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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2

1.3 ITU活动3

1.3.1 IMT-2000和IMT-Advanced3

1.3.2 IMT系统的频谱5

1.4 LTE与LTE-Advanced的驱动力6

1.5 LTE的标准化7

1.5.1 标准化进程8

1.5.2 3GPP流程8

1.5.3 3G向4G的演进10

第2章 移动通信中的高数据速率12

2.1 高数据速率：基本约束12

2.1.1 噪声受限场景下的高数据速率13

2.1.2 干扰受限时的更高数据速率14

2.2 有限带宽的更高数据速率：更高阶调制15

2.2.1 与信道编码相结合的更高阶调制16

2.2.2 瞬时发送功率的变化16

2.3 包含多载波传输的更宽带宽17

第3章 OFDM传输20

3.1 OFDM基本原理20

3.2 OFDM解调22

3.3 用IFFT/FFT实现OFDM23

3.4 循环前缀插入24

3.5 OFDM传输的频域模型25

3.6 信道估计和参考符号26

3.7 OFDM频率分集：信道编码的重要性27

3.8 OFDM基本参数选择28

3.8.1 OFDM子载波间隔28

3.8.2 子载波数目29

3.8.3 循环前缀长度30

3.9 瞬时传输功率变化30

3.10 OFDM用户复用／多址接入方案31

3.11 OFDM和多小区广播／多播传输32

第4章 宽带单载波传输35

4.1 均衡对抗无线信道频率选择性35

4.1.1 时域线性均衡35

4.1.2 频域均衡37

4.1.3 其他均衡器策略38

4.2 具备灵活带宽分配的上行链路FDMA39

4.3 DFT扩展OFDM40

4.3.1 基本原理40

4.3.2 DFTS-OFDM接收机42

4.3.3 使用DFTS-OFDM的用户复用43

4.3.4 分布式DFTS-OFDM43

第5章 多天线技术45

5.1 多天线配置45

5.2 采用多天线技术的好处45

5.3 多根接收天线46

5.4 多根发射天线50

5.4.1 发射天线分集50

5.4.2 通过空时编码实现的分集51

5.4.3 发射端的波束赋形52

5.5 空分复用54

5.5.1 基本原理55

5.5.2 基于预编码的空分复用57

5.5.3 非线性接收机处理58

第6章 调度、链路自适应和混合ARQ技术60

6.1 链路自适应：功率和速率控制60

6.2 信道相关调度61

6.2.1 下行链路调度62

6.2.2 上行链路调度64

6.2.3 频域内的链路自适应和信道相关调度66

6.2.4 信道状态信息的获取66

6.2.5 业务行为与调度67

6.3 高级重传机制68

6.4 带有软合并的混合ARQ68

第7章 LTE无线接入：概述72

7.1 基本原理73

7.1.1 传输方案73

7.1.2 信道相关调度和速率自适应74

7.1.3 小区间干扰协调75

7.1.4 带有软合并的混合ARQ75

7.1.5 多天线传输75

7.1.6 频谱灵活性76

7.2 LTE规范第9版77

7.2.1 多播和广播的支持77

7.2.2 定位78

7.2.3 双流波束赋形78

7.3 LTE规范第10版以及IMT-Advanced78

7.3.1 载波聚合78

7.3.2 扩展的多天线传输79

7.3.3 中继79

7.3.4 异构部署80

7.4 LTE规范第11版80

7.4.1 多点协同与传输80

7.4.2 增强的控制信道结构81

7.4.3 载波聚合增强81

7.4.4 先进接收机81

7.5 终端能力81

第8章 无线接口架构83

8.1 总体系统架构83

8.1.1 核心网83

8.1.2 无线接入网络84

8.2 无线协议架构85

8.2.1 无线链路控制87

8.2.2 媒体接入控制88

8.2.3 物理层93

8.3 控制平面协议94

第9章 物理传输资源97

9.1 总体的时频结构97

9.2 常规子帧和MBSFN子帧100

9.3 天线端口101

9.4 双工方式102

9.4.1 FDD102

9.4.2 TDD103

9.4.3 LTE与TD-SCDMA共存106

9.5 载波聚合106

9.6 LTE载波的频域位置109

第10章 下行物理层传输机制111

10.1 下行传输信道处理111

10.1.1 处理步骤111

10.1.2 集中和分布式资源映射115

10.2 下行参考信号118

10.2.1 小区特定参考信号118

10.2.2 DM-RS120

10.2.3 CSI-RS123

10.2.4 准共同定位关系126

10.3 多天线传输126

10.3.1 传输模式127

10.3.2 发射分集128

10.3.3 基于码本的预编码130

10.3.4 非码本预编码133

10.3.5 下行MU-MIMO134

10.4 下行L1/L2控制信令136

10.4.1 物理控制格式指示信道137

10.4.2 物理混合ARQ指示信道139

10.4.3 物理下行控制信道142

10.4.4 增强物理下行控制信道146

10.4.5 PDCCH和ePDCCH的盲解码149

10.4.6 下行调度分配153

10.4.7 上行调度授权159

10.4.8 载波聚合和跨载波调度163

10.4.9 功率控制命令165

第11章 上行物理层处理166

11.1 传输信道处理166

11.1.1 处理步骤166

11.1.2 映射到物理资源168

11.1.3 PUSCH跳频169

11.2 上行参考信号171

11.2.1 解调参考信号171

11.2.2 探测参考信号177

11.3 上行多天线传输179

