LTE/LTE-Advanced B3G/4G/B4G移动通信系统无线技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 移动通信技术发展简史1

1.1 引言2

1.1.1 本章的目标2

1.1.2 移动通信的概念2

1.1.3 移动通信航帆正破浪前行3

1.2 初生代移动通信4

1.2.1 发明创造是无线通信的基础4

1.2.2 按钮启动式无线通话系统的诞生5

1.3 第一代移动通信：模拟语音5

1.3.1 贝尔试验室发明高级移动电话系统5

1.3.2 第一代移动通信的特点8

1.4 第二代移动通信：数字语音8

1.4.1 数字高级移动电话系统（D-AMPS）9

1.4.2 全球移动通信系统（GSM）11

1.4.3 码分多路访问（CDMA）13

1.4.4 第二代移动通信的特点19

1.5 第三代移动通信：数字语音与数据19

1.5.1 IMT—2000计划19

1.5.2 UMTS21

1.5.3 TD-SCDMA27

1.5.4 第三代移动通信的特点28

1.6 4G时代的移动通信：宽带和多功能集成29

1.6.1 3GPP和IEEE两大阵营技术演进路线29

1.6.2 4G时代移动通信技术趋势以及与3G的特点比较31

1.6.3 B3G/4G的主要技术介绍33

1.7 让我们一起成就B4G/5G时代的“移动”梦38

1.8 手机的发展过程与设计制造流程40

1.8.1 手机的发展历程40

1.8.2 手机的一般设计制造流程41

1.8.3 LTE手机42

1.9 结束语43

参考文献44

第2章 LTE/LTE-Advanced标准化的主要目标46

2.1 本章目标46

2.2 LTE/LTE-Advanced市场和技术背景46

2.2.1 2008年LTE市场和技术背景46

2.2.2 2013年LTE/LTE-Advanced市场和技术背景47

2.3 对4G/B4G/5G的六个期望48

2.3.1 4G的基本概念48

2.3.2 对4G/B4G/5G 期望48

2.4 呼之欲出的标准化组织机构49

2.5 LTE/SAE标准化工作的主要目标和大致时间表51

2.5.1 LTE（R8）标准化工作的主要目标51

2.5.2 制定LTE（R8）标准的时间表51

2.6 4G（LTE-Advanced）标准化的主要内容52

2.6.1 LTE-Advanced（R10）标准化工作的主要目标52

2.6.2 制定LTE-Advanced（R10）标准的时间表53

2.7 4G（LTE-Advanced）与IMT-Advanced的比较54

2.7.1 4G（LTE-Advanced）与IMT-Advanced54

2.7.2 LTE-Advanced与LTE（R8）55

2.8 频谱55

2.8.1 全球尽可能统一频段55

2.8.2 3G和4G频谱55

2.9 3GPP规范的文档组织方式56

2.9.1 3GPP技术规范的主页面56

2.9.2 3GPP规范的正式文本56

2.9.3 3GPP技术规范小组的文档58

2.9.4 3GPP会议文档59

2.9.5 3GPP技术文档60

2.9.6 参与3GPP标准化工作的各方信息61

2.9.7 3GPP规范的阅读方法61

2.1 0结束语63

参考文献64

第3章 LTE/LTE-Advanced的体系结构65

3.1 引言65

3.1.1 本章的目标65

3.1.2 数据协议的概念65

3.1.3 举例说明传输层和网络层之间的关系68

3.2 E-UTRAN系统结构70

3.2.1 E-UTRAN的基本骨架71

3.2.2 E-UTRAN的结构71

3.2.3 E-UTRAN内部的功能划分73

3.2.4 E-UTRAN结构与UTRAN结构的比较75

3.3 无线协议架构76

3.3.1 E-UTRAN通用协议模型76

3.3.2 无线协议架构77

3.4 eNB之间的接口X277

3.4.1 X2用户平面77

3.4.2 X2控制平面77

3.5 eNB和EPC的接口SI79

3.5.1 S1用户平面79

3.5.2 S1控制平面79

3.6 E-UTRAN与IP传输82

3.6.1 3GPP无漫游的系统结构82

3.6.2 3GPP有漫游的系统结构83

3.6.3 演进的GTP协议和它的使用范围84

3.6.4 UE/eNodeB/MME的控制平面协议栈86

3.6.5 UE/eNodeB/网关的用户平面协议栈87

3.6.6 E-UTRAN连接过程举例88

3.7 支持家用基站的架构92

3.7.1 家用基站的架构和部署场景92

3.7.2 家用基站接口93

3.8 支持中继的架构94

3.8.1 支持RN的E-UTRAN架构94

3.8.2 中继架构94

3.8.3 Un 口无线协议95

3.8.4 S1/X2用户平面和控制平面95

3.8.5 中继的信令过程举例97

3.9 UMTS核心网结构和演进99

3.9.1 3GPP核心网结构进化回顾99

3.9.2 3GPP的SAE结构101

3.9.3 3GPPSAE的QoS概念103

3.9.4 E-UTRAN的共享机制106

3.9.5 3GPP各版本核心网结构比较和演进趋势107

3.9.6 LTE/SAE中IMS语音应用举例109

3.1 0本章总结113

