第1章 背景介绍 1
1.1 UMTS长期演进的背景 1
1.1.1历史背景 1
1.1.2移动无线电环境中的LTE技术 1
1.1.3 3GPP的标准化流程 4
1.2 LTE的需求和目标 5
1.2.1系统性能需求 6
1.2.2部署成本和互操作性 10
1.3 LTE关键技术 11
1.3.1多载波技术 11
1.3.2多天线技术 12
1.3.3分组交换无线接口 13
1.3.4用户设备能力 14
1.4从理论到实践 14
参考文献 15
第1部分 网络架构和协议 17
第2章 网络架构 17
2.1引言 17
2.2总体框架概述 17
2.2.1核心网 19
2.2.2接入网 20
2.2.3漫游架构 21
2.2.4与其他网络的互操作 22
2.3协议架构 22
2.3.1用户平面 22
2.3.2控制平面 23
2.4 QoS和EPS承载 23
2.5 E-UTRAN网络接口：S1接口 27
2.5.1 S 1协议结构 27
2.5.2 S 1接口初始化 28
2.5.3 S 1接口的上下文管理 29
2.5.4 S 1接口的承载管理 29
2.5.5通过S1接口的寻呼 29
2.5.6 S 1接口上的移动性 29
2.5.7 S 1接口上的负荷管理 31
2.6 E-UTRAN的网络接口：X2接口 32
2.6.1 X2接口的协议结构 32
2.6.2 X2接口的初始化 32
2.6.3 X2接口上的移动性 33
2.6.4 X2接口上的负载和干扰管理 35
2.6.5 X2接口上的UE历史信息 36
2.7小结 36
参考文献 36
第3章 控制平面协议 38
3.1引言 38
3.2无线资源控制（RRC）协议 39
3.2.1简介 39
3.2.2系统信息 40
3.2.3 LTE内的连接控制 42
3.2.4连接模式下RAT间的移动性 49
3.2.5测量 50
3.2.6其他RRC信令 52
3.3 PLMN和小区选择 53
3.3.1简介 53
3.3.2 PLMN选择 53
3.3.3小区选择 53
3.3.4小区重选 54
3.4寻呼 57
3.5小结 58
参考文献 58
第4章 用户平面协议 59
4.1引言 59
4.2分组数据汇聚协议 60
4.2.1功能和结构 60
4.2.2报头压缩 61
4.2.3安全性 62
4.2.4切换 63
4.2.5数据包丢弃 65
4.2.6 PDCP PDU格式 66
4.3无线链路控制（RLC）协议 67
4.3.1 RLC实体 67
4.3.2 RLC PDU格式 73
4.4媒体接入控制（MAC）协议 75
4.4.1 MAC结构 75
4.4.2 MAC功能 78
4.5小结 83
参考文献 83
第2部分 物理层下行链路 84
第5章 正交频分多址 84
5.1引言 84
5.2 OFDM 85
5.2.1正交复用原理 85
5.2.2峰均功率比和非线性灵敏度 91
5.2.3对载波频偏和时变信道的灵敏度 93
5.2.4定时偏移和循环前缀计算 95
5.3 OFDMA 98
5.3.1参数计算 98
5.3.2 LTE的物理层参数 99
5.4小结 101
参考文献 101
第6章 下行物理层设计简介 103
6.1引言 103
6.2传输资源结构 103
6.3信号结构 105
6.4下行链路操作简介 106
参考文献 107
第7章 同步和小区搜索 108
7.1引言 108
7.2 LTE同步序列和小区搜索 108
7.2.1 Zadoff-Chu序列 111
7.2.2主同步信号（PSS）序列 112
7.2.3辅同步信号（SSS）序列 115
7.2.4小区搜索性能 117
7.3相干与非相干检测 119
7.3.1相干检测 119
7.3.2非相干检测 120
参考文献 121
第8章 参考信号和信道估计 122
8.1参考信号和信道估计简介 122
8.2 LTE参考信号设计 123
8.2.1小区专用参考信号 123
8.2.2 UE专用参考信号 126
8.3参考信号辅助信道建模和估计 127
8.3.1时频域相关：WSSUS信道模型 127
8.3.2空间域相关：克罗内克（Kronecker）模型 129
8.4频域信道估计 130
8.4.1信道插值估计 130
8.4.2线性信道估计的通用方法 132
8.4.3性能比较 134
8.5时域信道估计 135
8.5.1有限和无限长度MMSE 135
8.5.2归一化最小均方估计 137
8.6空域信道估计 137
8.7先进技术 139
参考文献 139
第9章 下行链路物理数据和控制信道 142
9.1引言 142
9.2下行数据传输信道 142
9.2.1物理广播信道（PBCH） 142
