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本書講述的是4G移動通信系統(tǒng)中的LTE相關(guān)技術(shù)，介紹了包括用于在基站和移動臺，以及用于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)和信令消息的無線通信技術(shù)。在結(jié)構(gòu)上，本書分為四個部分。第1部分為基礎(chǔ)知識，包括第1章引言，第2章系統(tǒng)架構(gòu)演進，第3章數(shù)字無線通信，第4章正交頻分多址，第5章多天線技術(shù)。第2部分主要講的是LTE的空中接口，包括第6章LTE空中接口協(xié)議的架構(gòu)，第7章小區(qū)獲取，第8章數(shù)據(jù)傳輸和接收，第9章隨機接入，第10章空中接口層2。第3部分介紹了管理移動臺的行為信令過程，包括第11章上電和下電的過程，第12章安全機制，第13章服務(wù)質(zhì)量、策略和計費，第14章移動性管理，第15章與UMTS和GSM的互操作，第16章與非3GPP技術(shù)的互操作，第17章自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。后一部分介紹了更專業(yè)的主題，包括第18章版本9的增強，第19章LTE-A和版本10，第20章版本11和版本12，第21章電路域回落，第22章VoLTE和IP多媒體子系統(tǒng)，第23章LTE和LTE-A的性能。

　　本書講述的是關(guān)于世界上占主導(dǎo)地位的4G移動通信系統(tǒng)——LTE。
　　在寫作本書時，我的目標是為讀者簡潔地、系統(tǒng)地介紹LTE使用的技術(shù)。本書涵蓋了整個系統(tǒng)，包括用于基站和移動臺之間無線通信的技術(shù)，以及用于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)和信令消息的技術(shù)。我希望讀者能夠從本書中清楚地了解系統(tǒng)和不同組件之間的相互作用。讀者將能夠自信地面對更先進的資料。
　　目標受眾是雙重的。首先，我希望本書對于LTE工程師是有價值的，特別是那些從其他技術(shù)如GSM、UMTS和cdma2000轉(zhuǎn)向LTE的，或是精通LTE部分技術(shù)但想了解系統(tǒng)整體的，或是剛接觸移動通信行業(yè)的。其次，本書也給了那些非技術(shù)人員一些有價值的概述，如項目經(jīng)理、營銷經(jīng)理和知識產(chǎn)權(quán)顧問。
　　在結(jié)構(gòu)上，本書分為四個部分。第1部分為基礎(chǔ)知識。第1章介紹了LTE與早期移動通信系統(tǒng)的關(guān)系，并闡述了其要求和關(guān)鍵技術(shù)特點。第2章介紹了系統(tǒng)的架構(gòu)，特別是其包含的硬件組件和通信協(xié)議及其無線電頻譜的使用。第3章回顧了LTE從早期移動通信系統(tǒng)繼承的無線傳輸技術(shù)，而第4、5章描述了正交頻分多址和多輸入多輸出天線的最新技術(shù)。
　　第2部分涵蓋了LTE的空中接口。第6章是空中接口的高級描述，而第7章涉及移動臺在接通時為發(fā)現(xiàn)附近的LTE基站使用的低級過程。第8章涵蓋了基站和移動臺用于發(fā)送和接收信息的低級過程。第9章涵蓋了特定的過程——隨機接入，通過它移動臺可以在沒有預(yù)先安排的情況下與基站聯(lián)系。第10章介紹了空中接口的高級部分，即媒體接入控制、無線鏈路控制和分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議
　　第3部分涵蓋了管理移動臺行為的信令過程。在第11章中，我們描述了移動臺在開機時使用的高級過程，向網(wǎng)絡(luò)注冊并與外界建立通信。第12章涵蓋了LTE使用的安全過程。第13章涵蓋了管理服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)流計費特性的過程。第14章描述了網(wǎng)絡(luò)用于跟蹤移動臺位置的移動性管理過程。第15章描述了LTE與GSM和UMTS的早期技術(shù)的互操作，而第16章討論了與如無線局域網(wǎng)和cdma2000的其他技術(shù)的互操作。第17章涵蓋了LTE的自配置和自優(yōu)化能力。
