內容簡介
《UMTSLTE/SAE系統與關鍵技術詳解》從無線層面，到核心網層面，再到業務層面，全面介紹了UMTSLTE所涉及的各方面知識。《UMTSLTE/SAE系統與關鍵技術詳解》內容包括LTE標準化的情況、所使用的關鍵技術、LTE空中接口的協定架構、相關過程，3GPP系統架構演進(SAE)、演進的分組系統(EPS)以及EPS所涉及的不同步驟和機制，同時還對LTE所支持的各項業務，例如PoC業務、Presence業務等進行了全面介紹。《UMTSLTE/SAE系統與關鍵技術詳解》適用於從事移動通信的運營商技術人員、製造商研發和工程人員以及高等院校通信工程相關專業的教師和學生閱讀參考。
圖書目錄
第1章 概述 1
1.1 LTE及其相關背景 1
1.2 3GPP簡介 4
1.2.1 3GPP的組織結構 5
1.2.2 3GPP規範的文檔組織方式 6
1.2.3 3GPP的技術規範版本 8
1.3 LTE與LTE Plus標準化工作時間表 19
1.3.1 LTE標準化時間表 19
1.3.2 LTE Plus標準化時間表 20
1.4 3G與4G的頻譜資源 20
1.5 LTE的目標和性能要求 21
1.6 LTE系統簡介 22
1.6.1 LTE的系統架構 22
1.6.2 LTE的空中接口 23
1.7 B3G/4G的主要技術 24
1.7.1 正交頻分復用技術 24
1.7.2 多輸入多輸出技術 25
1.7.3 軟體無線電技術 26
1.8 參考文獻 26
第2章 HSPA的演進 28
2.1 多輸入多輸出技術 28
2.1.1 HSDPA-MIMO的數據傳輸 29
2.1.2 HSDPA-MIMO的速率控制 31
2.1.3 HSDPA-MIMO具有軟合併的HARQ 31
2.1.4 HSDPA-MIMO的控制信令 31
2.1.5 UE能力 33
2.2 高階調製 33
2.3 連續分組連線性 33
2.3.1 DTX——減少上行開銷 34
2.3.2 DRX——減少UE功耗 36
2.3.3 無HS-SCCH操作——減少下行開銷 37
2.3.4 控制信令 38
2.4 增強的CELL_FACH操作 38
2.5 二層協定的增強 39
2.6 高級接收機 39
2.6.1 3GPP規範中的高級UE接收機 40
2.6.2 接收機分集(類型1) 40
2.6.3 碼片級均衡器和類似接收機(類型2) 40
2.6.4 與天線分集的組合(類型3) 41
2.6.5 干擾抵消 41
2.7 HSPA的網路結構 42
2.7.1 方案一：RNC部分功能下移至Node B 43
2.7.2 方案二：PS域用戶面和控制面的分離 45
2.7.3 方案三：RNC的UP/CP功能都移至Node B 47
2.7.4 HSPA的頻譜規劃 48
2.8 小結 48
2.9 參考文獻 49
第3章 OFDM與寬頻單載波傳輸 50
3.1 OFDM基本原理 50
3.2 OFDM解調 52
3.3 OFDM的IFFT/FFT實現 52
3.4 循環前綴 53
3.5 OFDM傳輸的時間模型 55
3.6 導頻符號和信道估計 56
3.7 OFDM頻率分集：信道編碼的重要性 56
3.8 OFDM的基本參數選擇 57
3.8.1 OFDM子載波間隔 58
3.8.2 子載波數 58
3.8.3 循環前綴長度 59
3.9 瞬時發射功率的變化 59
3.10 用於用戶復用和多址接入機制的OFDM 60
3.11 OFDM與多小區廣播/組播傳輸 61
3.12 頻率選擇性無線信道的均衡 63
3.12.1 時域的線性均衡 63
3.12.2 頻域均衡 64
3.12.3 其他均衡策略 66
3.13 具有靈活頻寬分配的上行FDMA 66
3.14 基於DFT預編碼的OFDM 67
3.14.1 基本原理 68
3.14.2 DFTS-OFDM接收機 69
3.14.3 DFTS-OFDM方式的用戶復用 70
3.14.4 DFTS-OFDM的頻譜成形 71
