LTE/LTE-Advanced——UMTS长期演进理论与实践

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《LTE/LTE-Advanced——UMTS长期演进理论与实践》在3GPP Release 8(LTE)的基础上引入了Release 9(LTE增强)和Release 10(LTE-Advanced)的内容。《LTE/LTE-Advanced——UMTS长期演进理论与实践》系统、深入、全面地介绍了LTE和LTE-Advanced的背景、动因和技术内容，涵盖了基本理论基础、物理层技术设计、网络协议架构，以及系统部署和性能分析等方方面面。《LTE/LTE-Advanced——UMTS长期演进理论与实践》理论基础分析完整深刻，技术描述翔实完备，协议介绍深入浅出，部署和实现则思考缜密。本书重点对LTE和LTE-Advanced所涉及的关键技术体系做了详细分析和介绍，对于规范的设计和相关技术的对应关系做了深刻描述，对读者理解、研究LTE和LTE-Advanced及其未来技术发展有很大的帮助。　　《LTE/LTE-Advanced——UMTS长期演进理论与实践》读者对象可涵盖移动通信领域研究、开发、系统设计、网络运营等相关人员。同时也可供高等院校通信及相关专业的师生参考。

第1章　背景介绍　
1.1　UMTS长期演进的背景　
1.1.1　历史背景　
1.1.2　移动无线电环境中的LTE技术　
1.1.3　3GPP的标准化流程　
1.2　LTE的需求和目标　
1.2.1　系统性能需求　
1.2.2　部署成本和互操作性　
1.3　LTE关键技术　
1.3.1　多载波技术　
1.3.2　多天线技术　
1.3.3　分组交换无线接口　
1.3.4　用户设备能力　
1.3.5　从第一个LTE版本到LTE-Advanced　
1.4　从理论到实践　
参考文献　

第1部分　网络架构和协议

第2章　网络架构　
2.1　引言　
2.2　总体框架概述　
2.2.1　核心网　
2.2.2　接入网　
2.2.3　漫游架构　
2.3　协议架构　
2.3.1　用户平面　
2.3.2　控制平面　
2.4　QoS和EPS承载　
2.4.1　承载建立过程　
2.4.2　与其他网络的互操作　
2.5　E-UTRAN网络接口：S1接口　
2.5.1　S1协议结构　
2.5.2　S1接口初始化　
2.5.3　S1接口的上下文管理　
2.5.4　S1接口的承载管理　
2.5.5　通过S1接口的寻呼　
2.5.6　S1接口上的移动性　
2.5.7　S1接口上的负荷管理　
2.5.8　跟踪功能　
2.5.9　预警消息传送　
2.6　E-UTRAN网络接口：X2接口　
2.6.1　X2接口的协议结构　
2.6.2　X2接口的初始化　
2.6.3　X2接口上的移动性　
2.6.4　X2接口上的负载和干扰管理　
2.6.5　X2接口上的UE历史信息　
2.7　小结　
参考文献　

第3章　控制平面协议　
3.1　引言　
3.2　无线资源控制(RRC)协议　
3.2.1　简介　
3.2.2　系统信息　
3.2.3　LTE内的连接控制　
3.2.4　连接模式下RAT间的移动性　
3.2.5　测量　
3.2.6　其他RRC信令　
3.3　PLMN和小区选择　
3.3.1　简介　
3.3.2　PLMN选择　
3.3.3　小区选择　
3.3.4　小区重选　
3.4　寻呼　
3.5　小结　
参考文献　

第4章　用户平面协议　
4.1　引言　
4.2　分组数据会聚协议(PDCP)　
4.2.1　功能和结构　
4.2.2　报头压缩　
4.2.3　安全性　
4.2.4　切换　
4.2.5　数据包丢弃　
4.2.6　PDCP PDU格式　
4.3　无线链路控制(RLC)协议　
4.3.1　RLC实体　
4.3.2　RLC PDU格式　
4.4　媒体接入控制(MAC)协议　
4.4.1　MAC结构　
4.4.2　MAC功能　
4.5　小结　
参考文献　