　　最后一部分介紹更專業(yè)的主題。第18、19和20章描述了在規(guī)范的更新版本中對LTE進行的增強，特別是被稱為LTE-A的技術(shù)的增強版本。第21、22章涵蓋了向LTE設(shè)備傳送語音呼叫的兩個最重要的解決方案，即電路域回落和IP多媒體子系統(tǒng)。最后，第23章回顧了LTE的性能，并討論了用于估計LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量的技術(shù)。
　　LTE具有大量的首字母縮略語，并且很難在不使用它們的情況下討論主題。但是，它們對于新手來說顯得并不必要，所以我的目的是將縮略語的使用保持在合理的最低限度，通常偏向使用全稱。
　　我也努力保持本書的數(shù)學(xué)內(nèi)容只需達到理解系統(tǒng)所需的最低限度。LTE空中接口廣泛使用復(fù)數(shù)、傅里葉變換和矩陣代數(shù)，但是讀者不需要任何預(yù)備知識來理解本書。我們有限地使用第3、4章中的復(fù)數(shù)來對調(diào)制進行討論，并且在第4、5章中引入傅里葉變換和矩陣，以介紹正交頻分多址和多天線的更高級方面的內(nèi)容。然而，讀者可以跳過這些，而不影響對主題的總體理解。

原書前言縮略語第1章引言 1.1 UMTS和GSM的架構(gòu) 1.1.1 高層體系架構(gòu) 1.1.2 無線接入網(wǎng)的架構(gòu) 1.1.3 核心網(wǎng)的架構(gòu) 1.1.4 通信協(xié)議 1.2 移動通信系統(tǒng)的歷史背景 1.2.1 1G到3G 1.2.2 第三代系統(tǒng) 1.3 LTE的需求 1.3.1 移動數(shù)據(jù)的增長 1.3.2 移動通信系統(tǒng)的容量 1.3.3 提高系統(tǒng)容量 1.3.4 其他目的 1.4 UMTS到LTE 1.4.1 LTE的高層體系架構(gòu) 1.4.2 長期演進 1.4.3 系統(tǒng)架構(gòu)演進 1.4.4 LTE語音呼叫 1.4.5 LTE的增長 1.5 LTE到LTE-A 1.5.1 4G的ITU規(guī)范 1.5.2 LTE-A的規(guī)范 1.5.3 4G通信系統(tǒng) 1.5.4 4G的意義 1.6 LTE的3GPP規(guī)范參考文獻第2章系統(tǒng)架構(gòu)演進 2.1 LTE的高層體系架構(gòu) 2.2 用戶設(shè)備 2.2.1 UE的架構(gòu) 2.2.2 UE的功能 2.3 演進UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng) 2.3.1 E-UTRAN的架構(gòu) 2.3.2 傳輸網(wǎng) 2.3.3 小區(qū)和家庭eNB 2.4 演進分組核心網(wǎng) 2.4.1 EPC的架構(gòu) 2.4.2 漫游架構(gòu) 2.4.3 網(wǎng)絡(luò)區(qū)域 2.4.4 編號、尋址和識別 2.5 通信協(xié)議 2.5.1 協(xié)議模型 2.5.2 空中接口傳輸協(xié)議 2.5.3 固網(wǎng)傳輸協(xié)議 2.5.4 用戶平面協(xié)議 2.5.5 信令協(xié)議 2.6 示例信令流 2.6.1 接入層信令 2.6.2 非接入層信令 2.7 承載管理 2.7.1 EPS承載 2.7.2 默認和專用承載 2.7.3 采用GTP協(xié)議的承載實現(xiàn) 2.7.4 采用GRE與PMIP協(xié)議的承載實現(xiàn) 2.7.5 信令無線承載 2.8 狀態(tài)圖 2.8.1 EPS移動性管理 2.8.2 EPS連接性管理 2.8.3 無線資源控制 2.9 頻譜分配參考文獻第3章數(shù)字無線通信 3.1 無線傳輸和接收 3.1.1 載波信號 3.1.2 調(diào)制技術(shù) 3.1.3 調(diào)制過程 