参考文献114

第4章 LTE/LTE-Advanced物理层116

4.1 本章目标116

4.2 物理层基础117

4.2.1 数据通信的理论基础117

4.2.2 物理层的功能和作用121

4.2.3 ARQ和HARQ122

4.2.4 载波聚合125

4.3 帧结构127

4.3.1 一型帧结构127

4.3.2 二型帧结构127

4.4 下行链路的物理设计128

4.4.1 下行链路的时隙结构和物理资源划分128

4.4.2 下行物理信道的一般结构130

4.4.3 基于OFDM的基本下行传输方案130

4.4.4 下行链路物理层的处理机制132

4.4.5 下行链路的控制信道132

4.4.6 下行链路的参考信号133

4.4.7 下行链路的多天线传输134

4.4.8 物理层的过程135

4.5 上行链路的物理设计136

4.5.1 上行链路的时隙结构和物理资源划分136

4.5.2 上行链路的基本传输方案137

4.5.3 上行链路物理层的处理机制139

4.5.4 上行链路控制信道140

4.5.5 上行链路参考信号140

4.5.6 随机接入前导140

4.5.7 上行链路多天线传输141

4.5.8 物理信道的过程141

4.6 物理信道的分工141

4.7 传输信道142

4.7.1 下行传输信道142

4.7.2 上行传输信道143

4.7.3 传输信道与物理信道的映射143

4.8 物理层模型144

4.8.1 传输信道物理层模型144

4.8.2 物理层指示148

4.9 调度148

4.1 0结束语149

参考文献149

第5章 LTE/LTE-Advanced无线接口协议151

5.1 引言151

5.1.1 本章的目标151

5.1.2 无线通信协议设计的一般流程与举例151

5.2 无线接口协议架构156

5.3 媒体访问控制（MAC）协议158

5.3.1 MAC子层提供的服务和功能158

5.3.2 逻辑信道的描述159

5.3.3 逻辑信道与传输信道之间的映射160

5.3.4 MAC和PDU格式和参数161

5.3.5 MAC工作过程举例161

5.4 无线链路控制（RLC）协议163

5.4.1 RLC的结构与实体163

5.4.2 RLC提供的服务167

5.4.3 RLC提供的功能167

5.4.4 RLCPDU的分类167

5.4.5 RLCPDU的格式和参数168

5.4.6 RLC的工作过程举例169

5.5 分组数据汇聚（PDCP）协议172

5.5.1 PDCP的结构与实体172

5.5.2 PDCP的服务172

5.5.3 PDCP的功能173

5.5.4 PDCPPDU的结构173

5.5.5 PDCP/RLC联合工作过程举例174

5.6 无线资源控制（RRC）协议176

5.6.1 RRC层模型176

5.6.2 UE状态和状态转换178

5.6.3 RRC提供的服务179

5.6.4 RRC提供的功能179

5.6.5 RRC信息180

5.6.6 有载波聚合的RRC181

5.6.7 RRC的工作过程举例182

5.7 实例183

5.7.1 RRC与低层之间的关系183

5.7.2 MAC和RRC各自的控制特点举例184

5.7.3 物理层到MAC层聚合方法举例184

参考文献186

第6章 无线资源管理187

6.1 引言187

6.1.1 本章目标187

6.1.2 网络资源的分配187

6.2 无线准入控制189

6.2.1 无线准入控制的功能189

6.2.2 无线准入控制的原理189

6.2.3 无线准入控制的算法192

6.3 动态资源分配管理196

6.3.1 动态资源分配的功能196

6.3.2 动态资源分配的基础196

6.3.3 下行动态资源分配方案198

6.3.4 上行动态资源分配的算法208

6.4 负载平衡控制213

6.4.1 负载平衡的目的213

6.4.2 负载平衡的原理213

6.4.3 负载平衡的算法214

6.5 结束语217

参考文献217

第7章 移动性管理220

7.1 引言220

7.2 在E-UTRAN内部的移动性管理220

7.2.1 在ECM IDLE状态下的移动性管理221

7.2.2 在ECM-CONNECTED状态下的移动性管理222

7.2.3 测量226

7.2.4 随机访问的过程227

7.2.5 随机访问在L1和L2/3之间的交互过程230

7.2.6 无线连接失败231

7.2.7 无线访问网络共享机制232

7.3 在RAT之间的移动性管理233

7.3.1 小区的重选233

7.3.2 切换233

7.3.3 测量234

7.4 E-UTRAN和非3GPP RAT之间的移动性管理235

7.4.1 UE能力配备235

7.4.2 E-UTRAN和cdma2000之间的移动性管理236

7.5 区域限制239

7.6 结束语239

参考文献239

第8章 拥塞控制管理241

8.1 TCP/IP拥塞控制算法回顾241

8.1.1 基本概念和理论241

8.1.2 TCP拥塞控制243

8.1.3 IP拥塞控制247

8.1.4 IP拥塞控制与TCP拥塞控制比较252

8.1.5 拥塞控制和控制系统253

8.1.6 拥塞控制的类型255

