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第1章 引言1

1.1 移动语音用户数增长情况1

1.2 移动数据使用增长情况1

1.3 有线技术演进2

1.4 LTE发展的动机与目标3

1.5 LTE概述4

1.6 3GPP技术族6

1.7 无线频谱7

1.8 WRC-07会议规定的新频谱8

1.9 LTE-Advanced9

第2章 LTE标准化11

2.1 引言11

2.2 3GPP标准版本与进程概述11

2.3 LTE目标12

2.4 LTE标准化阶段13

2.5 3GPP Release 8版本后的演进16

2.6 IMT-Advanced中的LTE-Advanced17

2.7 LTE规范与3GPP结构18

参考文献19

第3章 基于3GPP SAE的系统架构20

3.1 3GPP标准中的系统架构演进20

3.2 纯E-UTRAN接入网的系统基本架构配置21

3.2.1 系统架构基本配置概述21

3.2.2 系统基本架构配置中的逻辑网元23

3.2.3 S1-MME和X2接口的自动配置30

3.2.4 基本系统架构配置中的接口与协议31

3.2.5 系统基本架构配置中的漫游35

3.3 E-UTRAN与传统3GPP接入网的系统架构36

3.3.1 3GPP互通系统架构配置概述36

3.3.2 3GPP互通系统架构配置中的增加和更新逻辑单元38

3.3.3 3GPP互通系统架构配置中的接口与协议39

3.3.4 与传统3GPPCS基础设施的互通40

3.4 E-UTRAN与非3GPP接入网的系统架构41

3.4.1 E-UTRAN与非3GPP互通系统架构配置概述41

3.4.2 3GPP互通系统架构配置中的附加和更新逻辑单元42

3.4.3 非3GPP互通系统架构配置中的接口与协议45

3.4.4 非3GPP互通系统架构配置中的漫游46

3.5 与cdma2000接入网的互通46

3.5.1 cdma2000 HRPD互通架构46

3.5.2 cdma2000 HRPD互通架构中的附加和更新逻辑单元48

3.5.3 cdma2000 HRPD互通架构中的接口与协议49

3.5.4 与cdma2000 1xRTT的互通50

3.6 IMS架构50

3.6.1 概述50

3.6.2 会话管理与路由52

3.6.3 数据库53

3.6.4 服务元素53

3.6.5 互通元件54

3.7 PCC与QoS54

3.7.1 PCC54

3.7.2 QoS57

参考文献59

第4章 LTE中的OFDMA、SC-FDMA和MIMO技术介绍61

4.1 引言61

4.2 LTE多址背景知识61

4.3 OFDMA基础64

4.4 SC-FDMA基础69

4.5 MIMO基础72

4.6 小结74

参考文献74

第5章 物理层75

5.1 引言75

5.2 传输信道及其到物理层的映射75

5.3 调制76

5.4 上行链路用户数据传输77

5.5 下行链路用户数据传输81

5.6 上行链路物理层信令传输83

5.6.1 系统基本架构配置概述84

5.6.2 物理上行链路控制信道配置88

5.6.3 PUSCH上的控制信令91

5.6.4 上行链路参考信号93

5.7 PRACH结构98

5.7.1 物理随机接入信道98

5.7.2 前导序列99

5.8 下行链路物理层信令传输100

5.8.1 物理控制格式指示信道101

5.8.2 物理下行链路控制信道101

5.8.3 物理HARQ指示信道103

5.8.4 与蜂窝有关的参考信号103

5.8.5 下行链路传输模式104

5.8.6 物理广播信道107

5.8.7 同步信号107

5.9 物理层流程108

5.9.1 HARQ流程108

5.9.2 定时提前109

5.9.3 功率控制110

5.9.4 寻呼111

5.9.5 随机接入流程111

5.9.6 信道反馈报告流程114

5.9.7 多输入多输出天线技术119

5.9.8 蜂窝搜索流程120

5.9.9 半双工操作120

5.10 UE能力等级与支持特征121

5.11 物理层测量122

5.11.1 eNodeB测量122

5.11.2 UE测量与测量流程122

5.12 物理层参数配置123

5.13 小结124

参考文献124

第6章 LTE无线协议126

6.1 引言126

6.2 协议架构126

6.3 媒体接入层128

6.3.1 逻辑信道129

6.3.2 MAC层中的数据流130

6.4 无线链路控制层131

6.4.1 RLC模式操作132

6.4.2 RLC层中的数据流133

6.5 分组数据会聚协议133

6.6 无线资源控制134

6.6.1 UE（包含与RAT之间）的状态与状态转换135

6.6.2 RRC功能与信令流程136

6.6.3 自优化——驱动测试最小化149

6.7 X2接口协议150

6.7.1 X2接口的切换151

6.7.2 负载管理152

6.8 对RRC ASN.1协议定义的理解153

6.8.1 ASN.1介绍154

6.8.2 RRC协议定义154

6.9 LTE中的早期UE处理163

6.10 小结163

参考文献164

第7章 移动性165

7.1 引言165

