LTE空中接口技術(shù)與性能

前言

　　LTE（Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃）是3GPP定義的下一個(gè)移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)列入3GPP R8正式標(biāo)準(zhǔn)。LTE是3G與4G技術(shù)之間的一個(gè)過(guò)渡，可通俗地稱(chēng)為3.9G，或超3G。LTE改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM技術(shù)并引入MIMO（多輸入多輸出）等技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)帶寬。LTE在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit／s與上行86Mbit／s的峰值速率，改善了小區(qū)邊緣用戶(hù)的性能，同時(shí)提高了小區(qū)容量，降低了系統(tǒng)延遲。LTE可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)高清電視和互動(dòng)游戲等業(yè)務(wù)，更高的帶寬預(yù)示著移動(dòng)多媒體時(shí)代的到來(lái)。　　本書(shū)共分5章。第1章是LTE系統(tǒng)概述，主要介紹LTE的主要技術(shù)特點(diǎn)及其與3G技術(shù)的區(qū)別，對(duì)LTE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧做了簡(jiǎn)要說(shuō)明，并總結(jié)了LTE空中接口技術(shù)的總體技術(shù)特點(diǎn)。第2章是LTE物理層技術(shù)，是本書(shū)的重點(diǎn)章節(jié)之一，介紹了LTE物理層的主要性能指標(biāo)，TDD和：FDD的幀結(jié)構(gòu)和資源塊結(jié)構(gòu)，上下行物理信道及參考信號(hào)的生成過(guò)程，并詳細(xì)闡述了物理層小區(qū)搜索、隨機(jī)接入、功率控制、HARQ等重要的物理層相關(guān)過(guò)程。第3章介紹LTE的MIMO技術(shù)，詳細(xì)說(shuō)明了MIMO編解碼過(guò)程，并分析了上下行MIMO的性能，最后還探討了MIMO與波束賦形相結(jié)合的實(shí)現(xiàn)方案。第4章介紹了LTE的空中接口和RRC技術(shù)，分別介紹了LTE的無(wú)線(xiàn)鏈路層的MAC子層、RLC子層和PDCP子層，并簡(jiǎn)要說(shuō)明了RRC層的功能流程以及LTE的QoS機(jī)制。第5章著重分析LTE的網(wǎng)絡(luò)性能，包括系統(tǒng)峰值速率和頻譜效率分析、系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)分析、時(shí)延分析、上行SC－FDMA性能以及LTE的網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能等。

內(nèi)容概要

本書(shū)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議棧、空中接口技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)性能等方面介紹了LTE的有關(guān)原理及其關(guān)鍵技術(shù)，尤其對(duì)LTE的物理層技術(shù)及主要物理層和空中接口流程進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。在技術(shù)特點(diǎn)上，本書(shū)對(duì)LTE物理層的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入探討，并詳細(xì)闡述了對(duì)提高LTE峰值速率起關(guān)鍵作用的MIMO技術(shù)原理和詳細(xì)的工作流程。在空中接口方面，本書(shū)對(duì)LTE與3G系統(tǒng)的一些關(guān)鍵流程進(jìn)行了比較和分析。本書(shū)對(duì)LTE的網(wǎng)絡(luò)性能和效率分析也有獨(dú)到之處?！　”緯?shū)面向的讀者為運(yùn)營(yíng)商、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備制造商、通信業(yè)務(wù)提供商以及有關(guān)高校通信專(zhuān)業(yè)的師生等。此外，本書(shū)也可供通信技術(shù)領(lǐng)域的其他有關(guān)人員閱讀參考。

