第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 LTE场景 1
1.3 LTE在移动通信中的角色 2
1.4 LTE/SAE部署过程 3
1.5 本书的内容 6
参考文献 8
第2章 LTE/SAE驱动力分析 9
2.1 引言 9
2.2 移动通信系统发展历程 9
2.3 数据业务演进 12
2.3.1 发展到3G 12
2.3.2 多媒体要求 12
2.3.3 商业LTE部署 15
2.3.4 LTE频率重用改善的发展 15
2.4 部署LTE的原因 17
2.4.1 概述 17
2.4.2 可选方案之间的关系 17
2.4.3 TD-LTE和FD-LTE 18
2.5 LTE/SAE的下一步 18
2.6 LTE的优点总结 19
参考文献 20
第3章 LTE/SAE概况 21
3.1 引言 21
3.2 LTE/SAE标准 21
3.3 从规范中获取信息 22
3.4 LTE的演进路径 25
3.5 LTE的关键参数 26
3.6 LTE和WiMAX 26
3.7 漫游架构模型 27
3.7.1 漫游功能 27
3.7.2 运营商面临的挑战 27
3.7.3 CS语音回落 28
3.7.4 运营商之间安全因素 29
3.7.5 语音业务方式的选择 30
3.7.6 LTE/SAE漫游和互连 32
3.8 LTE/SAE业务 33
3.8.1 数据 34
3.8.2 语音 36
3.8.3 多媒体广播多播业务 36
3.9 LTE-Advanced——下一代LTE 37
3.9.1 LTE-Advanced关键因素 37
3.9.2 3G和4G比较 38
3.9.3 提高LTE-Advanced性能的驱动力 38
参考文献 39
第4章 性能需求 40
4.1 引言 40
4.2 LTE关键特征 40
4.2.1 R8版本 40
4.2.2 R9版本 41
4.2.3 R10版本 41
4.3 标准LTE需求 44
4.3.1 LTE早期思路 44
4.3.2 LTE的标准无线需求 46
4.3.3 数据性能 47
4.3.4 LTE UE需求 49
4.3.5 回传时延需求 50
4.3.6 系统架构演进 51
4.4 需求对LTE/SAE网络部署的影响 53
4.4.1 演进的环境 53
4.4.2 频谱效率 54
参考文献 55
第5章 LTE与SAE架构 56
5.1 引言 56
5.2 网元 56
5.2.1 eNodeB 57
5.2.2 服务网关 60
5.2.3 PDN网关 61
5.2.4 移动管理单元 61
5.2.5 GSM和UMTS域 62
5.2.6 分组数据网 62
5.3 接口 63
5.3.1 Uu接口 63
5.3.2 X2接口 63
5.3.3 S1接口 63
5.3.4 S3接口 63
5.3.5 S4接口 63
5.3.6 S5接口 63
5.3.7 S6a接口 63
5.3.8 S11接口 63
5.3.9 SGi接口 63
5.3.10 Gn/Gp 64
5.4 协议栈 64
5.4.1 用户面 64
5.4.2 控制面 65
5.4.3 层1 65
5.4.4 层2 66
5.4.5 层3 66
5.5 层2结构 67
参考文献 68
第6章 传输网和核心网 69
6.1 引言 69
6.2 传输实体功能 69
6.2.1 传输模块 69
6.2.2 LTE传输协议栈 69
6.2.3 以太网传输 70
6.2.4 IP地址分类 70
6.2.5 IP层业务优先级 70
6.2.6 以太网层业务优先级 70
6.2.7 基于VLAN的业务分类 71
6.2.8 IPsec协议 71
6.2.9 同步 71
6.2.10 时序分组 72
6.2.11 同步以太网 72
6.3 传输网 72
6.3.1 承载以太传输 73
6.3.2 S1-U接口传输 73
6.4 核心网 74
6.5 IP多媒体子系统 74
6.5.1 IMS结构 74
参考文献 82
第7章 LTE无线网络 83
7.1 引言 83
7.2 LTE无线接口 83
7.3 LTE频谱 84
7.4 OFDM和OFDMA 86
7.4.1 基本原理 86
7.4.2 OFDM收发流程 87
7.4.3 循环前缀 88
7.4.4 信道估计和均衡 90
7.4.5 调制 90
7.4.6 编码 94
7.4.7 信号处理流程 94
7.5 SC-FDM和SC-FDMA 95
7.5.1 SC-FDM收发流程 95
7.5.2 PAPR的优点 95
7.6 报告 97
7.6.1 CSI 97
7.6.2 CQI 97
7.6.3 RI 98
7.6.4 PMI 98