第2部分　物理层下行链路

第5章　正交频分多址(OFDMA)　
5.1　引言　
5.2　OFDM　
5.2.1　正交复用原理　
5.2.2　峰均功率比和非线性灵敏度　
5.2.3　对载波频偏和时变信道的灵敏度　
5.2.4　定时偏移和循环前缀计算　
5.3　OFDMA　
5.4　参数计算　
5.5　小结　
参考文献　

第6章　下行链路物理层设计简介　
6.1　引言　
6.2　传输资源结构　
6.3　信号结构　
6.4　下行链路操作简介　
参考文献　

第7章　同步和小区搜索　
7.1　引言　
7.2　LTE同步序列和小区搜索　
7.2.1　Zadoff-Chu序列　
7.2.2　主同步信号(PSS)序列　
7.2.3　辅同步信号(SSS)序列　
7.3　相干与非相干检测　
参考文献　

第8章　参考信号和信道估计　
8.1　引言　
8.2　LTE参考信号设计　
8.2.1　小区专用参考信号　
8.2.2　UE专用参考信号(Release 8)　
8.2.3　UE专用参考信号(Release 9)　
8.3　参考信号辅助信道建模和估计　
8.3.1　时频域相关：WSSUS信道模型　
8.3.2　空间域相关：克罗内克(Kronecker)模型　
8.4　频域信道估计　
8.4.1　信道插值估计　
8.4.2　线性信道估计的通用方法　
8.4.3　性能比较　
8.5　时域信道估计　
8.5.1　有限和无限长度MMSE　
8.5.2　归一化最小均方估计　
8.6　空域信道估计　
8.7　先进技术　
参考文献　

第9章　下行链路物理数据和控制信道　
9.1　引言　
9.2　下行数据传输信道　
9.2.1　物理广播信道(PBCH)　
9.2.2　物理下行链路共享信道(PDSCH)　
9.2.3　物理多播信道(PMCH)　
9.3　下行链路控制信道　
9.3.1　控制信道设计需求　
9.3.2　控制信道结构　
9.3.3　物理控制格式指示信道(PCFICH)　
9.3.4　物理混合ARQ指示信道(PHICH)　
9.3.5　物理下行链路控制信道(PDCCH)　
9.3.6　控制信道的调度流程　
参考文献　

第10章　链路自适应和信道编码　
10.1　引言　
10.2　链路自适应和CQI反馈　
10.3　信道编码　
10.3.1　信道编码的理论分析　
10.3.2　LTE数据信道的信道 编码　
10.3.3　LTE控制信道编码　
10.4　小结　
参考文献　

第11章　多天线技术　
11.1　多天线基本理论　
11.1.1　概述　
11.1.2　MIMO信号模型　
11.1.3　单用户MIMO技术　
11.1.4　多用户技术　
11.2　LTE的MIMO方案　
11.2.1　实践中的考虑　
11.2.2　单用户方案　
11.2.3　多用户MIMO　
11.2.4　MIMO性能　
11.3　小结　
参考文献　

第12章　多用户调度和干扰协调　
12.1　引言　
12.2　资源分配策略的常规考虑　
12.3　调度算法　
12.3.1　遍历容量　
12.3.2　时延受限容量　
12.4　LTE中资源调度的考虑　
12.5　干扰协调和频率复用　
12.5.1　支持下行频域ICIC的eNodeB间信令　
12.5.2　支持上行频域ICIC的eNodeB间信令　
12.5.3　静态与半静态ICIC　
12.6　小结　
参考文献　

第13章　广播操作　
13.1　引言　
13.2　广播模式　
13.3　MBMS总体架构　
13.3.1　参考架构　
13.3.2　内容提供　
13.3.3　核心网　
13.3.4　无线接入网络——E-UTRAN/UTRAN/GERAN和UE　
13.3.5　MBMS接口　
13.4　MBMS单频网传输　
13.4.1　物理层方面　
13.4.2　MBSFN区　
13.5　MBMS特性　
13.5.1　移动性支持　
13.5.2　UE能力和业务优先级　
13.6　无线接入协议架构与信令　
13.6.1　协议架构　
13.6.2　会话启动信令　
13.6.3　无线资源控制(RRC)信令方面　
13.6.4　内容同步　
13.6.5　计数过程　
13.7　公共预警系统　
13.8　移动广播模式的比较　
13.8.1　蜂窝网络传送　
13.8.2　广播网传送　
13.8.3　业务和应用　
参考文献　

