4G移动通信技术权威指南

作者简介

内容简介：

本书是《3G演进：HSPA与LTE（第2版）》的升级版，专注于LTE和LTE-Advanced（LTE第10版），全面概述了LTE的基本技术以及LTE标准，具体阐述了如何实现4G技术。书中对移动方案的每个组成部分都进行了详尽诠释，帮助读者理解如何在移动宽带通信产品和系统中实现和部署LTE。

细致入微地介绍了3GPP 第10版 LTE无线接入标准和技术中的最新内容。

清晰阐述了LTE基本技术，包括OFDM和MIMO。

完整覆盖了提交到ITU-R的LTE-Advanced内容，包括LTE载波聚合、扩展的多天线传输、中继功能以及异构网络。

详细讨论了LTE无线接口架构、物理层、接入过程、广播、射频特性以及系统性能。

书籍目录

目      录

第1章   LTE背景    1

1.1   引言    1

1.2   LTE之前的移动通信系统演进    1

1.3   ITU活动    3

1.3.1   IMT-2000和IMT-Advanced    3

1.3.2   IMT系统的频谱    5

1.4   LTE驱动力    5

1.5   LTE的标准化    7

1.5.1   标准化进程    7

1.5.2   3GPP流程    8

1.5.3   3G向4G的演进    9

第2章   移动通信中的高数据速率    11

2.1   高数据速率：基本约束    11

2.1.1   噪声受限场景下的高数据速率    12

2.1.2   干扰受限时的更高数据速率    13

2.2   有限带宽的更高数据速率：更高阶调制    14

2.2.1   与信道编码相结合的更高阶调制    14

2.2.2   瞬时发送功率的变化    15

2.3   包含多载波传输的更宽带宽    15

第3章   OFDM传输    19

3.1   OFDM基本原理    19

3.2   OFDM解调    21

3.3   用IFFT/FFT实现OFDM    21

3.4   插入循环前缀    23

3.5   OFDM传输的频域模型    24

3.6   信道估计和参考符号    25

3.7   OFDM频率分集：信道编码的重要性    26

3.8   OFDM基本参数选择    27

3.8.1   OFDM子载波间隔    27

3.8.2   子载波数目    28

3.8.3   循环前缀长度    28

3.9   瞬时传输功率变化    29

3.10   OFDM用户复用/多址接入方案    29

3.11   OFDM和多小区广播/多播传输    31

第4章   宽带“单载波”传输    33

4.1   均衡对抗无线信道频率选择性    33

4.1.1   时域线性均衡    33

4.1.2   频域均衡    35

4.1.3   其他均衡器策略    37

4.2   具备灵活带宽分配的上行链路FDMA    37

4.3   DFT扩展OFDM    38

4.3.1   基本原理    38

4.3.2   DFTS-OFDM接收机    40

4.3.3   使用DFTS-OFDM的用户复用    41

4.3.4   分布式DFTS-OFDM    41

第5章   多天线技术    43

5.1   多天线配置    43

5.2   采用多天线技术的好处    44

5.3   多根接收天线    44

5.4   多根发射天线    48

5.4.1   发射天线分集    48

5.4.2   发射端的波束赋形    50

5.5   空分复用    53

5.5.1   基本原理    53

5.5.2   基于预编码的空分复用    55

5.5.3   非线性接收机处理    56

第6章   调度、链路自适应和HARQ技术    58

6.1   链路自适应：功率和速率控制    58

6.2   信道相关调度    60

6.2.1   下行链路调度    60

6.2.2   上行链路调度    63

6.2.3   频域内的链路自适应和信道相关调度    64

6.2.4   信道状态信息的获取    64

6.2.5   业务行为与调度    65

6.3   高级重传机制    66

6.4   带有软合并的HARQ    67

第7章   LTE无线接入：概述    70

7.1   基本原理    71

7.1.1   传输机制    71

7.1.2   信道相关调度和速率自适应    72

7.1.3   小区间干扰协调    73

7.1.4   带有软合并的混合ARQ    73

7.1.5   多天线传输    73

7.1.6   频谱灵活性    74

7.2   LTE第9版    76

7.2.1   多播和广播的支持    76

7.2.2   定位    76

7.2.3   双流波束赋形    76

7.3   LTE第10版以及IMT-Advanced    76

7.3.1   载波聚合    77

7.3.2   扩展的多天线传输    77

7.3.3   中继    78

7.3.4   异构部署    78

7.4   终端能力    78

第8章   无线接口架构    80

8.1   总体系统架构    80

8.1.1   核心网    80

8.1.2   无线接入网络    81

8.2   无线协议架构    82

8.2.1   无线链路控制    84

8.2.2   媒体接入控制    85