9.2.2物理下行链路共享信道（PDSCH） 144
9.2.3物理多播信道（PMCH） 147
9.3下行链路控制信道 148
9.3.1控制信道设计需求 148
9.3.2控制信道结构和内容 149
9.3.3控制信道操作 155
9.3.4控制信道的调度过程 159
参考文献 159
第10章 信道编码和链路自适应 160
10.1引言 160
10.2链路自适应和反馈计算 161
10.3信道编码 165
10.3.1信道编码的理论分析 165
10.3.2 LTE数据信道的信道编码 174
10.3.3 LTE控制信道编码 182
10.4小结 183
参考文献 184
第11章 多天线技术 187
11.1多天线基本理论 187
11.1.1概述 187
11.1.2 MIMO信号模型 190
11.1.3单用户MIMO技术 190
11.1.4多用户技术 194
11.2 LTE的MIMO方案 197
11.2.1实践中的考虑 197
11.2.2单用户方案 198
11.2.3多用户方案 205
11.2.4物理层MIMO性能 212
11.3小结 216
参考文献 216
第12章 多用户调度和干扰协调 219
12.1引言 219
12.2资源分配策略的常规考虑 220
12.3调度算法 222
12.3.1遍历容量 222
12.3.2时延受限容量 224
12.3.3调度策略性能 224
12.4 LTE中资源调度的考虑 226
12.5干扰协调和频率复用 226
12.6小结 230
参考文献 230
第13章 无线资源管理 232
13.1引言 232
13.2 UE移动性行为概述 232
13.3小区搜索 233
13.3.1 LTE小区搜索 234
13.3.2 UMTS小区搜索 234
13.3.3 GSM小区搜索 235
13.4驻留在LTE中的测量 236
13.4.1 LTE测量 237
13.4.2 UMTS FDD测量 238
13.4.3 UMTS TDD测量 238
13.4.4 GSM测量 238
13.4.5 cdma2000测量 238
13.5 RRC IDLE状态下的LTE移动性——邻小区监视和小区重选 239
13.5.1基于优先级的小区重选 239
13.5.2空闲模式下的测量 240
13.6 RRC CONNECTED状态下的LTE移动性——切换 240
13.6.1监视间隔模式特征 240
13.6.2测量上报 243
13.6.3切换到LTE 243
13.6.4切换到UMTS 245
13.6.5切换到GSM 245
13.7小结 245
参考文献 246
第14章 广播模式操作 247
14.1引言 247
14.2广播模式 247
14.2.1广播和多播 247
14.2.2 UMTS R6版MBMS业务和传输系统 248
14.3 LTE中的MBMS 249
14.3.1 MBMS单频网 250
14.3.2 MBMS部署 252
14.3.3 MBMS架构和协议 255
14.4 UE的MBMS接收性能 258
14.4.1双接收机能力 258
14.4.2紧急业务支持 258
14.5移动广播模式的比较 258
14.5.1蜂窝网络传送 259
14.5.2广播网传送 259
14.5.3业务和应用 259
参考文献 260
第3部分 物理层上行链路 261
第15章 上行物理层设计 261
15.1引言 261
15.2 SC-FDMA原理 262
15.2.1 SC-FDMA传输原理 262
15.2.2时域信号生成 262
15.2.3频域信号生成 263
15.3 LTE中的SC-FDMA设计 265
15.3.1 LTE传输处理 265
15.3.2 SC-FDMA参数 266
15.3.3 SC-FDMA中的直流子载波 267
15.3.4脉冲成形 268
15.4小结 271
参考文献 271
第16章 上行链路参考信号 273
16.1引言 273
16.2参考信号序列生成 273
16.2.1基站基本参考信号和参考信号分组 275
16.2.2通过基序列循环时间移位获取正交参考信号 276
16.3序列组跳变及规划 277
16.3.1序列组跳变 277
16.3.2序列组规划 278
16.4循环移位跳变 279
16.5解调参考信号 280
16.6上行探测参考信号 282
16.6.1 SRS子帧的配置和位置 282
16.6.2 SRS传输间隔和周期 282
16.6.3 SRS符号结构 283
16.7小结 285
参考文献 285
第17章 上行物理信道结构 287
17.1引言 287
17.2上行共享数据信道结构 287
17.3上行控制信道设计 290
