3GPP LTE物理層和空中接口技術

內容概要

LTE技術作為未來寬帶移動通信技術的主流標準，無論是運營商還是解決方案設備提供商都投入了大量的資源啟動對LTE的研發(fā)工作。為了使從事無線通信行業(yè)的技術人員以及準備從事無線通信行業(yè)的人員掌握其中的精華，這本由張志林編著的《3GPP
LTE物理層和空中接口技術》采用由淺入深的思路向讀者展現(xiàn)LTE物理層和空中接口技術。書中通過大量的實例向讀者呈現(xiàn)講解的內容，使讀者理解和掌握問題的本質，改變以往讀者被動接受概念和原理的局面。
 《3GPP
LTE物理層和空中接口技術》共涵蓋7章，分別介紹了LTE產(chǎn)生的背景，對LTE的網(wǎng)絡架構和協(xié)議棧作了簡要的說明；無線通信技術以及數(shù)字信號處理過程，結合實例言簡意駭?shù)卣f明實現(xiàn)原理和方法：
LTE物理層技術，重點對物理幀結構、物理資源劃分以及物理信道的調制實現(xiàn)進行了說明；LTE物理層復用技術及物理層過程；LTE的空中接口技術及實現(xiàn)流程，MAC子層、RLC子層、PDCP子層以及RRC層的功能和實現(xiàn)機制，RRC層實現(xiàn)的具體流程；多天線技術的原理及應用；LTE的下一步演進LTE-A的發(fā)展趨勢及關鍵技術。
本書可作為從事移動通信工作的技術人員，包括運營商工作人員、解決方案設備提供商研究開發(fā)人員的技術書籍，也可作為各高校相關通信專業(yè)師生從事研究工作的參考書或研究生的專業(yè)教材。

