LTE/LTE-Advanced关键技术与系统性能.pdf

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书籍描述

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通过性能分析将LTE/LTE-Advanced空口的主要技术联系起来,成为有机一体。及时性和完整性:包含LTE版本8一直到即将完成的版本11。作者系“千人计划”国家特聘专家,IEEE资深会员,担任汉斯《无线通信》期刊主编,《千人》杂志编委。

作者简介
美国卡内基-梅隆大学获博士学位。先于朗讯科技贝尔实验室担任资深工程师。现于中兴通讯担任技术总监。入选中央“千人计划”,荣获“国家特聘专家”。被深圳市认定为国家级高层次专业人才。在国际权威学术期刊和会议发表学术论文30余篇。在美国和欧洲申请专利20多项,已授权10项。在国内申请专利40多项。IEEE 资深会员;Hans《无线通信》主编,《千人》杂志编委。国家科技重大专项课题负责人。

目录
目 录

第1章 背景介绍 1
1.1 前几代蜂窝通信的演进 1
1.2 第四代蜂窝通信的系统要求 2
1.2.1 系统性能的要求 3
1.2.2 第四代蜂窝通信标准的发展 5
1.2.3 性能评估方法 6
1.3 4G空口关键技术 8
1.3.1 OFDM/OFDMA/SC-FDMA 8
1.3.2 多进多出(MIMO)和协同多点处理(CoMP) 8
1.3.3 载波聚合 9
1.3.4 同频小区间干扰协调 9
1.3.5 天线中继 9
1.3.6 ePDCCH 10
1.4 本书的目的和篇章结构 10
参考文献 11

第2章 应用场景及系统性能评估模型 12
2.1 同构网场景及模型 12
2.1.1 3GPP大尺度衰落模型 14
2.1.2 ITU大尺度衰落模型 16
2.1.3 LTE-Advanced同构网下的CoMP场景 18
2.1.4 LTE MBSFN场景 20
2.2 异构网场景及大尺度信道模型 21
2.2.1 接入链路的大尺度信道模型 21
2.2.2 回传链路的大尺度信道模型 24
2.3 信道快衰落特性 25
2.3.1 信道的时频特性 26
2.3.2 信道的空间特性 29
2.3.3 空间信道的简化模型 34
2.4 系统仿真中的链路简化模型 35
2.4.1 链路框图描述 35
2.4.2 业务信道 38
2.4.3 控制信道 39
参考文献 39

第3章 基本LTE的信道结构和性能 40
3.1 OFDM原理和在LTE中的参数 40
3.1.1 OFDM原理 40
3.1.2 LTE中OFDM有关的通用参数设计 41
3.1.3 LTE上行的SC-FDMA 43
3.1.4 LTE时频资源的划分单位 45
3.2 下行信道的设计原理和结构 46
3.2.1 设计的一般原理 46
3.2.2 物理信道结构 47
3.3 下行物理共享信道 49
3.3.1 信道结构 49
3.3.2 Turbo码的基本原理 50
3.3.3 LTE Turbo码交织器 53
3.3.4 传输块尺寸 53
3.3.5 速率匹配 55
3.3.6 性能分析 55
3.4 下行物理控制类信道 57
3.4.1 PCFICH信道结构 57
3.4.2 PHICH信道结构 58
3.4.3 PDCCH信道结构 59
3.4.4 性能分析 62
3.5 公共类信号和信道 64
3.5.1 小区公共参考信号(CRS) 64
3.5.2 多播参考信号(MBMS RS) 66
3.5.3 系统同步信号及性能 67
3.5.4 广播信道及性能 69
3.6 上行信道的设计原理和结构 71
3.6.1 设计的一般原理 71
3.6.2 物理信道结构 72
3.7 上行物理共享信道 73
3.7.1 信道结构 73
3.7.2 性能分析 76
3.8 上行物理控制信道 77
3.8.1 信道结构 77
3.8.2 性能分析 79
3.9 上行参考信号 80
3.9.1 解调参考信号 80
3.9.2 探测参考信号 81
3.10 随机接入信道 82
3.11 TDD系统 84
3.11.1 无线帧结构 84
3.11.2 同步信号 86
3.11.3 上行探测参考信号的配置 86
3.11.4 随机接入信道 86
参考文献 87

第4章 LTE系统及基本性能 89
4.1 LTE系统简介 89
4.1.1 系统架构 89
4.1.2 协议层信道的映射 92
4.1.3 LTE控制面的基本过程 94
4.2 资源动态调度 97
4.2.1 调度的基本原理 97
4.2.2 Full buffer的调度原理 99
4.2.3 VoIP的调度原理 101
4.2.4 协议的支持 102
4.3 链路自适应 106
4.3.1 基本概念 106
4.3.2 标准协议的支持 107
4.4 功率控制 108
4.4.1 标准协议的支持 108
4.4.2 性能 110
4.5 下行系统性能 111
4.5.1 开销和峰值速率 111
4.5.2 Full buffer性能估算 112
4.5.3 Full buffer性能仿真 113
4.6 上行系统性能 114
4.6.1 开销和峰值速率 114
4.6.2 Full buffer性能仿真 115
4.6.3 VoIP性能仿真 119
4.7 MBSFN的性能 122
参考文献 123