書(shū)籍目錄

第1章　LTE系統(tǒng)概述　  1.1　LTE技術(shù)特點(diǎn)　  1.2　LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　  1.3　LTE網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧　  1.4　LTE組網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用　  1.5　FDD LTE與TDD LTE　  1.6　LTE終端類(lèi)別　  1.7　LTE頻段劃分　第2章　LTE物理層技術(shù)　  2.1　概述　  2.2　幀結(jié)構(gòu)與資源塊　  2.3　下行鏈路　  2.4　上行鏈路　  2.5　調(diào)制和上變頻　  2.6　定時(shí)　  2.7　物理層過(guò)程　  2.8　LTE地址標(biāo)識(shí)　第3章　LTE的MIMO技術(shù)　  3.1　MIMO技術(shù)簡(jiǎn)介　  3.2　上行MU-MIMO的調(diào)度與解碼過(guò)程　  3.3　MIMO性能　  3.4　波束賦形技術(shù)　第4章　空中接口和RRC技術(shù)　  4.1　概述　  4.2　PDCP子層　  4.3　RLC子層　  4.4　MAC子層　  4.5　RRC技術(shù)　  4.6　LTE的QoS機(jī)制　第5章　LTE網(wǎng)絡(luò)性能　  5.1　3GPP評(píng)估的LTE網(wǎng)絡(luò)性能　  5.2　影響接收靈敏度的因素　  5.3　開(kāi)銷(xiāo)分析　  5.4　時(shí)延分析　  5.5　SC-FDMA性能　  5.6　LTE覆蓋性能　  5.7　MCS的選擇　  5.8　VoIP性能　  5.9　固定帶寬探測(cè)參考信號(hào)的鏈路性能分析　  5.10　上行ACK/NACK性能分析　  5.11　MIMO信道反饋性能分析　  5.12　不同頻率分集方式對(duì)吞吐量的影響　縮略語(yǔ)　參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

　?。?）實(shí)現(xiàn)合理的終端復(fù)雜度、成本和耗電。　?。?）支持增強(qiáng)的IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）和核心網(wǎng)。　?。?0）追求后向兼容，但應(yīng)該仔細(xì)考慮性能改進(jìn)和向后兼容之間的平衡?！　。?1）取消CS（電路交換）域，CS域業(yè)務(wù)在PS（分組交換）域?qū)崿F(xiàn)，如采用VolP?！　。?2）對(duì)低速移動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)，同時(shí)支持高速移動(dòng)?！　。?3）以盡可能相似的技術(shù)同時(shí)支持成對(duì)（paired）和非成對(duì)（unpaired）頻段?！　。?4）盡可能支持簡(jiǎn)單的鄰頻共存?！　。?5）為不同類(lèi)型服務(wù)提供QOS支持（例如基于IP的語(yǔ)音業(yè)務(wù)）。　?。?6）靈活使用已有或新增頻段?！　。?7）允許給UE分配非連續(xù)的頻譜?！　。?8）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和移動(dòng)性?！　、夙毧紤]UTRAN演進(jìn)以及UTRA的演進(jìn)要考慮簡(jiǎn)化當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；　?、谔峁╅_(kāi)放的接口，支持多廠(chǎng)商設(shè)備部署；　　③提高網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)壯性，不存在單點(diǎn)故障；　?、苤С謒ulti－RAT操作；　?、葜С謱?duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫移動(dòng)，包括RAT間的切換和基于RAT選擇的服務(wù)；保持一定的網(wǎng)絡(luò)安全水平。　　LTE接入網(wǎng)絡(luò)基于OFDM／OFDMA技術(shù)，與CDMA技術(shù)相比，OFDM／OFDMA技術(shù)具有頻譜效率高、帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)、頻域資源分配方便、抗多徑衰落、易與MIMO技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)。由于調(diào)制技術(shù)和誤碼處理的靈活性，LTE可以在較寬的SNR范圍內(nèi)有效地工作，采用MIMO技術(shù)可進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸能力?！　〔捎貌煌瑹o(wú)線(xiàn)通信空口技術(shù)的理論頻譜密度如圖1.4 所示，圖中曲線(xiàn)表示每種技術(shù)的理論頻譜密度與SNR的相對(duì)關(guān)系。理論頻譜密度與頻譜效率是不同的，頻譜效率在多小區(qū)環(huán)境中將受到干擾等因素的影響。例如，高階調(diào)制技術(shù)可提高頻譜密度，但是由于每信息比特的高能量需求反而降低了頻譜效率。

編輯推薦

　　本書(shū)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議棧、空中接口技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)性能等方面介紹了LTE的有關(guān)原理及其關(guān)鍵技術(shù)，尤其對(duì)LTE的物理層技術(shù)及主要物理層和空中接口流程進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。

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