書籍目錄

第1章  概述
  1.1 背景
    1.1.1 移動通信發(fā)展簡史
    1.1.2 無線移動技術演進現(xiàn)狀
  1.2 LTE項目介紹
  1.3 3GPP組織簡介
  1.4 LTE協(xié)議規(guī)范結構
  1.5 LTE協(xié)議架構
    1.5.1 E.UTRAN網(wǎng)元功能
    1.5.2 無線協(xié)議接口
  1.6 系統(tǒng)架構演進(SAE)介紹
    1.6.1 SAE介紹
    1.6.2 SAE架構
第2章  無線傳輸技術
  2.1 無線信道傳播
    2.1.1 概述
    2.1.2 傳播模型
    2.1.3 路徑損耗模型
    2.1.4 衰落特性相關定義
    2.1.5 噪聲和干擾
  2.2 數(shù)字信號處理
    2.2.1 加擾
    2.2.2 信源編碼
    2.2.3 信道編碼
    2.2.4 交織
    2.2.5 調制
    2.2.6 信道估計與均衡
  2.3 OFDM技術
    2.3.1 OFDM技術概述
    2.3.2 OFDM原理
    2.3.3 OFDM的應用
    2.3.4 OFDM優(yōu)點和不足
第3章  LTE物理層信道與調制
  3.1 概述
    3.1.1 LTE協(xié)議層整體結構
    3.1.2 物理層概要描述
    3.1.3 LTE物理層協(xié)議規(guī)范文檔組成
  3.2 物理層幀結構
  3.3 LTE工作頻段、頻點和傳輸帶寬
  3.4 上行物理信道與調制
    3.4.1 物理信道概念與分類
    3.4.2 時隙結構和物理資源
    3.4.3 物理上行共享信道(PUSCH)處理過程
    3.4.4 參考信號分類與處理過程
    3.4.5 SC-FDMA基帶信號的產(chǎn)生
    3.4.6 物理隨機接入信道(PRACH)處理過程
    3.4.7 物理上行控制信道(PUCCH)處理過程
    3.4.8 調制和上變換
  3.5 下行物理信道與調制
    3.5.1 物理信道概念與分類
    3.5.2 時隙結構和物理資源
    3.5.3 下行物理信道通用處理過程
    3.5.4 物理下行共享信道(PDSCH)處理過程
    3.5.5 物理多播信道(PMCH)處理過程
    3.5.6 物理廣播信道(PBCH)處理過程
    3.5.7 物理控制格式指示信道(PCFICH)處理過程
    3.5.8 物理下行控制信道(PDCCH)處理過程
    3.5.9 物理HARQ指示信道(PHICH)處理過程
    3.5.10 參考信號處理過程
    3.5.11 同步信號處理過程
    3.5.12 OFDM基帶信號發(fā)生器
    3.5.13 調制和上變換
  3.6 調制映射通用功能
第4章  信道復用、編碼與物理層過程
  4.1 概述
  4.2 物理信道的映射
  4.3 信道處理流程
    4.3.1 CRC原理與LTE系統(tǒng)CRC計算
    4.3.2 碼塊的分段和碼塊CRC添加
    4.3.3 信道編碼
    4.3.4 速率匹配
    4.3.5 碼塊級聯(lián)
  4.4 上行傳輸信道與控制信息處理
    4.4.1 隨機接入信道(RACH)
    4.4.2 上行共享信道(UL-SCH)
    4.4.3 PUCCH上的控制信息
    4.4.4 UCI信道質量信息和HARQ.ACK的信道編碼
  4.5 下行傳輸信道與控制信息處理
    4.5.1 廣播信道(BCH)
    4.5.2 下行共享信道、尋呼信道以及多播信道處理
    4.5.3 下行控制信息
    4.5.4 控制格式指示
    4.5.5 HARQ指示(HI)
  4.6 物理層過程
    4.6.1 同步過程
    4.6.2 功率控制
    4.6.3 隨機接入過程
    4.6.4 PDSCH的相關處理過程
    4.6.5 ACK/ACK上報的終端過程
    4.6.6 PUSCH的相關處理過程
    4.6.7 PDCCH的相關處理過程
    4.6.8 PLICCH的相關處理過程
  4.7 物理層測量
    4.7.1 UE涉及的測量能力
    4.7.2 E-UTRAN的測量能力
第5章  LTE空口協(xié)議與RRC處理
  5.1 E-UTRAN無線接口架構劃分
  5.2 媒體接入控制(MAC)子層
    5.2.1 MAC子層功能
    5.2.2 MAC子層信道
    5.2.3 MAC的PDU格式和SDlJ格式
    5.2.4 MAC子層參與的過程
  5.3 無線鏈路控制(RLC)子層
    5.3.1 RLC功能
    5.3.2 RLC協(xié)議結構
    5.3.3 RLC實體介紹
  5.4 分組數(shù)據(jù)匯聚(PDCP)子層
    5.4.1 PDCP子層功能
    5.4.2 PDCP的PDU格式
    5.4.3 PDCP子層數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)加密與完整性保護處理