8.2.3   物理层    90

8.3   控制平面协议    91

第9章   物理传输资源    94

9.1   总的时频结构    94

9.2   常规子帧和MBSFN子帧    97

9.3   载波聚合    98

9.4   LTE载波的频域位置    100

9.5   双工方式    101

9.5.1   频分双工（FDD）    101

9.5.2   时分双工    102

9.5.3   LTE与TD-SCDMA共存    104

第10章   下行物理层传输机制    105

10.1   下行传输信道处理    105

10.1.1   处理步骤    105

10.1.2   集中和分布的资源映射    110

10.2   下行参考信号    112

10.2.1   小区特定的下行参考信号    113

10.2.2   解调参考信号    115

10.2.3   CSI参考信号    116

10.3   多天线传输    119

10.3.1   发射分集    120

10.3.2   基于码本的预编码    122

10.3.3   非码本预编码    125

10.3.4   下行多用户MIMO    126

10.4   下行L1/L2控制信令    127

10.4.1   物理控制格式指示信道    129

10.4.2   物理混合ARQ指示信道    131

10.4.3   物理下行控制信道    133

10.4.4   下行调度分配    134

10.4.5   上行调度请求    140

10.4.6   载波聚合和载波间调度    143

10.4.7   功率控制命令    144

10.4.8   PDCCH处理    144

10.4.9   PDCCH的盲解码    148

第11章   上行物理层处理    151

11.1   传输信道处理    151

11.1.1   处理步骤    151

11.1.2   映射到物理资源    153

11.1.3   PUSCH跳频    154

11.2   上行参考信号    156

11.2.1   上行解调参考信号    156

11.2.2   上行探测参考信号    161

11.3   上行多天线传输    164

11.3.1   基于预编码的PUSCH多天线传输    164

11.3.2   上行多用户MIMO    167

11.3.3   PUCCH发送分集    168

11.4   上行L1/L2控制信令    168

11.4.1   在PUCCH上传输的上行

L1/L2控制信令    169

11.4.2   在PUSCH上传输的上行

L1/L2控制信令    180

11.5   上行定时对齐    182

第12章   重传协议    184

12.1   带有软合并的混合ARQ    185

12.1.1   下行混合ARQ    187

12.1.2   上行混合ARQ    187

12.1.3   混合ARQ定时    190

12.2   无线链路控制    193

12.2.1   分割、级联以及RLC SDU重组    193

12.2.2   RLC重传    194

12.2.3   依序传递    194

12.2.4   RLC操作    195

第13章   功率控制、调度和干扰处理    197

13.1   上行功率控制    197

13.1.1   上行功率控制——一些基本规则    197

13.1.2   PUCCH的功率控制    198

13.1.3   PUSCH的功率控制    200

13.1.4   SRS的功率控制    201

13.1.5   功率余量    202

13.2   调度和速率控制    202

13.2.1   下行调度    203

13.2.2   上行调度    204

13.2.3   半静态调度    209

13.2.4   半双工FDD的调度    209

13.2.5   信道状态报告    210

13.2.6   非连续接收（DRX）和载波去激活    214

13.3   小区间干扰协调    216

13.4   不规则网络部署    218

13.4.1   不规则网络部署中的干扰处理    219

13.4.2   家庭基站情况下的干扰协调    223

第14章   LTE接入过程    224

14.1   捕获与小区搜索    224

14.1.1   LTE小区搜索概述    224

14.1.2   PSS结构    226

14.1.3   SSS结构    226

14.2   系统信息    227

14.2.1   MIB和BCH传输    227

14.2.2   系统信息块    229

14.3   随机接入    231

14.3.1   步骤1：随机接入前导信号传输    232

14.3.2   步骤2：随机接入响应    237

14.3.3   步骤3：终端标识    237

14.3.4   步骤4：竞争决策    238

14.4   寻呼    238

第15章   多媒体广播/多播业务    240

15.1   结构    240

15.2   整体信道结构和物理层处理    241

15.3   MBMS业务的调度    243

第16章   中继    246

16.1   LTE的中继    246

16.2   整体结构    247