7.2 空闲状态下的移动性管理166

7.2.1 空闲模式移动性概述166

7.2.2 蜂窝选择与重选过程166

7.2.3 跟踪区优化169

7.3 LTE内部切换169

7.3.1 切换过程170

7.3.2 信令171

7.3.3 切换测量173

7.3.4 自动邻居关系173

7.3.5 切换频率174

7.3.6 切换时延176

7.4 系统间切换176

7.5 E-UTRAN与UTRAN移动性的区别177

7.6 小结178

参考文献178

第8章 无线资源管理179

8.1 引言179

8.2 RRM算法概述179

8.3 接入控制与QoS参数180

8.4 下行链路动态调度与链路自适应181

8.4.1 第2层调度与链路自适应框架182

8.4.2 频域分组调度183

8.4.3 时域和频域联合调度算法184

8.4.4 采用MIMO技术的分组调度186

8.4.5 下行链路分组调度图解186

8.5 上行链路动态调度与链路自适应191

8.5.1 上行链路动态调度与链路自适应信令193

8.5.2 上行链路自适应196

8.5.3 上行链路分组调度197

8.6 干扰管理与功率设置200

8.6.1 下行链路传输功率设置201

8.6.2 上行链路干扰协调202

8.7 非连续传输与接收203

8.8 RRC连接维护205

8.9 小结206

参考文献206

第9章 自组织网络209

9.1 引言209

9.2 SON架构210

9.3 SON功能211

9.4 自配置212

9.4.1 物理蜂窝标识的配置213

9.4.2 自动邻居关系214

9.5 自优化和自愈用例215

9.5.1 移动负载均衡215

9.5.2 移动鲁棒性优化218

9.5.3 RACH优化221

9.5.4 节能221

9.5.5 可用SON流程小结222

9.5.6 SON管理222

9.6 3GPP Release 10用例223

9.7 小结224

参考文献224

第10章 性能225

10.1 引言225

10.2 第1层峰值比特率225

10.3 终端类型227

10.4 链路级性能228

10.4.1 下行链路性能228

10.4.2 上行链路性能231

10.5 链路预算233

10.6 频谱效率238

10.6.1 系统部署场景239

10.6.2 下行链路系统性能240

10.6.3 上行链路系统性能242

10.6.4 2×2后的多天线MIMO演进246

10.6.5 高阶扇区化（6扇区）250

10.6.6 作为LTE带宽函数的频谱效率252

10.6.7 3GPP中的频谱效率评估253

10.6.8 从LTE到HSPA的标志254

10.7 延迟256

10.8 LTE重新分配GSM频谱257

10.9 规划258

10.10 HSPA网络的容量管理实例260

10.10.1 数据量分析260

10.10.2 蜂窝性能分析264

10.11 小结266

参考文献267

第11章 LTE测量268

11.1 引言268

11.2 数据速率理论峰值268

11.3 实验测量值270

11.4 现场测量设置271

11.5 人工负载生成272

11.6 现场峰值数据速率275

11.7 链路自适应和MIMO利用275

11.8 切换性能278

11.9 驱动测试中的数据速率279

11.10 多用户分组调度281

11.11 延迟283

11.12 大型蜂窝尺寸285

11.13 小结286

参考文献286

第12章 传输287

12.1 引言287

12.2 协议栈和接口287

12.2.1 功能平面287

12.2.2 网络层（L3）：IP289

12.2.3 数据链路层（L2）：以太网289

12.2.4 物理层（L1）：任意媒体上的以太网290

12.2.5 最大传输单元大小问题291

12.2.6 流量分割与IP寻址293

12.3 LTE内切换的传输问题295

12.4 传输性能要求296

12.4.1 吞吐量（容量）296

12.4.2 时延（延迟），时延变化（抖动）298

12.4.3 TCP问题299

12.5 LTE的传输网架构300

12.5.1 实现实例300

12.5.2 X2连通性要求301

12.5.3 传输服务属性302

12.6 服务质量303

12.6.1 端到端QoS303

12.6.2 传输QoS304

12.7 传输安全304

12.8 传输网同步307

12.8.1 精确时间协议307

12.8.2 同步以太网308

12.9 基站同址309

12.10 小结309

参考文献310

第13章 IP语音311

13.1 引言311

13.2 VoIP编解码311

13.3 VoIP要求312

13.4 延迟预算314

13.5 调度与控制信道314

13.6 LTE语音容量316

13.7 语音容量演进323

13.8 上行链路覆盖范围325

13.9 LTE电路交换语音回落327

13.10 单一无线语音呼叫连续性329

13.11 小结332

参考文献333

第14章 性能要求334

14.1 引言334

14.2 频段和信道配置334

14.2.1 频段334

14.2.2 信道带宽337