7.7 LTE无线资源管理 99
7.7.1 引言 99
7.7.2 QoS及相关参数 100
7.8 UL和DL共有的RRM原则和算法 101
7.8.1 连接移动性控制 101
7.8.2 接纳控制 103
7.8.3 HARQ 104
7.8.4 链路自适应技术 105
7.8.5 分组调度 106
7.8.6 负载均衡 109
7.9 上行RRM 110
7.9.1 分组调度：具体的上行约束 110
7.9.2 链路自适应 111
7.9.3 支持调度和链路自适应的上行信令 113
7.10 下行RRM 114
7.10.1 信道质量、反馈和链路自适应 114
7.10.2 分组调度 115
7.10.3 小区间干扰控制 116
7.11 LTE内切换 117
参考文献 119
第8章 终端和应用 122
8.1 引言 122
8.2 智能手机对LTE的影响 122
8.2.1 概述 122
8.2.2 LTE是否能应对这些挑战？ 123
8.2.3 LTE RRC状态 123
8.3 互通 124
8.3.1 同时支持LTE/SAE和2G/3G 124
8.3.2 支持CS回落和VoLTE 126
8.4 LTE终端需求 127
8.4.1 性能 127
8.4.2 LTE-UE类型 128
8.4.3 HW架构 129
8.4.4 一致性测试方面 131
8.5 LTE应用 133
8.5.1 非运营商应用 133
8.5.2 丰富通信套件 134
8.5.3 LTE/SAE和RCS 138
参考文献 139
第9章 LTE语音业务 140
9.1 引言 140
9.2 分组演进系统的CS回落机制 141
9.3 基于SGs的SMS 142
9.3.1 功能 143
9.3.2 EPS/IMSI联合附着 143
9.3.3 移动主叫短消息 144
9.3.4 移动终端短消息 144
9.3.5 部署前景 145
9.4 SMS业务之外的语音和其他CS服务 146
9.4.1 语音和视频呼叫 147
9.4.2 非呼叫相关的附加服务和定位服务 149
9.4.3 部署前景 151
9.5 基于IP的语音和短消息服务 151
9.5.1 IP多媒体子系统 153
9.5.2 基于IP的语音和视频电话 153
9.6 总结 167
参考文献 167
第10章 LTE/SAE功能 169
10.1 引言 169
10.2 状态 169
10.2.1 切换 170
10.2.3 连接管理 171
10.2.4 鉴权 175
10.2.5 跟踪区域 175
10.2.6 寻呼过程 177
10.3 端到端的功能 178
10.4 LTE/SAE漫游 178
10.4.1 概述 178
10.4.2 漫游架构 180
10.4.3 跨运营商连通性 181
10.4.4 本地路由 183
10.4.5 本地疏导 184
10.4.6 本地路由对本地疏导 186
10.4.7 其他特征 187
10.4.8 APN的使用 188
10.4.9 特定服务方面 189
10.5 计费 193
10.5.1 离线计费 194
10.5.2 计费数据记录 195
10.5.3 在线计费 195
参考文献 196
第11章 LTE/SAE安全 197
11.1 引言 197
11.2 LTE安全风险指标 197
11.2.1 安全流程 197
11.2.2 LTE/SAE中网络攻击的种类 198
11.2.3 攻击的预处理 199
11.2.4 认证 201
11.2.5 LTE传输安全 202
11.2.6 传输过滤 203
11.2.7 无线接口安全 203
11.3 LTE/SAE服务安全案例 208
11.3.1 综述 208
11.3.2 IPSec 208
11.3.3 IPsec处理过程与安全网关 209
11.3.4 基于专用隧道接口的单一隧道 210
11.3.5 基于共享隧道接口的单一隧道 211
11.3.6 基于专用隧道接口的多重隧道 211
11.3.7 基于共享隧道接口的多重隧道 211
11.3.8 总结 211
11.4 验证与授权 211
11.5 用户数据安全 213
11.6 合法侦听 213
参考文献 215
第12章 SAE的规划与部署 216
12.1 引言 216
12.2 从2G/3G PS核心网向EPC的网络演进 216
12.2.1 3GPP R8分组核心网为支持LTE需要具备的功能 216
12.2.2 运营商网络中引入LTE 217
12.3 进入商用阶段：通过R8早期版本中的SGSN支持多模LTE/3G/2G终端 217
12.3.1 支持R8网络中的多模LTE/3G/2G终端 218