第3部分　物理层上行链路

第14章　上行物理层设计　
14.1　引言　
14.2　SC-FDMA原理　
14.2.1　SC-FDMA传输原理　
14.2.2　时域信号生成　
14.2.3　频域信号生成　
14.3　LTE中的SC-FDMA设计　
14.3.1　LTE传输处理　
14.3.2　SC-FDMA 参数　
14.3.3　SC-FDMA中的直流子载波　
14.3.4　脉冲成形　
14.4　小结　
参考文献　

第15章　上行链路参考信号　
15.1　引言　
15.2　参考信号序列生成　
15.2.1　基站基本参考信号和参考信号分组　
15.2.2　通过基序列循环时间移位获取正交参考信号　
15.3　序列组跳变及规划　
15.3.1　序列组跳变　
15.3.2　序列组规划　
15.4　循环移位跳变　
15.5　解调参考信号(DM-RS)　
15.6　上行探测参考信号(SRS)　
15.6.1　SRS子帧的配置和位置　
15.6.2　SRS传输间隔和周期　
15.6.3　SRS符号结构　
15.6.4　SRS带宽　
15.7　小结　
参考文献　

第16章　上行物理信道结构　
16.1　引言　
16.2　上行共享数据信道结构　
16.2.1　PUSCH的调度　
16.2.2　PUSCH传输块大小　
16.3　上行控制信道设计　
16.3.1　物理上行控制信道结构　
16.3.2　PUCCH上的控制信令消息　
16.3.3　PUCCH上的信道状态信息的传输(格式2)　
16.3.4　PUCCH上来自UE的CSI和HARQ ACK/NACK的复用　
16.3.5　PUCCH上的HARQ ACK/NACK传输(格式1a/1b)　
16.3.6　在同一(混合)PUCCH RB上复用CSI和HARQ ACK/NACK　
16.3.7　PUCCH上的调度请求传输(格式1)　
16.4　上行控制信令和UL-SCH数据共享信道的复用　
16.5　ACK/NACK重复　
16.6　多天线技术　
16.6.1　闭环切换的天线分集　
16.6.2　多用户“虚拟”MIMO或SDMA　
16.7　小结　
参考文献　

第17章　随机接入　
17.1　引言　
17.2　LTE中随机接入的使用和需求　
17.3　随机接入过程　
17.3.1　基于竞争的随机接入过程　
17.3.2　无竞争随机接入过程　
17.4　物理随机接入信道设计　
17.4.1　PRACH和PUSCH以及PUCCH的复用　
17.4.2　PRACH结构　
17.4.3　前导序列原理和设计　
17.5　PRACH实现　
17.5.1　UE发射机　
17.5.2　eNodeB PRACH接收机　
17.6　TDD模式的PRACH　
17.7　小结　
参考文献　

第18章　上行传输过程　
18.1　引言　
18.2　上行定时控制　
18.2.1　概述　
18.2.2　定时提前过程　
18.3　功率控制　
18.3.1　概述　
18.3.2　详细功控流程　
18.3.3　UE功率余量上报　
18.3.4　上行功控策略小结　
参考文献　

第4部分　实际部署考虑

第19章　用户设备定位　
19.1　引言　
19.2　全球导航卫星系统辅助(A-GNSS)定位　
19.3　观测到达时间差定位(OTDOA)　
19.3.1　定位参考信号(PRS)　
19.3.2　OTDOA性能和时机考虑　
19.4　基于小区ID的定位　
19.4.1　基本CID定位　
19.4.2　使用往返时间及UE接收电平测量的增强型CID定位　
19.4.3　使用往返时间和到达角的增强型CID定位　
19.5　LTE定位协议　
19.6　小结及未来技术展望　
参考文献　