16.3   带内中继的回程链路设计    248

16.3.1   接入链路混合ARQ操作    249

16.3.2   回程链路混合ARQ操作    250

16.3.3   回程下行控制信令    251

16.3.4   针对回程链路的参考信号    254

16.3.5   回程?接入链接时序    254

第17章   频谱与射频特征    258

17.1   LTE的频谱    258

17.1.1   ITU-R为IMT系统定义的频谱    258

17.1.2   LTE的频带    259

17.1.3   新频带    262

17.2   灵活的频谱应用    262

17.3   灵活的信道带宽操作    263

17.4   LTE的载波聚合    265

17.5   多标准无线基站    267

17.6   LTE射频需求的概述    269

17.6.1   发射端特性    270

17.6.2   接收端特性    271

17.6.3   区域性需求    271

17.6.4   通过网络信令传输的频带特定的UE需求    272

17.6.5   基站类型    272

17.7   输出功率等级的要求    273

17.7.1   基站输出功率及动态范围    273

17.7.2   UE输出功率及动态范围    273

17.8   传输信号质量    273

17.8.1   EVM和频率误差    274

17.8.2   UE带内发射    274

17.8.3   基站时间校准    274

17.9   无用发射的需求    274

17.9.1   实施方面    274

17.9.2   频谱发射模板    275

17.9.3   相邻信道泄漏比    276

17.9.4   杂散发射    277

17.9.5   占用带宽    278

17.9.6   发射机互调    278

17.10   灵敏度和动态范围    278

17.11   接收端抗干扰信号的敏感性    278

第18章   性能    280

18.1   性能评估    280

18.1.1   终端用户体验性能    281

18.1.2   运营商角度    282

18.2   以峰值数据速率和传输时延表示的性能    282

18.3   LTE-Advanced的性能评估    283

18.3.1   建模与假设    283

18.3.2   评估准则    285

18.3.3   FDD系统性能指标    286

18.3.4   TDD系统性能指标    288

18.4   总结    288

第19章   其他无线通信系统    289

19.1   HSPA    289

19.1.1   架构    290

19.1.2   信道相关调度    291

19.1.3   带有软合并的混合ARQ    292

19.1.4   控制平面时延的降低    293

19.1.5   空分复用    294

19.1.6   载波聚合    294

19.1.7   UTRA TDD    294

19.2   GSM/EDGE    295

19.2.1   GSM/EDGE演进的目的    295

19.2.2   双天线终端    296

19.2.3   多载波EDGE    296

19.2.4   减小的TTI和快速反馈    297

19.2.5   改进的调制和编码    298

19.2.6   更高符号速率    298

19.2.7   自适应多用户信道上的语音业务    298

19.3   CDMA2000和HRPD/1x EV-DO    299

19.3.1   CDMA2000 1x    300

19.3.2   1x EV-DO Rev 0    301

19.3.3   1x EV-DO Rev A    301

19.3.4   1x EV-DO Rev B    302

19.3.5   1x EV-DO Rev C    302

19.4   IEEE 802.16, 移动WiMAX以及802.16m    302

19.4.1   IEEE 802.16e和移动WiMAX    303

19.4.2   IEEE 802.16m——面向IMT-Advanced的WiMAX    304

19.5   总结    305

第20章   最后的思考    306

20.1   未来将走向何方    306

20.1.1   先进的多小区协调    306

20.1.2   网络能量效率    307

20.1.3   机器类型的通信    307

20.1.4   频谱应用的新方式    308

20.1.5   直接的设备到设备的

通信    308

20.2   结束语    308

参考文献    309

编辑推荐

　　《4G移动通信技术权威指南：LTE与LTE-Advanced》是移动通信行业专家力作；包含3GPP 第10版 LTE技术最新内。来自爱立信研究院！通俗解说3G和4G开发与标准化工作。

内容概要

作者简介：

Erik Dahlman  Stefan Parkvall  Johan Sköld

三人均是无线通信领域的专家，都在爱立信研究院工作，自3G研究初始就深入参与到3G和4G开发与标准化工作中，今天依然积极奋战在3GPP内的LTE标准化事业前线。

图书封面

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