TD-SCDMA及其增强和演进技术

第1章 概述 1

1.1 第三代移动通信系统简介 1

1.2 第三代移动通信主流技术的比较 4

1.3 TD-SCDMA的发展历程 5

1.4 TD-SCDMA技术的特点和优势 8

1.5 TD-SCDMA发展与演进 10

参考文献 11

第2章 TD-SCDMA系统网络结构 13

2.1 概述 13

2.2 TD-SCDMA接入网结构 14

2.2.1 无线网络控制器 17

2.2.2 基站 17

2.3 TD-SCDMA接入网络的演化过程 18

2.4 TD-SCDMA核心网基本结构 19

2.4.1 R99网络结构及接口 19

2.4.2 R4网络结构及接口 22

2.4.3 R5网络结构及接口 24

2.4.4 R6网络结构及接口 27

参考文献 30

第3章 TD-SCDMA接入网接口 31

3.1 Iu接口 31

3.1.1 概述 31

3.1.2 Iu接口协议的功能和划分 34

3.1.3 Iu无线网络层控制平面协议 36

3.1.4 CN-UTRAN用户平面协议 37

3.1.5 服务区广播协议SABP 42

3.2 Iur接口 43

3.2.1 概述 43

3.2.2 Iur接口的协议结构 44

3.2.3 Iur无线网络层控制平面协议 44

3.2.4 Iur公共传输信道数据流用户平面协议 46

3.3 Iub接口 48

3.3.1 概述 48

3.3.2 Iub中Node B的逻辑模型 50

3.3.3 Iub接口协议结构 52

3.3.4 Iub接口无线网络层控制平面协议 52

3.3.5 Iub公共传输信道数据流用户平面协议 54

3.3.6 Iur/Iub DCH数据流的用户平面协议 56

参考文献 58

第4章 TD-SCDMA空中接口 60

4.1 物理层 60

4.1.1 帧结构和时隙结构 60

4.1.2 物理层的信道 64

4.1.3 信道的编码和复用 68

4.1.4 扩频与调制 72

4.1.5 物理层过程 78

4.1.6 物理层的测量 82

4.2 数据链路层和网络层 84

4.2.1 空中接口的整体结构 84

4.2.2 MAC子层 85

4.2.3 RLC子层 92

4.2.4 分组数据汇聚协议子层 97

4.2.5 广播/多播业务的子层 99

4.2.6 RRC子层 100

参考文献 105

第5章 TD-SCDMA信令流程 106

5.1 UE的状态及寻呼流程 106

5.1.1 UE的状态 106

5.1.2 寻呼流程 108

5.2 空闲模式下的UE 109

5.2.1 概述 109

5.2.2 PLMN的选择和重选 110

5.2.3 小区选择和重选 111

5.2.4 位置登记 112

5.3 无线资源管理流程 112

5.3.1 业务连接建立流程 112

5.3.2 业务释放流程 122

5.4 电路域信令流程 126

5.4.1 呼叫控制 126

5.4.2 移动性管理 128

5.5 分组域信令流程 134

5.5.1 会话控制 134

5.5.2 移动性管理 137

5.6 切换流程 141

5.6.1 硬切换 141

5.6.2 接力切换 145

参考文献 146

第6章 TD-SCDMA关键技术 147

6.1 联合检测 147

6.1.1 系统模型 147

6.1.2 联合检测算法 148

6.2 同步技术 150

6.2.1 概述 150

6.2.2 上行同步的建立 151

6.2.3 上行同步的保持 151

6.2.4 同步精度要求 151

6.3 动态信道分配 152

6.3.1 动态信道分配概述 152

6.3.2 主要的DCA形式 152

6.3.3 其他DCA方法 156

6.3.4 DCA的优缺点分析 157

6.4 智能天线 157

6.4.1 智能天线的基本概念 157

6.4.2 智能天线的工作原理和关键技术 158

6.4.3 智能天线波束赋形 159

6.4.4 智能天线来波方向估计 163

6.4.5 智能天线在TD-SCDMA中的应用及有关问题 167

6.5 软件无线电 169

参考文献 172

第7章 无线资源管理 173

7.1 无线资源管理概述 173

7.1.1 无线资源管理的组成 174

7.1.2 TD-SCDMA无线资源管理特点 176

7.2 容量与干扰分析 176

7.2.1 上行容量 177

7.2.2 下行容量 179

7.3 接纳控制 181

7.3.1 上行链路负载估计(测量) 182

7.3.2 下行链路负载估计 183

7.3.3 接纳控制策略 184

7.3.4 上行链路接纳控制 185

7.3.5 下行接纳控制 187

7.4 负载控制 187

7.4.1 过载识别 188

7.4.2 拥塞解决方法 189

7.5 功率控制 190

7.5.1 原理与分类 190

7.5.2 TD-SCMDA系统中的功率控制 193

7.6 切换控制 199

7.6.1 切换分类 199

7.6.2 TD-SCDMA切换机制 200

7.6.3 接力切换性能简要分析 205

7.7 动态信道分配 205

7.7.1 信道分配技术分类 206

7.7.2 TD-SCDMA动态信道分配技术 208