第20章　无线传播环境　
20.1　引言　
20.2　SISO和SIMO信道模型　
20.2.1　ITU信道模型　
20.2.2　3GPP信道模型　
20.2.3　扩展ITU信道模型　
20.3　MIMO信道　
20.3.1　SCM信道模型　
20.3.2　扩展SCM信道模型　
20.3.3　WINNER信道模型　
20.3.4　LTE评估模型　
20.3.5　具有空间相关性的扩展ITU信道模型　
20.3.6　IMT-Advanced的ITU信道模型　
20.3.7　MIMO信道模型比较　
20.4　一致性测试的无线信道实现　
20.4.1　性能和一致性测试　
20.4.2　未来测试挑战　
20.5　小结　
参考文献　

第21章　射频方面　
21.1　引言　
21.2　频带及其安排　
21.3　发射机RF要求　
21.3.1　期望发射的要求　
21.3.2　多余辐射要求　
21.3.3　功率放大器考虑　
21.4　接收机射频需求　
21.4.1　接收机总体需求　
21.4.2　发射信号泄漏　
21.4.3　最大输入电平等级　
21.4.4　小信号需求　
21.4.5　选择性和阻塞性规范　
21.4.6　杂散辐射　
21.4.7　交调要求　
21.4.8　动态范围　
21.5　射频损耗　
21.5.1　发射机RF损耗　
21.5.2　主要RF损耗模型　
21.6　小结　
参考文献　

第22章　无线资源管理　
22.1　引言　
22.2　小区搜索性能　
22.2.1　E-UTRAN中的小区搜索　
22.2.2　E-UTRAN到E-UTRAN小区全球标识上报需求　
22.2.3　E-UTRAN到UTRAN的小区搜索　
22.2.4　E-UTRAN到GSM的小区搜索　
22.2.5　增强RAT间测量需求　
22.3　移动性测量　
22.3.1　E-UTRAN测量　
22.3.2　UTRAN 测量　
22.3.3　GSM测量：GSM载波RSSI　
22.3.4　cdma2000测量　
22.4　UE测量上报机制和需求　
22.4.1　E-UTRAN事件触发上报需求　
22.4.2　RAT间的事件触发上报　
22.5　移动性性能　
22.5.1　RRC_IDLE状态下移动性性能　
22.5.2　RRC_CONNECTED状态下移动性性能　
22.6　RRC连接移动性控制性能　
22.6.1　RRC连接重建　
22.6.2　随机接入　
22.7　无线链路监测性能　
22.7.1　同步和失步门限　
22.7.2　无DRX的需求　
22.7.3　有DRX的需求　
22.7.4　转换过程中的需求　
22.8　小结　
参考文献　

第23章　成对和非成对频谱　
23.1　引言　
23.2　双工模式　
23.3　非成对频谱的干扰问题　
23.3.1　邻近信道干扰场景　
23.3.2　干扰场景小结　
23.4　半双工系统设计考虑　
23.4.1　发射/接收切换的调节　
23.4.2　异构系统共存　
23.4.3　HARQ和控制信令　
23.4.4　半双工FDD(HD-FDD)物理层操作　
23.5　互易性　
23.5.1　互易性条件　
23.5.2　互易性应用　
23.5.3　互易性小结　
参考文献　

第24章　微微小区、毫微微小区和家庭基站　
24.1　引言　
24.2　家庭基站架构　
24.2.1　架构概述　
24.2.2　功能　
24.2.3　移动性　
24.2.4　本地IP接入支持(LIPA)　
24.3　毫微微小区部署的干扰管理　
24.3.1　干扰场景　
24.3.2　网络侦听模式　
24.4　微小区的射频需求　
24.4.1　发射机规范　
24.4.2　接收机规范　
24.4.3　解调性能需求　
24.4.4　TDD模式的时间同步　
24.5　小结　
参考文献　

第25章　自优化网络　
25.1　引言　
25.2　自动邻区关系功能(ANRF)　
25.2.1　LTE内的ANRF　
25.2.2　自动邻区关系表　
25.2.3　RAT间或频间ANRF　
25.3　eNodeB和MME自配置　
25.3.1　通过S1的eNodeB/MME自配置　
25.3.2　IP地址和X2接口的自配置　
25.4　物理小区ID的自动配置　
25.5　移动性负载均衡优化　
25.5.1　LTE内负载交换　
25.5.2　LTE内切换参数优化　
25.5.3　LTE间负载交换　
25.5.4　LTE间切换参数优化　
25.6　健壮移动性优化　
25.6.1　太迟切换　
25.6.2　覆盖空洞检测　
25.6.3　太早切换　
25.6.4　切换到不合适的小区　
25.6.5　MRO判定增强　
25.6.6　切换到未准备的小区　
25.6.7　不必要的RAT间切换　
25.6.8　对已识别的移动性问题的潜在解决方法　
25.7　随机接入信道(RACH)自优化　
25.8　节能　
25.9　新的SON用例　
参考文献　

