.6.3 SC-FDE和OFDM的设计考虑 96
3.7 SC-FDE和OFDM在计算复杂度方面的优势 96
3.8小结 98
参考文献 98
第4章 频分多址接入技术：OFDMA和SC-FDMA 102
4.1 OFDM系统的多址接入 102
4.1.1多址接入技术概述 103
4.1.2随机接入和多址接入的比较 103
4.1.3 OFDM-FDMA 104
4.1.4 OFDM-TDMA 105
4.1.5 OFDM-CDMA或MC-CDMA 105
4.2 OFDMA 106
4.2.1 OFDMA的工作原理 106
4.2.2 OFDMA的优缺点 109
4.3 SC-FDMA 109
4.3.1 SC-FDMA的工作原理 109
4.3.2 SC-FDMA的优缺点 110
4.4多用户分集及随机调度 110
4.4.1多用户分集 111
4.4.2 OFDMA内的随机调度方法 112
4.4.3最大和速率算法 112
4.4.4最大公平算法 113
4.4.5比例速率约束算法 114
4.4.6比例公平调度 114
4.4.7性能比较 115
4.5 LTE内的OFDMA和SC-FDMA 117
4.5.1 LTE时间—频率网格 117
4.5.2分配通知和上行链路反馈 118
4.5.3功率控制 118
4.6 OFDMA系统的设计考虑 119
4.6.1蜂窝系统的资源分配 119
4.6.2蜂窝系统的FFR 120
4.6.3多用户分集和频率及空间分集 121
4.7小结 122
参考文献 123
第5章 多天线传输和接收 128
5.1空间分集概述 128
5.1.1阵列增益 128
5.1.2分集增益 129
5.1.3用空间分集增加数据速率 130
5.1.4增加覆盖范围或降低传输功率 131
5.2接收分集 131
5.2.1选择性合并 131
5.2.2最大比值合并 132
5.3发射分集 133
5.3.1开环发射分集：2×1空频分组编码 134
5.3.2使用更多天线的开环发射分集 136
5.3.3发射分集和接收分集 138
5.3.4闭环发射分集 139
5.4干扰抑制和信号增强 142
5.4.1基于波达方向的波束控制 143
5.4.2线性干扰抑制：完全已知干扰信道的知识 144
5.4.3线性干扰抑制：已知干扰信道的统计知识 145
5.5空间复用 147
5.5.1空间复用简介 147
5.5.2开环MIMO：无信道反馈的空间复用 148
5.5.3闭环MIMO 151
5.6如何在分集、干扰抑制和空间复用间选择 152
5.7 MIMO和MIMO-OFDM的信道估计和反馈 154
5.7.1信道估计 154
5.7.2信道反馈 157
5.8限制MIMO增益的实际问题 158
5.8.1多径 158
5.8.2不相关天线 159
5.8.3干扰受限的MIMO系统 159
5.9多用户及网络化M1MO系统 159
5.9.1多用户MIMO系统 159
5.9.2网络化MIMO系统 161
5.10 LTE内的MIMO概述 162
5.10.1 LTE下行链路内的MIMO概述 162
5.10.2 LTE上行链路内的MIMO概述 163
5.11小结 163
参考文献 165
第二部分LTE标准 174
第6章LTE概述及信道结构 174
6.1 LTE简介 175
6.1.1设计原理 175
6.1.2网络体系结构 176
6.1.3无线接口协议 178
6.2 LTE的分层信道结构 179
6.2.1逻辑信道：传输什么 180
6.2.2传输信道：如何传输 181
6.2.3物理信道：实际传输 182
6.2.4信道映射 184
6.3下行链路OFDMA无线资源 184
6.3.1帧结构 185
6.3.2 OFDMA的物理资源块 188
6.3.3资源分配 190
6.3.4支持的MIMO模式 192
6.4上行链路SC-FDMA无线资源 192
6.4.1帧结构 193
6.4.2 SC-FDMA的物理资源块 193
6.4.3资源分配 194
6.4.4支持的MIMO模式 194
6.5小结 195
参考文献 195
第7章 下行链路传输信道处理 197
7.1下行链路传输信道处理概述 197
7.1.1信道编码处理 198
7.1.2调制制处理 201
7.2下行链路共享信道 205
7.2.1信道编码和调制 206
7.2.2多天线传输 206
7.3下行链路控制信道 211
7.3.1 DCI格式 212
7.3.2信道编码和调制 213
7.3.3多天线传输 215
7.4广播信道 216
7.5多播信道 216
7.6下行链路物理信号 217
7.6.1下行链路参考信号 217
7.6.2同步信号 220
7.7下行链路H-ARQ 221
7.8小结 223
参考文献 224
第8章 上行链路传输信道处理 226
8.1上行链路传输信道处理概述 226
8.1.1信道编码处理 227
8.1.2调制处理 227
8.2上行链路共享信道 228
8.2.1信道编码和调制 228
8.2.2跳频 229
8.2.3多天线传输 229
8.3上行链路控制信息 230
8.3.1对上行链路控制信息的信道编码 231
8.3.2 PUCCH的调制 234
8.3.3资源映射 235
8.4上行链路参考信号 236
8.4.1参考信号序列 237
8.4.2解调参考信号的资源映射 237
8.4.3探测参考信号的资源映射 238
8.5随机接入信道 239
8.6上行链路H-ARQ 240
8.6.1 FDD模式 241
8.6.2 TDD模式 241
8.7小结 242
参考文献 242
第9章 物理层协议和调度 243
9.1 H-ARQ反馈 243
9.1.1下行链路传输的H-ARQ反馈 243
9.1.2上行链路传输的H-ARQ标识 244
9.2 CQI反馈 245
9.2.1 CQI估计入门 245
9.2.2 CQI反馈模式 247
9.3闭环MIMO运行的预编码器 253
9.3.1多载波系统的预编码器估计 253
9.3.2 PMI和RI反馈 254
9.4上行链路信道探测 256
9.5上行链路的缓冲状态报告 256
9.6调度和资源分配 257
9.6.1下行和上行链路内的调度信号 258
9.6.2多用户MIMO信号 261
9.7 VoIP的半静态调度 261
9.7.1半静态调度的目标 261
9.7.2信号结构的变化 262
9.8小区搜索 263
9.9随机接入程序 264
9.10上行链路功率控制 266
9.11小结 267
参考文献 268
第10章 数据流、无线资源管理及移动性管理 270
10.1 PDCP概述 273
10.1.1头压缩 274
10.1.2完整性和加密 275
10.2 MAC/RLC概述 275
10.2.1数据传输模式 276
10.2.2 MAC和RLC层的目标 276
10.2.3 PDU头及格式 277
10.2.4 ARQ程序 280
10.3 RRC概述 281
10.3.1 RRC状态 281
10.3.2 RRC功能 281
10.4移动性管理 282
10.4.1 S1移动性 282
10.4.2 X2移动性 283
10.4.3移动性的RAN过程 284
10.4.4寻呼 286
10.5小区内干扰协调 286
10.5.1下行链路 287
10.5.2上行链路 288
10.6小结 289
参考文献 289
鸣谢及许可 291