3.14.5 DFTS-OFDM的不同子載波映射方式 71
3.15 參考文獻 72
第4章 LTE和SAE的設計目標 73
4.1 LTE的設計目標 74
4.1.1 能力 74
4.1.2 系統性能 75
4.1.3 與部署相關的問題 77
4.1.4 LTE系統架構 80
4.1.5 無線資源管理 80
4.1.6 複雜度 81
4.1.7 一般方面 81
4.2 SAE的設計目標 81
4.3 參考文獻 82
第5章 LTE無線接入簡介和協定架構 84
5.1 傳輸機制：下行OFDM、上行SC-FDMA 84
5.2 信道相關調度和速率適配 85
5.2.1 下行調度 86
5.2.2 上行調度 86
5.2.3 小區間干擾協作 86
5.3 帶有軟合併的HARQ 87
5.4 多天線支持 87
5.5 組播和廣播支持 87
5.6 頻譜靈活性 88
5.6.1 雙工方式的靈活性 88
5.6.2 頻段操作的靈活性 88
5.6.3 頻寬靈活性 89
5.7 無線鏈路控制(RLC) 90
5.8 媒體接入控制(MAC) 91
5.8.1 邏輯信道和傳輸信道 91
5.8.2 下行調度 93
5.8.3 上行調度 94
5.8.4 HARQ 95
5.9 物理層(PHY) 97
5.10 LTE狀態 98
5.11 數據流 99
5.12 參考文獻 100
第6章 LTE物理層 101
6.1 時域結構 101
6.2 下行傳輸機制 103
6.2.1 下行物理資源 103
6.2.2 下行參考信號 105
6.2.3 下行傳輸信道處理 108
6.2.4 下行L1/L2控制信令 111
6.2.5 下行多天線傳輸 113
6.2.6 使用MBSFN的組播/廣播 115
6.3 上行傳輸機制 116
6.3.1 上行物理資源 116
6.3.2 上行導頻符號 118
6.3.3 上行傳輸信道處理 121
6.3.4 上行L1/L2控制信令 122
6.3.5 上行定時提前 124
6.4 參考文獻 125
第7章 LTE上行單載波頻分多址技術分析 126
7.1 單載波頻分多址 126
7.1.1 SC-FDMA系統簡介 126
7.1.2 子載波映射 128
7.1.3 SC-FDMA信號的時域表示 129
7.1.4 SC-FDMA與OFDMA 133
7.1.5 SC-FDMA與DS-CDMA/FDE 133
7.1.6 3GPP LTE上行鏈路中的SC-FDMA實現 134
7.1.7 小結 137
7.2 MIMO SC-FDMA 137
7.2.1 MIMO系統的空間分集和空間復用 137
7.2.2 MIMO信道 138
7.2.3 具有酉陣預編碼特徵波束賦形的SC-FDMA傳輸 140
7.2.4 小結 144
7.3 SC-FDMA信號的峰值功率特性 144
7.3.1 具有脈衝成形的IFDMA上界 144
7.3.2 LFDMA和DFDMA的修正上界 147
7.3.3 與OFDM的比較 148
7.3.4 小結 148
7.4 SC-FDMA信號峰值功率特性的數值分析 149
7.4.1 單天線發射信號的PAPR 149
7.4.2 多天線發射信號的PAPR 151
7.4.3 通過符號限幅來減少峰值功率 153
7.4.4 小結 156
7.5 上行SC-FDMA系統的信道相關調度 156
7.5.1 上行SC-FDMA系統的信道相關調度 156
7.5.2 不理想信道狀態信息對CDS的影響 158
7.5.3 混合子載波映射 163
7.6 小結 164
7.7 參考文獻 165
第8章 LTE的接入過程 166
8.1 SCH的信號結構 166
8.1.1 分級的SCH 166
8.1.2 無分級的SCH 167
8.1.3 初始小區搜尋SCH信號結構的選擇 167
8.1.4 同步信號的時域/頻域結構 167
8.2 SCH序列設計 169
8.2.1 PSCH序列設計 169