第26章　LTE系统性能　
26.1　引言　
26.2　对LTE系统容量产生贡献的因素　
26.2.1　多址接入技术　
26.2.2　频率复用和干扰管理　
26.2.3　多天线技术　
26.2.4　半静态调度　
26.2.5　短的子帧持续时间及低HARQ往返时间　
26.2.6　先进接收机　
26.2.7　层1和层2开销　
26.3　LTE容量评估　
26.3.1　下行和上行链路频谱效率　
26.3.2　VoIP容量　
26.4　LTE覆盖和链路预算　
26.5　小结　
参考文献　

第5部分　LTE-Advanced

第27章　LTE-Advanced简介　
27.1　引言与系统需求　
27.2　LTE-Advanced关键特性综述　
27.3　后向兼容　
27.4　部署特征　
27.5　LTE-Advanced的UE类型　
参考文献　

第28章　载波聚合　
28.1　引言　
28.2　载波聚合协议　
28.2.1　初始获取、连接建立和CC管理　
28.2.2　测量和移动性　
28.2.3　用户面协议　
28.3　物理层方面　
28.3.1　下行控制信令　
28.3.2　上行控制信令　
28.3.3　上行探测参考信号　
28.3.4　上行定时提前　
28.3.5　上行功率控制　
28.3.6　上行多址方式增强　
28.4　终端发射机和接收机　
28.4.1　UE发射机　
28.4.2　UE接收机　
28.4.3　载波聚合场景的优先级　
28.5　小结　
参考文献　

第29章　LTE-Advanced的多天线技术　
29.1　下行参考信号　
29.1.1　用于解调的下行参考信号　
29.1.2　用于估计信道状态信息的下行参考信号(CSI-RS)　
29.2　上行参考信号　
29.2.1　上行解调参考信号(DM-RS)　
29.2.2　探测参考信号(SRS)　
29.3　下行MIMO增强　
29.3.1　下行8天线传输　
29.3.2　增强的下行MU-MIMO　
29.3.3　增强的CSI反馈　
29.4　上行多天线传输　
29.4.1　PUSCH的上行SU-MIMO　
29.4.2　PUCCH的上行发射分集　
29.5　协作多点传输和接收(CoMP)　
29.6　小结　
参考文献　

第30章　中继　
30.1　引言　
30.1.1　什么是中继　
30.1.2　中继节点特性　
30.1.3　中继节点的协议功能　
30.1.4　相关部署场景　
30.2　中继的理论分析　
30.2.1　中继策略和收益　
30.2.2　双工限制和资源分配　
30.3　LTE-Advanced中的中继　
30.3.1　RN的类型　
30.3.2　回程和接入资源共享　
30.3.3　中继架构　
30.3.4　RN初始化和配置　
30.3.5　回程链路上的随机接入　
30.3.6　回程链路上的无线链路失败　
30.3.7　RN安全　
30.3.8　回程链路物理信道　
30.3.9　回程链路调度　
30.3.10　回程链路HARQ　
30.4　小结　
参考文献　

第31章　LTE Release10的附加功能　
31.1　引言　
31.2　小区间干扰协调增强　
31.2.1　LTE干扰管理　
31.2.2　几乎空白子帧(ABS)　
31.2.3　时域ICIC的X2接口增强　
31.2.4　时域ICIC场景下的UE测量　
31.2.5　受限测量的RRC信令　
31.2.6　ABS部署考虑　
31.3　最小化路测　
31.3.1　日志型MDT　
31.3.2　即时型MDT　
31.4　机器类型通信　
参考文献　

第32章　LTE-Advanced性能和未来发展　
32.1　LTE-Advanced性能　
32.2　未来发展展望　
参考文献　

缩略语