14.2.3 信道配置339

14.3 eNodeB RF发射机339

14.3.1 工作频段无用发射339

14.3.2 与同一工作频段内其他系统相邻载波的共存问题341

14.3.3 与邻近工作频段其他系统的共存问题343

14.3.4 传输信号质量347

14.4 eNodeB射频接收机350

14.4.1 参考灵敏度电平350

14.4.2 动态范围351

14.4.3 信道内选择性352

14.4.4 邻信道选择性和窄带阻塞353

14.4.5 阻塞354

14.4.6 接收机杂散发射355

14.4.7 接收机互调355

14.5 eNodeB解调性能356

14.5.1 PUSCH356

14.5.2 PUCCH358

14.5.3 PRACH359

14.6 UE设计原理与面临的挑战360

14.6.1 引言360

14.6.2 RF子系统设计面临的挑战360

14.6.3 RF基带接口设计面临的挑战366

14.6.4 LTE与HSDPA基带设计复杂性370

14.7 UE RF发射机373

14.7.1 LTE UE发射机要求373

14.7.2 LTE传输调制精度，EVM374

14.7.3 波段与带宽组合去敏375

14.7.4 发射机结构375

14.8 UE射频接收机要求376

14.8.1 参考灵敏度电平377

14.8.2 FDD UE中的UE自去敏相关要素简介380

14.8.3 ACS、窄带阻塞与ADC设计面临的挑战384

14.8.4 EVM相关因素：LTE与WCDMA接收机的对比390

14.9 UE解调性能394

14.9.1 传输模式394

14.9.2 信道建模与估计396

14.9.3 解调性能396

14.10 无线资源管理要求399

14.10.1 空闲状态移动性400

14.10.2 DRX处于非工作状态时的连接状态移动性400

14.10.3 DRX处于工作状态时的连接状态移动性402

14.10.4 切换执行性能要求402

14.11 小结403

参考文献404

第15章 LTE TDD模式406

15.1 引言406

15.2 LTE TDD基础406

15.2.1 LTE TDD帧结构407

15.2.2 非对称上行链路／下行链路容量分配409

15.2.3 与TD-SCDMA的共存问题410

15.2.4 信道互易410

15.2.5 多址方案411

15.3 TDD控制设计412

15.3.1 通用控制信道412

15.3.2 探测参考信号414

15.3.3 HARQ过程与定时414

15.3.4 上行链路TTI集束HARQ设计416

15.3.5 上行链路HARQ ACK/NACK传输417

15.3.6 下行链路HARQ ACK/NACK传输417

15.3.7 使用PUCCH上SRI/CQI的下行链路HARQ ACK/NACK传输418

15.4 半静态调度418

15.5 MIMO和专用参考信号420

15.6 LTE TDD性能421

15.6.1 链路性能422

15.6.2 TDD系统的链路预算和覆盖范围422

15.6.3 系统级性能425

15.6.4 LTE TDD演进431

15.7 小结432

参考文献432

第16章 LTE-Advanced433

16.1 引言433

16.2 LTE-Advanced和IMT-Advanced433

16.3 要求434

16.4 3GPP LTE-Advanced研究阶段435

16.5 载波聚合435

16.5.1 载波聚合对高层协议和架构的影响437

16.5.2 载波聚合的物理层细节437

16.5.3 由载波聚合导致的物理层上行链路变化438

16.5.4 由载波聚合导致的物理层下行链路变化439

16.5.5 载波聚合和移动性439

16.5.6 载波聚合性能440

16.6 下行链路多天线增强方案441

16.6.1 下行链路中的参考符号结构441

16.6.2 码本设计443

16.6.3 下行链路多天线增强方案的系统性能445

16.7 上行链路多天线技术446

16.7.1 上行链路多天线参考信号结构447

16.7.2 PUSCH的上行链路MIMO447

16.7.3 控制信道的上行链路MIMO448

16.7.4 上行链路多用户MIMO448

16.7.5 上行链路多天线增强方案的系统性能449

16.8 异构网络450

16.9 中继451

16.9.1 架构（R10中继的设计原理）452

16.9.2 DeNB：RN链路设计453

16.9.3 中继部署454

16.10 R11展望455

16.11 结论456

参考文献456

第17章 HSPA演进457

17.1 引言457

17.2 非连续传输与接收458

17.3 HSPA上的电路交换语音459

17.4 增强型FACH和RACH462

17.5 下行链路MIMO和64QAM463

17.6 双载波HSDPA465

17.7 多载波和多频段HSDPA467

17.8 上行链路16QAM469

17.9 终端类型469

17.10 第2层优化470

17.11 单频网（SFN）中的MBMS472

17.12 体系结构演进472

17.13 小结474

参考文献475

附录 英文缩略语476