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