11.3.1 基于预编码的PUSCH多天线传输180

11.3.2 上行MU-MIMO182

11.3.3 PUCCH发送分集183

11.4 上行L1/L2控制信令183

11.4.1 PUCCH的基本结构184

11.4.2 PUCCH上的上行控制信令190

11.4.3 PUSCH上的上行L1/L2控制信令196

11.5 上行功率控制199

11.5.1 上行功率控制的一些基本规则199

11.5.2 PUCCH的功率控制200

11.5.3 PUSCH功率控制202

11.5.4 SRS的功率控制203

11.6 上行定时对齐203

第12章 重传协议205

12.1 软合并HARQ206

12.1.1 下行HARQ208

12.1.2 上行HARQ208

12.1.3 HARQ时序210

12.2 RLC215

12.2.1 RLC SDU的分段、级联和重组215

12.2.2 RLC重传216

12.2.3 顺序传递217

12.2.4 RLC的运作217

第13章 调度和速率适配220

13.1 下行调度221

13.2 上行调度222

13.2.1 上行优先级处理222

13.2.2 调度请求223

13.2.3 缓存状态报告224

13.2.4 功率余量报告225

13.3 调度分配／授权的时序226

13.3.1 下行调度时序226

13.3.2 上行调度时序227

13.4 半持续调度228

13.5 半双工FDD系统的调度229

13.6 DRX和分量载波去激活230

13.7 信道状态信息231

13.7.1 CQI232

13.7.2 RI和PMI232

13.7.3 周期和非周期性CSI报告233

13.7.4 信道状态信息CSI估计236

第14章 接入过程238

14.1 小区搜索和获取小区系统信息238

14.1.1 LTE小区搜索概论238

14.1.2 PSS结构240

14.1.3 SSS结构240

14.2 系统信息241

14.2.1 MIB和BCH传输241

14.2.2 系统信息块243

14.3 随机接入246

14.3.1 第一步：随机接入前导序列的发送247

14.3.2 第二步：随机接入响应252

14.3.3 第三步：终端识别253

14.3.4 第四步：竞争解决253

14.4 寻呼254

第15章 多点协作和传输256

15.1 规范第8版中的小区间干扰协调258

15.2 规范第10版和第11版的多点协作和传输259

15.2.1 多点协作260

15.2.2 多点传输263

15.2.3 上行多点协作和接收265

第16章 异构网部署267

16.1 异构网部署中的干扰情况268

16.2 使用规范第8版功能的异构网部署270

16.3 频域分区271

16.4 时域分区272

16.5 共享小区274

16.6 封闭用户组276

第17章 多媒体广播多播业务278

17.1 架构278

17.2 总的信道结构和物理层处理280

17.3 MBMS业务的调度282

第18章 中继285

18.1 LTE中的中继285

18.2 整体架构287

18.3 带内中继的回传链路设计287

18.3.1 接入链路的HARQ288

18.3.2 回传链路的HARQ289

18.3.3 回传下行控制信令291

18.3.4 回传链路的参考信号293

18.3.5 回传链路和接入链路时序294

第19章 频谱和射频特性297

19.1 LTE的频谱297

19.1.1 ITU-R为IMT系统定义的频谱297

19.1.2 LTE的频段298

19.1.3 新的频段302

19.2 灵活的频谱使用302

19.3 灵活的信道带宽工作303

19.4 LTE的载波聚合305

19.5 工作在非连续频谱308

19.6 多标准无线基站308

19.7 LTE的射频要求概述311

19.7.1 发射机特性312

19.7.2 接收机特性313

19.7.3 地区性的射频要求313

19.7.4 通过网络信令的频段特定的终端要求314

19.7.5 基站类314

19.8 输出功率水平要求315

19.8.1 基站输出功率和动态范围315

19.8.2 终端输出功率和动态范围316

19.9 发送信号质量316

19.9.1 EVM和频率误差316

19.9.2 终端的带内辐射316

19.9.3 基站时间对齐317

19.10 无用辐射要求317

19.10.1 实现方面317

19.10.2 频谱辐射模板317

19.10.3 邻道泄漏比319

19.10.4 杂散辐射320

19.10.5 占用带宽321

19.10.6 发射机交调321

19.11 灵敏度和动态范围321

19.12 接收机对于干扰信号的敏感性322

19.13 支持多频段的基站323

19.14 中继的射频要求326

第20章 性能327

20.1 性能评估327

20.1.1 从终端用户的角度来看待系统性能328

20.1.2 运营商的角度329

20.2 以峰值数据传输速率和时延来衡量的系统性能329

20.3 对LTE-Advanced的性能评估329

20.3.1 模型和假设330

20.3.2 评估准则332

20.3.3 性能数值333

20.4 结论335

第21章 将来的无线接入技术——最后的思考336

21.1 LTE规范第11版之后的LTE的持续演进337

21.1.1 进一步提升的局域接入能力337

21.1.2 改进的多天线／多点传输改善339

21.1.3 机器类型的通信340

21.1.4 设备到设备的通信341

21.2 新的无线接入技术342

21.2.1 新的频率范围343

21.2.2 分配频谱资源的新方法344

21.2.3 大规模天线配置344

21.2.4 超密集部署345

21.3 最后的思考345

参考文献346