8.1.7 拥塞控制技术路线总结256

8.2 具有优先级自适应的队列管理算法257

8.2.1 RED及其改进算法的分析257

8.2.2 PRED算法258

8.2.3 性能分析261

8.3 联合传输层和网络层的拥塞控制算法265

8.3.1 UCC算法266

8.3.2 性能分析270

8.4 FAT支持传输公平性的TCP拥塞控制273

8.4.1 公平性的评价方法273

8.4.2 问题描述273

8.4.3 支持传输公平性的拥塞控制策略275

8.4.4 实验结果和公平性评价276

8.4.5 FAT小结279

8.5 优化无线TCP与RLC的拥塞管理280

8.5.1 LTE的 TCP/IP概念280

8.5.2 优化无线TCP和 RLC的方法281

8.5.3 RLC的拥塞管理实例284

8.6 物联网时代LTE-Advanced的机器通信拥塞管理285

8.6.1 物联网发展的基础与趋势285

8.6.2 不甘寂寞的3GPP287

8.6.3 几个网络拥塞场景288

8.6.4 无线网拥塞控制289

8.7 结束语291

参考文献291

第9章 LTE/LTE-Advanced的性能评估294

9.1 引言294

9.2 LTE的峰值速率294

9.3 LTE的C平面时延和 U平面延时295

9.3.1 FDD帧结构时的C平面时延295

9.3.2 TDD 帧结构类型一时的C平面时延296

9.3.3 TDD 帧结构类型二时的C平面时延298

9.3.4 FDD帧结构时的U平面时延298

9.3.5 TDD帧结构类型一时的U平面时延299

9.3.6 TDD 帧结构类型二时的U平面时延301

9.4 LTE的吞吐量和频谱效率301

9.5 LTE的移动性和覆盖303

9.5.1 对不同的移动速度提供支持303

9.5.2 切换时U平面中断时长估计303

9.5.3 大尺寸小区系统的覆盖性能306

9.5.4 特大尺寸小区系统的覆盖性能306

9.6 LTE的MBMS和其他306

9.6.1 初始性能评估306

9.6.2 MBSFN性能评估306

9.6.3 网络同步307

9.6.4 VoIP性能评估307

9.7 性能评估体系思路及研究方法308

9.8 LTE-Advanced的性能评估308

9.8.1 LTE-Advanced的性能评估模型308

9.8.2 峰值频率效率和传输时延310

9.8.3 频谱效率和用户吞吐量310

9.8.4 LTE-Advanced性能与3GPP目标的符合度评估313

9.8.5 VoIP容量313

9.8.6 切换性能314

9.9 结束语314

参考文献314

第10章 LTE/LTE-Advanced与多网融合316

10.1 基本概念316

10.1.1 融合与协同317

10.1.2 三网融合318

10.1.3 融合的分类318

10.2 多网融合的趋势和特点319

10.2.1 三网融合时代电信市场的五大趋势319

10.2.2 多网融合发展的推手320

10.2.3 对多网融合的期盼321

10.3 3GPP LTE/LTE-Advanced与WiMAX的融合方案324

10.3.1 WiMAX的网络模型324

10.3.2 3GPP LTE/LTE-Advanced与WiMAX的融合方案324

10.4 3GPP LTE/LTE-Advanced与WLAN的融合方案326

10.4.1 WLAN接入3GPP的模型326

10.4.2 3GPP LTE/LTE-Advanced与WLAN融合的参考模型327

10.4.3 标准化的网络接入之路333

10.5 三网融合背景下3GPP LTE/LTE-Advanced与广电网的融合方案334

10.5.1 下一代广播电视网（NGB）334

10.5.2 LTE/LTE-Advanced与NGB融合的基本架构335

10.6 GSM/TD/LTE/WLAN多制式融合举例336

10.6.1 背景知识336

10.6.2 AP热点自动提醒，引导用户使用WLAN网络的流程337

10.6.3 WLAN与PS协同，实现基于TGW的可信接入流程338

10.6.4 LTE与GSM/TD核心网的融合338

10.6.5 GSM/TD/LTE/WLAN多制式融合拓扑339

10.6.6 对运营企业来说，管理和运营复杂网络的时代已经来临340

10.7 四网融合举例目标图和进一步解读342

10.8 对未来中国通信融合产业健康发展的五个思考345

参考文献346

第11章 后LTE-Advanced时代移动通信（无线）发展趋势347

11.1 引言347

11.1.1 概述347

11.1.2 本章目标348

11.2 下一代宽带移动通信网络发展的13个挑战349

11.3 移动应用发展的9个新特点354

11.4 移动通信（无线、运营商）迫切需要研究的一些原则性课题357

11.4.1 蜂窝／非蜂窝道路上的研究课题357

11.4.2 从生物细胞信号转导角度看eNodeB再演进的研究课题362

11.4.3 与终端有关的研究课题363

11.4.4 通信网（包括移动通信网）监管的研究课题367

11.4.5 与业务内容发展和信息化有关的研究课题368

11.4.6 与移动通信有关的其他研究课题374

11.5 本章小结375

参考文献376

缩略语378