17.3.1物理上行控制信道结构 291
17.3.2 PUCCH上的信道质量指示器的传输 294
17.3.3 PUCCH上来自UE的CQI和HARQACK/NACK的复用 296
17.3.4 PUCCH上的HARQACK/NACK传输 297
17.3.5同一个PUCCH RB上CQI和HARQ ACK/NACK复用 303
17.3.6 PUCCH上的调度请求传输 304
17.4上行控制信令和UL-SCH数据共享信道的复用 305
17.5多天线技术 306
17.5.1闭环切换的天线分集 306
17.5.2多用户“虚拟”MIMO或SDMA 307
17.6小结 308
参考文献 308
第18章 上行容量和覆盖 310
18.1引言 310
18.2上行容量 311
18.2.1影响上行容量的因素 311
18.2.2 LTE上行容量评估 316
18.3 LTE上行覆盖和链路预算 318
18.4小结 321
参考文献 321
第19章 随机接入 323
19.1引言 323
19.2 LTE中随机接入的使用和需求 323
19.3随机接入过程 324
19.3.1基于竞争的随机接入过程 324
19.3.2无竞争随机接入过程 327
19.4物理随机接入信道设计 327
19.4.1 PRACH和PUSCH以及PUCCH的复用 327
19.4.2 PRACH结构 328
19.4.3前导序列原理和设计 334
19.5 PRACH实现 346
19.5.1 UE发射机 346
19.5.2 eNode B PRACH接收机 346
19.6 TDD模式的PRACH 351
19.7小结 352
参考文献 353
第20章 上行传输过程 354
20.1引言 354
20.2上行定时控制 354
20.2.1概述 354
20.2.2定时提前过程 355
20.3功率控制 357
20.3.1概述 357
20.3.2详细功控流程 358
20.3.3 UE功率余量上报 363
20.3.4上行功控策略小结 363
参考文献 363
第4部分 实际部署 365
第21章 无线传播环境 365
21.1引言 365
21.2 SISO和SIMO信道模型 366
21.2.1 ITU信道模型 367
21.2.2 3GPP信道模型 367
21.2.3扩展ITU信道模型 367
21.3 MIMO信道 369
21.3.1空间相关性的影响 369
21.3.2 SCM信道模型 371
21.3.3扩展SCM信道模型 373
21.3.4 WINNER信道模型 374
21.3.5 LTE评估模型 375
21.3.6 MIMO信道模型比较 378
21.3.7具有空间相关性的扩展ITU信道模型 379
21.4针对IMT-Advanced的ITU信道模型 380
21.5 MIMO信道模拟 381
21.5.1性能和一致性测试 381
21.5.2针对一致性测试的LTE信道模型 381
21.5.3信道仿真器需求 381
21.5.4MIMO一致性测试 382
21.6小结 383
参考文献 383
第22章 射频方面 385
22.1引言 385
22.2频带及其安排 386
22.3发射机RF要求 388
22.3.1期望发射的要求 388
22.3.2多余辐射要求 390
22.3.3功率放大器考虑 393
22.3.4发射机射频需求小结 397
22.4接收机射频需求 397
22.4.1接收机总体需求 397
22.4.2发射信号泄漏 398
22.4.3最大输入电平等级 399
22.4.4小信号需求 400
22.4.5选择性和阻塞性规范 403
22.4.6杂散辐射 408
22.4.7交调要求 409
22.4.8动态范围 411
22.4.9接收机要求小结 412
22.5射频损耗 412
22.5.1发射机RF损耗 413
22.5.2主要RF损耗模型 416
22.6小结 421
参考文献 421
第23章 成对和非成对频谱 423
23.1引言 423
23.2双工模式 423
23.3非成对频谱的干扰问题 425
23.3.1邻近信道干扰场景 426
23.3.2干扰场景小结 434
23.4半双工系统设计考虑 434
23.4.1发射/接收切换的调节 434
23.4.2异构系统共存 436
23.4.3 HARQ和控制信令 438
23.4.4半双工FDD（HD-FDD）物理层操作 439
23.5互易性 440
23.5.1互易性条件 441
23.5.2互易性应用 444
23.5.3互易性小结 447
参考文献 447
第5部分 结束语 449
第24章后LTE时代 449
缩略语 452