7.7.3 动态信道分配的实现过程 210

7.7.4 码分配策略 211

7.8 调度算法 213

7.8.1 分组调度信道类型 214

7.8.2 分组调度典型算法 216

7.8.3 分组调度器和其他RRM算法的关系 220

参考文献 221

第8章 TD-SCDMA增强技术——HSDPA 222

8.1 TD-SCDMA HSDPA对R4的影响 222

8.1.1 引入HSDPA对体系架构的影响 222

8.1.2 引入HSDPA对无线资源管理的影响 225

8.1.3 引入HSDPA对接入网接口的影响 226

8.2 TD-SCDMA HSDPA的关键技术 227

8.2.1 自适应编码与调制技术 227

8.2.2 HARQ技术 228

8.2.3 快速分组调度 230

8.3 TD-SCDMA HSDPA物理层结构 230

8.3.1 HS-DSCH和HS-PDSCH 231

8.3.2 HS-SCCH信道 235

8.3.3 HS-SICH信道 237

8.3.4 三个物理信道的相互配合 239

8.4 TD-SCDMA HSDPA MAC层技术 240

8.4.1 HS-DSCH MAC层结构——UE侧 242

8.4.2 HS-DSCH MAC层结构——UTRAN侧 245

8.4.3 协议数据单元 248

8.4.4 HS-DSCH发送与接收的MAC控制 249

8.5 TD-SCDMA HSDPA UE 251

8.5.1 UE能力 251

8.5.2 无线接入能力组合 252

8.6 TD-SCDMA HSDPA的移动性管理 252

8.6.1 HS-DSCH服务小区的改变 253

8.6.2 Node B内HS-DSCH小区同步切换 254

8.6.3 硬切换中Node B间HS-DSCH同步切换 254

8.6.4 激活集更新后Node B间同步切换 255

8.7 TD-SCDMA HSDPA与WCDMA HSDPA比较 255

8.7.1 WCDMA和TD-SCDMA HSDPA的相同点 255

8.7.2 WCDMA和TD-SCDMA HSDPA的不同点 256

8.8 多载波TD-SCDMA HSDPA 259

8.8.1 MAC层的变化 261

8.8.2 RRC层的变化 262

8.8.3 Iub接口的变化 262

参考文献 262

第9章 TD-SCDMA增强技术——HSUPA 264

9.1 HSUPA协议构架 264

9.1.1 无线接入网结构 264

9.1.2 协议架构 265

9.1.3 引入HSUPA对R4的影响 266

9.2 TD-SCDMA HSUPA的关键技术 268

9.2.1 基于Node B控制的快速分组调度 268

9.2.2 上行链路混合自动重传 271

9.2.3 自适应调制编码 272

9.3 HSUPA物理层 272

9.3.1 TD-SCDMA HSUPA的信道 273

9.3.2 物理层基本结构 277

9.3.3 E-DCH编码和调制 278

9.4 相关信令和流程 283

9.4.1 HARQ的控制信令 284

9.4.2 与Node B调度相关的上行信令操作 285

9.4.3 Node B调度相关的调度信令上行调度信息 286

9.4.4 E-AGCH携带的信令信息 287

9.5 TD-SCDMA HSUPA MAC层技术 287

9.5.1 MAC层复用 287

9.5.2 UE侧MAC结构 287

9.5.3 UTRAN侧的MAC结构 290

9.6 HSUPA业务性能与UE能力 293

9.6.1 UE类型 293

9.6.2 系统提供的业务 294

9.7 TD-SCDMA HSUPA的移动性管理 294

9.8 TD-SCDMA HSUPA与WCDMA HSUPA比较 294

9.8.1 干扰控制上的差异 294

9.8.2 调度控制上的差异 296

9.8.3 HARQ方式上的差异 296

参考文献 296

第10章 TD-SCDMA的进一步演进 298

10.1 OFDM技术与OFDMA方式 298

10.1.1 OFDM基本原理 299

10.1.2 保护间隔 301

10.1.3 OFDM的优缺点 303

10.1.4 OFDMA方式 303

10.2 LTE/SAE设计要求 304

10.2.1 LTE E-UTRAN设计要求 304

10.2.2 SAE设计要求 306

10.3 LTE网络架构 307

10.3.1 SAE网络架构 308

10.3.2 LTE接入网架构 309

10.3.3 SAE/LTE网络功能划分 310

10.3.4 LTE的RRC状态 311

10.4 LTE空中接口体系架构 311

10.5 LTE中的信道 313

10.6 MAC层 315

10.6.1 调度 315

10.6.2 HARQ 317

10.7 物理层 317

10.7.1 LTE物理层结构 318

10.7.2 LTE的资源分配 322

10.7.3 物理层传输信号的产生 323

10.8 LTE TDD的发展方向 328

10.9 HSPA+ 328

10.9.1 HSPA+技术目标 329

10.9.2 HSPA+中的MIMO 329

10.9.3 高阶调制与终端类别 333