    5.4.4 PDCP頭壓縮
    5.4.5 PDCP重新建立處理
    5.4.6 PDCP定時丟棄
  5.5 無線資源控制(RRC)層
    5.5.1 RRC的狀態(tài)
    5.5.2 RRC涉及的相關處理流程
    5.5.3 典型信令流程簡介
第6章  多天線技術
  6.1 多天線技術概述
  6.2 SISO系統(tǒng)模型
  6.3 MIMO系統(tǒng)模型及優(yōu)點
  6.4 分集技術
    6.4.1 空間分集
    6.4.2 頻率分集與時間分集
  6.5 時分編碼技術
    6.5.1 空時塊碼
    6.5.2 空時格碼
    6.5.3 空時發(fā)射分集
  6.6 空間復用技術
    6.6.1 分層空時碼原理
    6.6.2 分層空時編碼原理
  6.7 常用空時技術應用
    6.7.1 基于STBC的技術
    6.7.2 基于空時格碼的技術
    6.7.3 基于空間復用技術
  6.8 通信系統(tǒng)中幾種常用的MIMO模型
    6.8.1 IEEE802.16e系統(tǒng)中MIMO的使用
    6.8.2 LTE系統(tǒng)中MIMO的使用
  6.9 波束賦形技術
    6.9.1 下行波束賦形介紹
    6.9.2 波束賦形和STC的結合
  6.10 多天線技術帶來的增益
第7章  LTE后續(xù)演進
  7.1 概述
  7.2 LTE-A需求與趨勢
  7.3 LTE/LTE-A關鍵技術簡介
    7.3.1 OFDM和SC-FDMA技術
    7.3.2 優(yōu)化MIMO技術
    7.3.3 載波聚合(CA)的協(xié)同通信
    7.3.4 無線中繼技術
    7.3.5 小區(qū)間的干擾抑制技術
    7.3.6 多點協(xié)同
    7.3.7 調度算法介紹
  7.4 LTE-A網(wǎng)絡演進
    7.4.1 E-MBMS的演進
    7.4.2 自組織網(wǎng)絡
    7.4.3 家庭基站
  7.5 小結
縮略語
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　（3）樣值同步：就是要求發(fā)送端和接收端的采樣頻率一致。由于估計誤差、噪聲干擾、發(fā)射端晶體振蕩器的漂移，接收端采樣時鐘不可能毫無誤差地跟蹤發(fā)射端晶體振蕩器的變化，采樣點總會稍慢或稍快于發(fā)射端時鐘，因此產(chǎn)生采樣時鐘頻率偏移。這種誤差量常常可以被忽略，實際上對于子載波數(shù)目很大的系統(tǒng)，采樣時鐘頻率偏移會造成兩方面的影響：一是產(chǎn)生時變的定時偏差，導致接收機必須要跟蹤時變的相位變化；二是采樣時鐘頻率的偏移就意味著周期有偏差，因此經(jīng)過采樣的子載波之間不再保持正交性，從而產(chǎn)生ICI。在利用同步采樣的OFDM。系統(tǒng)中，可以從接收到符號星座點的相位旋轉中得到瞬時的采樣定時偏差，數(shù)字鎖相環(huán)利用這一信息去控制壓控振蕩器，以確定采樣時刻，這樣就可以保證接收機和發(fā)射機之間的采樣定時偏差的均值為零。　　由于同步是OFDM技術中的一個難點，很多OFDM同步算法，主要是針對循環(huán)擴展和特殊的訓練序列以及導頻信號來進行。上述三種同步并不是孤立的，它們之間互相影響，所以一般都是將這幾種同步綜合起來考慮，實際系統(tǒng)中同步的實現(xiàn)一般可分兩步走：第一步是捕獲階段，即進行粗同步，使得需同步的參量在一個較小的范圍內變化。第二步是跟蹤階段，即進行細同步以進一步減小同步誤差使得同步盡可能精確。3）信道估計技術關于信道估計的概念以及分類在前面的章節(jié)已經(jīng)描述，此處不再過多描述，僅簡單回顧一下。無線通信系統(tǒng)的性能主要受到無線信道的影響。無線信道的隨機性導致接收信號的幅度、相位和頻率失真，很難進行分析。為了恢復出原始數(shù)據(jù)流，接收端必須先進行信道估計，獲得子載波上的參考相位和幅值。信道估計的準確性直接影響到整個OFDM系統(tǒng)的性能。常見的信道估計方法有兩類：基于導頻信息的信道估計和基于循環(huán)前綴的盲信道估計。在OFDM系統(tǒng)中，信道估計器的設計主要有兩個關鍵問題：一是導頻信息的選擇，由于無線信道的時變特性，需要接收機不斷對信道進行跟蹤，因此導頻信息也必須不斷地傳送；二是對既有較低復雜度又有良好導頻跟蹤能力的信道估計器進行設計，在確定導頻發(fā)送方式和信道估計準則條件下，尋找最佳的信道估計器結構。差分檢測和相干檢測是常用的方法?！　〗邮斩耸褂貌罘謾z測時不需要信道估計，但仍需要一些導頻信號提供初始的相位參考，差分檢測可以降低系統(tǒng)的復雜度和導頻的數(shù)量，但卻損失了信噪比。尤其是在OF.DM。系統(tǒng)中，系統(tǒng)對頻偏比較敏感，所以一般使用相干檢測?！　　?/pre>








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