第5章 先进多天线和协同多点处理技术 124
5.1 系统模型和理论性能 124
5.1.1 天线配置和适用场景 124
5.1.2 MIMO系统的一般模型 125
5.1.3 时/频空编码的理论性能 127
5.1.4 非预编码多天线技术的理论性能 127
5.1.5 单用户预编码技术的理论性能 132
5.1.6 多用户多天线技术的理论性能 134
5.1.7 交叉极化8天线的特性 138
5.2 下行单小区多天线技术和标准化 139
5.2.1 基础类传输模式 141
5.2.2 基于小区公共参考信号的传输模式 142
5.2.3 基于解调参考信号的传输模式 153
5.3 上行单小区多天线技术和标准化 172
5.3.1 上行数据信道单用户MIMO 172
5.3.2 上行控制信道发射分集 177
5.3.3 上行MIMO的接收器 178
5.4 下行协同多点处理技术和标准化 179
5.4.1 下行CoMP的分类 179
5.4.2 下行CoMP的性能评估 181
5.4.3 下行CoMP标准中的关键技术 188
5.5 上行协同多点处理技术和标准化 194
5.5.1 上行CoMP的性能评估 195
5.5.2 上行CoMP的关键技术 196
参考文献 199

第6章 载波聚合 202
6.1 载波聚合类型、部署场景和架构 202
6.1.1 载波聚合类型 202
6.1.2 典型部署场景 204
6.1.3 基本设计思想和协议架构 205
6.2 载波聚合的高层关键技术 207
6.2.1 服务小区的管理 208
6.2.2 移动性管理 208
6.2.3 小区激活和去激活 209
6.2.4 TA分组 209
6.3 载波聚合的物理层关键技术 209
6.3.1 下行控制信道 210
6.3.2 上行控制信道 214
6.3.3 上行的非连续资源分配 225
6.4 版本11的进一步增强 226
6.4.1 上行控制信道的增强 227
6.4.2 不同上/下行子帧的载波聚合 229
6.4.3 多定时提前(MTA) 236
参考文献 238

第7章 同频异构网小区间干扰协调 240
7.1 异构网场景 240
7.1.1 异构网概述 240
7.1.2 异构网的性能潜力 244
7.1.3 微微站(Pico node)场景中的主要干扰 248
7.1.4 家庭基站(Femto node)场景中的主要干扰 250
7.2 LTE版本10的干扰协调方法 252
7.2.1 异构网中的早期备选方法 253
7.2.2 时分方法 254
7.2.3 测量上报和信道信息(CSI)的反馈 255
7.2.4 eICIC下的系统性能 257
7.3 LTE版本11的同频异构网技术 258
7.3.1 干扰消除技术 258
7.3.2 先进接收机的链路性能 261
参考文献 264

第8章 无线中继技术 265
8.1 中继的应用场景和类型 265
8.1.1 中继的应用场景 265
8.1.2 中继的基本分类 266
8.1.3 类型1中继 268
8.1.4 类型2中继 270
8.2 回传链路设计与结构 271
8.2.1 回传子帧的帧结构 271
8.2.2 R-PDCCH的设计细节 281
8.2.3 PUCCH的改动 285
8.3 回传子帧配置和HARQ时序 285
8.3.1 FDD系统 286
8.3.2 TDD系统 289
8.4 中继系统性能 291
8.4.1 系统模型 291
8.4.2 中继系统的下行性能 293
8.4.3 中继系统的上行性能 296
8.5 中继系统高层协议简介 298
8.5.1 版本10中继系统架构 298
8.5.2 高层信令和基本过程 300
参考文献 300

第9章 增强的物理下行控制信道 302
9.1 背景介绍 302
9.1.1 版本8的PDCCH的局限性 302
9.1.2 物理下行控制信道的增强方向 304
9.2 ePDCCH的基本结构 305
9.2.1 ePDCCH与PDSCH的复用方式 305
9.2.2 ePDCCH的起始OFDM符号 307
9.2.3 集中式和分布式的ePDCCH 308
9.3 ePDCCH的细节设计 308
9.3.1 ePDCCH的天线端口分配和扰码技术 308
9.3.2 ePDCCH区域中可用的资源 311
9.3.3 eREG和eCCE的定义 312
9.3.4 ePDCCH的搜索空间 318
9.3.5 ePDCCH集合的资源指示 322
9.3.6 PUCCH的ACK/NACK资源位置 323
参考文献 324

第10章 LTE版本12的技术方向 326
10.1 异构网的演进 326
10.1.1 同频异构小区的动态协作 326
10.1.2 热点和室内异构小区的增强 328
10.2 大规模天线技术 333
10.2.1 有源天线的形态和性能 334
10.2.2 信道模型 334
10.2.3 空间信道信息(spatial CSI)的测量和反馈 335
10.3 终端直通通信技术 336
10.3.1 同伴发现 337
10.3.2 直通通信 339
10.4 其他的技术 340
10.4.1 低成本的MTC终端 340
10.4.2 LTE的覆盖增强 342
参考文献 343

缩略语 345

内容简介
  《LTE/LTE-Advanced关键技术与系统性能》主要介绍LTE/LTE-Advanced空中接口的关键技术和系统性能。全书共10章,可以分为两大部分,前4章对LTE的基本设计、系统架构、系统仿真模型和性能进行了描述,对应着LTE标准版本8的内容(多天线技术除外);后6章对LTE/LTE-Advanced的主要先进技术和系统性能分章节进行展开介绍,包括MIMO、CoMP、载波聚合、异构网、无线中继、增强的物理下行控制信道等,涵盖了LTE版本8中的多天线技术和版本9到版本11的内容。
  《LTE/LTE-Advanced关键技术与系统性能》适合从事无线蜂窝通信的研究开发人员和通信类专业的师生阅读参考。

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