8.2.2 SSCH序列設計 170
8.3 BCH與廣播信息的設計 171
8.3.1 PBCH與DBCH中的廣播信息 171
8.3.2 PBCH的信號結構 172
8.3.3 DBCH的設計 172
8.4 SCH和BCH的發射分集 172
8.5 小區搜尋 173
8.5.1 初始小區搜尋過程 173
8.5.2 相鄰小區搜尋 175
8.6 隨機接入 176
8.6.1 非同步隨機接入過程 176
8.6.2 同步隨機接入過程 181
8.7 尋呼 182
8.8 參考文獻 183
第9章 LTE的隨機接入技術分析 184
9.1 RACH的功能 184
9.1.1 定時調整 184
9.1.2 功率調整 184
9.1.3 資源請求 185
9.2 傳輸方式分析 185
9.2.1 簽名和淨荷 185
9.2.2 分配給隨機和預留接入信道的傳輸頻寬 186
9.2.3 分配給UE隨機接入的傳輸頻寬 186
9.2.4 傳輸時長和隨機接入周期 186
9.3 信號參數 187
9.4 功率遞增 188
9.5 跳頻技術 189
9.6 簽名格式 189
9.7 子載波映射 190
9.8 隨機接入過程 191
9.8.1 UE的隨機接入過程 191
9.8.2 eNode B的隨機接入過程 192
9.9 實現與仿真系統簡介 192
9.10 信道模型 193
9.10.1 頻率選擇性時變信道 193
9.10.2 加性白噪聲 195
9.10.3 陰影衰落 195
9.11 檢測分析 196
9.11.1 時域檢測 196
9.11.2 頻域檢測 196
9.12 結果分析 197
9.12.1 門限值的影響 198
9.12.2 符號數的影響 199
9.12.3 隨機接入分配頻寬的影響 199
9.12.4 子載波映射分析 200
9.12.5 兩次嘗試間的延時影響 200
9.12.6 跳頻的影響 201
9.12.7 功率遞增的影響 202
9.12.8 陰影衰落的影響 203
9.13 參考文獻 204
第10章 演進的多媒體廣播組播業務(E-MBMS) 205
10.1 簡介 206
10.1.1 宏分集 207
10.1.2 套用層編碼 209
10.2 MBMS詳解 209
10.2.1 MTCH 210
10.2.2 MCCH和MICH 210
10.2.3 MSCH 211
10.3 E-MBMS的邏輯架構 212
10.3.1 MBMS架構 212
10.3.2 E-MBMS的邏輯架構 213
10.4 E-MBMS的承載類型 214
10.4.1 MBMS廣播 214
10.4.2 MBMS組播 215
10.4.3 E-MBMS增強的廣播和組播 215
10.5 E-MBMS的傳輸方式 215
10.5.1 MBSFN傳輸區域 215
10.5.2 MBSFN傳輸內容同步 216
10.5.3 MCE邏輯實體 216
10.6 E-MBMS信道 217
10.6.1 MBMS信道結構 217
10.6.2 E-MBMS信道結構 217
10.7 參考文獻 218
第11章 UMTS系統架構演進 219
11.1 無線接入網和核心網的功能分割 219
11.1.1 WCDMA/HSPA無線接入網和核心網的功能分割 219
11.1.2 LTE RAN和核心網之間的功能分割 220
11.2 HSPA/WCDMA和LTE無線接入網 221
11.2.1 WCDMA/HSPA無線接入網 221
11.2.2 LTE無線接入網 224
11.3 核心網架構 226
11.3.1 WCDMA/HSPA使用的GSM核心網 226
11.3.2 SAE核心網：演進的分組核心網 229
11.3.3 WCDMA/HSPA與演進分組核心網的連線 232
11.4 參考文獻 232
第12章 UMTS演進的系統性能 234
12.1 性能評估 234
12.1.1 終端用戶的性能 235