12.3.2 从架构的角度来看2G/3G SGSN和MME的最优解决方案 219
12.4 SGSN/MME演进 221
12.4.1 LTE网络中的MME功能需求 221
12.5 案例：商业的SGSN/MME提供 221
12.5.1 诺基亚西门子网络公司的灵活网络服务器 221
12.5.2 SGSN/MME演进规划中考虑的因素 222
12.6 移动网关演进 222
12.6.1 移动宽带网络中移动网关的需求 222
12.7 案例：商业GGSN/S-GW/P-GW提供 223
12.7.1 诺基亚西门子网络公司的灵活网络网关 223
12.7.2 GGSN/S-GW/P-GW演进规划中需要考虑的因素 224
12.8 EPC网络部署和拓扑的考虑 224
12.8.1 EPC拓扑选项 224
12.8.2 EPC拓扑演进 224
12.9 LTE接入尺寸计算 225
第13章 无线网络规划 228
13.1 引言 228
13.2 无线网络规划流程 228
13.3 常规网络规划 231
13.3.1 服务质量 231
13.4 容量规划 234
13.5 覆盖规划 235
13.5.1 无线链路预算 235
13.5.2 无线传播模型 240
13.5.3 频率规划 241
13.5.4 其他方面的规划 242
13.6 自优化网络 242
参考文献 243
第14章 LTE/SAE测量 244
14.1 引言 244
14.2 概述 244
14.2.1 测量点 244
14.3 无线接口测量准则 245
14.3.1 LTE测量 245
14.3.2 LTE业务仿真器 247
14.3.3 典型的LTE测量 248
14.3.4 型式认证测量 249
14.3.5 调制误差测量 250
14.3.6 LTE性能仿真 250
14.4 LTE外场测量 251
14.4.1 典型的外场测试环境 251
14.4.2 测试网络配置 252
14.4.3 测试用例选择 255
14.4.4 几点说明 256
14.5 演进改变测试规则 256
14.6 LTE空中接口的一般测试要求与方法 258
14.6.1 OFDM无线测试 258
14.6.2 MIMO测试 260
14.6.3 L1测试 262
14.6.4 LTE中的L2/L3测试 262
14.6.5 UE测试环回模式 263
14.7 SAE中的测试要求 263
14.7.1 网络服务等级的测试 265
14.8 吞吐量测试 265
14.8.1 端到端网络革新 266
14.8.2 基站调度器成为无线资源的关键控制者 266
14.8.3 L1性能与L3/PDCP吞吐量 267
14.8.4 OTA测试 269
14.8.5 总结 270
14.9 自组织网络的测试技术 270
14.9.1 自组织网络的定义和基本原理 270
14.9.2 技术问题和对网络规划的影响 271
14.9.3 网络装置的影响、试行和优化策略 272
14.9.4 结论 272
14.10 外场测试 272
14.10.1 LTE覆盖和功率质量测量 274
14.10.2 LTE测量的指南 281
参考文献 286
第15章 推荐方案 288
15.1 引言 288
15.2 向LTE过渡——用例 289
15.2.1 全替换 289
15.2.2 热点 289
15.3 频谱方面 290
15.3.1 通观频谱分配 290
15.3.2 与GSM共存 297
15.4 先进GSM特征对LTE平滑部署的影响 305
15.4.1 公共BCCH 305
15.4.2 全速率和半速率AMR 308
15.4.3 单天线干扰消除 310
15.4.4 正交子信道 311
15.4.5 天线跳频 316
15.4.6 EGPRS2和下行双载波 317
15.4.7 动态频率和信道分配 319
15.4.8 信令改善 322
15.5 可选的网络演进路线（多运营商场景） 326
15.5.1 网络共享介绍 327
15.5.2 MORAN与MOBSS 328
15.5.3 MOCN 330
15.5.4 国内漫游、地理漫游及基于IMSI的切换 332
15.6 硬件迁移路线 334
15.6.1 共置天线系统 334
15.6.2 共享多射频基站 336
15.7 移动回程——“全IP”传输 337
15.7.1 移动回程中IP演进的动机 337
15.7.2 数据回程传输方面 339
15.8 LTE与传统网络的互通优化语音和数据业务 340
15.8.1 数据业务的系统间移动性管理 340
15.8.2 CS回落 348
15.8.3 空闲模式信令减少 357
参考文献 358
缩略语表 360