3.1.4 解調(diào)過程 3.1.5 信道估計 3.1.6 調(diào)制信號帶寬 3.2 蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的無線傳輸 3.2.1 多址接入技術(shù) 3.2.2 FDD和TDD模式 3.3 接收信號的損傷 3.3.1 傳播損耗 3.3.2 噪聲和干擾 3.3.3 多徑和衰落 3.3.4 符號間干擾 3.4 錯誤管理 3.4.1 前向糾錯 3.4.2 自動重復(fù)請求 3.4.3 混合ARQ 參考文獻第4章正交頻分多址 4.1 OFDMA的原理 4.1.1 子載波 4.1.2 OFDM發(fā)射機 4.1.3 OFDM接收機 4.1.4 快速傅里葉變換 4.1.5 OFDMA的框圖 4.1.6 傅里葉變換的細節(jié) 4.2 OFDMA的優(yōu)點和附加功能 4.2.1 子載波正交 4.2.2 子載波間隔的選擇 4.2.3 頻率特定調(diào)度 4.2.4 碼間干擾的降低 4.2.5 循環(huán)前綴插入 4.2.6 符號持續(xù)時間的選擇 4.2.7 分數(shù)頻率重復(fù)使用 4.3 單載波頻分多址 4.3.1 OFDMA功率變化 4.3.2 SC-FDMA的結(jié)構(gòu)圖參考文獻第5章多天線技術(shù) 5.1 分集技術(shù) 5.1.1 接收分集 5.1.2 閉環(huán)發(fā)射分集 5.1.3 開環(huán)發(fā)射分集 5.2 空間復(fù)用 5.2.1 操作原理 5.2.2 開環(huán)空間復(fù)用 5.2.3 閉環(huán)空間復(fù)用 5.2.4 矩陣表示法 5.2.5 實現(xiàn)的問題 5.2.6 多用戶MIMO 5.3 波束成形 5.3.1 操作原理 5.3.2 波束控制 5.3.3下行鏈路多用戶MIMO技術(shù)深入研究參考文獻第6章 LTE空中接口協(xié)議的架構(gòu) 6.1 空中接口協(xié)議棧 6.2 邏輯、傳輸和物理信道 6.2.1 邏輯信道 6.2.2 傳輸信道 6.2.3 物理數(shù)據(jù)信道 6.2.4 控制信息 6.2.5 物理控制信道 6.2.6 物理信號 6.2.7 信息流 6.3 資源網(wǎng)格 6.3.1 時隙結(jié)構(gòu) 6.3.2 幀結(jié)構(gòu) 6.3.3上行鏈路定時提前 6.3.4 資源網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 6.3.5 帶寬選項 6.4 多天線傳輸 6.4.1 下行鏈路天線端口 6.4.2 下行鏈路傳輸模式 6.5 資源元素映射 6.5.1 下行鏈路資源元素映射 6.5.2 上行鏈路資源元素映射參考文獻第7章小區(qū)獲取 7.1 獲取步驟 7.2 同步信號 7.2.1 物理小區(qū)標識 7.2.2 主同步信號 7.2.3 輔同步信號 7.3 下行鏈路參考信號 7.4 物理廣播信道 7.5 物理控制格式指示信道 7.6 系統(tǒng)信息 7.6.1 系統(tǒng)信息的組成 7.6.2 系統(tǒng)信息的傳輸和接收 7.7 獲取后的流程參考文獻第8章數(shù)據(jù)傳輸和接收 8.1 數(shù)據(jù)傳輸流程 8.1.1 下行鏈路發(fā)送和接收 8.1.2 上行鏈路發(fā)送和接收 8.1.3 半持續(xù)調(diào)度 8.2 PDCCH上的調(diào)度信息的傳輸 8.2.1 下行鏈路控制信息 8.2.2 資源分配 8.2.3 示例：DCI格式1 8.2.4 無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識 8.2.5 PDCCH的發(fā)送和接收 8.3 在PDSCH和PUSCH上的數(shù)據(jù)傳輸 8.3.1 傳輸信道處理 8.3.2 物理信道處理 8.4 PHICH上的混合ARQ指示的傳輸 8.4.1 引言 8.4.2 PHICH的資源元素映射 8.4

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