12.1.2 運營商的性能 236
12.2 3G演進的性能評估 236
12.2.1 模型和假設 236
12.2.2 5MHz FDD模式下LTE的性能 237
12.3 3GPP中LTE的評估 241
12.3.1 LTE的性能需求 241
12.3.2 LTE的性能評估 242
12.3.3 20MHz FDD模式下LTE的性能 242
12.4 參考文獻 243
第13章 演進的分組系統 244
13.1 網路附著 244
13.1.1 系統信息的廣播 244
13.1.2 小區選擇 245
13.1.3 初始接入 246
13.1.4 登記 248
13.1.5 撤消登記 251
13.2 通信會話 252
13.2.1 終端狀態 252
13.2.2 演進型UMTS中的服務質量 255
13.2.3 安全性概述 258
13.2.4 EPS中的用戶安全性 261
13.2.5 IMS中的用戶安全性 266
13.2.6 會話建立 267
13.2.7 數據傳輸 269
13.3 空閒模式下的移動性 270
13.3.1 小區重選原則 270
13.3.2 終端位置管理 270
13.3.3 跟蹤區更新 272
13.4 激活模式下的移動性 274
13.4.1 支持X2的E-UTRAN內移動性 275
13.4.2 不支持X2的E-UTRAN內移動性 277
13.4.3 具有EPC節點重定位的E-UTRAN內移動性 278
13.4.4 2G/3G分組域與E-UTRAN間的移動性 279
13.5 參考文獻 281
第14章 UMTS LTE系統的典型業務 283
14.1 OMA的角色 283
14.2 一鍵通 284
14.2.1 業務架構 285
14.2.2 PoC協定族 287
14.2.3 PoC會話建立的實例 289
14.2.4 計費方面 292
14.3 線上狀態顯示 292
14.3.1 業務架構 293
14.3.2 Presence會話實例 293
14.3.3 計費方面 295
14.4 廣播與組播 295
14.4.1 一些定義 295
14.4.2 典型套用 296
14.4.3 業務架構 296
14.4.4 MBMS安全性 299
14.4.5 MBMS業務的步驟 301
14.4.6 MBMS的E-UTRAN方面 302
14.4.7 計費方面 302
14.5 話音與多媒體電話 303
14.5.1 電路與分組話音支持 303
14.5.2 業務架構 305
14.5.3 信息編碼 306
14.5.4 關於補充業務 308
14.5.5 EPS系統中的多媒體業務 311
14.6 參考文獻 311
第15章 其他無線通信系統的演進 313
15.1 UTRA TDD 313
15.2 cdma2000 314
15.2.1 cdma2000 1x 315
15.2.2 1x EV-DO Rev.0 315
15.2.3 1x EV-DO Rev.A 316
15.2.4 1x EV-DO Rev.B 316
15.2.5 1x EV-DO Rev.C(UMB) 317
15.3 GSM/EDGE 318
15.3.1 GSM/EDGE演進的目標 318
15.3.2 雙天線終端 319
15.3.3 多載波EDGE 319
15.3.4 更短的TTI和快速反饋 320
15.3.5 改善的調製和編碼 320
15.3.6 較高的符號速率 320
15.4 WiMAX(IEEE 802.16) 321
15.4.1 頻譜、頻寬選項和雙工安排 322
15.4.2 可擴展的OFDMA 322
15.4.3 TDD幀結構 322
15.4.4 調製、編碼和HARQ 323
15.4.5 業務質量處理 323
15.4.6 移動性 324
15.4.7 多天線技術 324
15.4.8 部分頻率重用 324
15.5 移動寬頻無線接入 325
15.6 小結 326
15.7 參考文獻 326