10.9.4 CPC 333

10.9.5 增强型的CELL-FACH状态 335

10.9.6 RLC协议的增强 336

10.9.7 HSPA+总结 337

参考文献 337

第11章 TD-SCDMA干扰分析 338

11.1 干扰分析概述 338

11.2 噪声 338

11.3 TD-SCDMA系统内干扰 339

11.3.1 小区内干扰 339

11.3.2 小区间干扰 341

11.4 TD-SCDMA系统间干扰 344

11.4.1 系统间干扰类型 345

11.4.2 系统间干扰分析方法 347

11.4.3 TD-SCDMA系统间的干扰 349

11.4.4 TD-SCDMA与DCS1800系统之间的干扰 352

11.4.5 TD-SCDMA与FDD-CDMA系统之间的干扰 355

11.4.6 TD-SCDMA和PHS系统之间的干扰 357

参考文献 360

第12章 TD-SCDMA网络规划 361

12.1 TD-SCDMA网络规划概述 361

12.1.1 规划目标 361

12.1.2 规划内容 363

12.1.3 规划流程 364

12.2 TD-SCDMA链路预算 368

12.2.1 概述 368

12.2.2 上行链路预算 370

12.2.3 下行链路预算 371

12.2.4 传播模型选择 372

12.2.5 链路平衡 373

12.2.6 基站覆盖能力分析 374

12.3 TD-SCDMA容量规划 375

12.3.1 概述 375

12.3.2 TD-SCDMA系统容量的特点 376

12.3.3 容量规划 376

12.3.4 覆盖与容量的关系 380

12.4 小区规划 380

12.4.1 基站规划 380

12.4.2 组网规划 383

12.4.3 频率规划 383

12.4.4 时隙规划 384

12.4.5 码规划 385

参考文献 387

第13章 TD-SCDMA终端入网测试 388

13.1 一致性测试 388

13.1.1 射频一致性测试 388

13.1.2 协议一致性测试 392

13.1.3 无线资源管理一致性测试 393

13.1.4 USIM/ME接口(Cu接口)一致性测试 395

13.1.5 音频一致性测试 398

13.2 基本功能、业务和性能测试 398

13.2.1 电信业务 398

13.2.2 承载业务 399

13.2.3 补充业务 400

13.2.4 UE基本功能 400

13.3 高层业务测试 401

13.3.1 MMS业务 401

13.3.2 WAP业务 402

13.3.3 流媒体业务 402

13.3.4 Java业务 402

13.4 耗电性能测试 403

13.5 外场业务性能测试 403

13.5.1 IMSI附着和去附着 403

13.5.2 IMSI附着拒绝 403

13.5.3 位置区更新 403

13.5.4 路由区更新 404

13.5.5 切换 404

13.5.6 短消息 405

13.5.7 电路域数据业务(可视电话) 406

13.5.8 并发业务 407

13.5.9 呼叫性能 409

13.6 可靠性测试 410

13.6.1 电压 410

13.6.2 高低温 410

13.6.3 恒定湿热 411

13.6.4 振动 411

13.6.5 跌落 411

13.6.6 按键 411

13.6.7 翻盖(滑盖)寿命 411

13.7 电池、充电器测试 411

13.7.1 电池性能 411

13.7.2 充电器安全性 412

13.8 EMC、SAR测试 413

13.8.1 EMC测试 413

13.8.2 SAR测试 415

参考文献 416

缩略语 417

《TD-SCDMA及其增强和演进技术》全面反映了TD-SCDMA技术的发展历程、设计理念及最新成果，内容覆盖TD-SCDMA各个方面，包括TD-SCDMA高速链路分组接入、HSDPA/HSUPA的演进等3G的最新概念，详尽实用，是一本难得的TD-SCDMA教材及技术参考书。TD-SCDMA是世界上第一个采用时分双工方式和智能天线技术的公共陆地通信系统，是我国首次提出并被国际认可的完整通信系统标准。
《TD-SCDMA及其增强和演进技术》适合作为高等院校通信等相关专业研究生教材，也可供通信领域的工程技术人员参考。

《TD-SCDMA及其增强和演进技术》是一本系统阐述TD—SCDMA及其增强和演进技术的通信教材，是作者多年从事TD—SCDMA及其增强和演进技术研究和开发的成果总结。全书共分为13章，从网络结构、系统接口、信令流程、无线资源管理、TD—SCDMA的增强和演进技术、干扰分析、网络规划以及终端入网测试等多个方面对TD—SCDMA进行了较为全面的阐述，在展示TD—SCDMA各个版本不断发展的过程中，通过对相关技术的分析，使读者能够透彻理解标准演进的技术背景，自信应对各种技术挑战。3G时代已经到来。作为我国自主研发的3G标准，TD-SCDMA已经得到国内外众多电信运营商和设备厂商的支持。在中国，TD-SCDMA更成为最大的移动通信公司中国移动3G网络的技术标准，已经进入商业运营阶段。
《TD-SCDMA及其增强和演进技术》内容贴近实际，兼顾通信技术原理，适合作为高等院校通信专业教材，也可作为移动通信工程师以及对TD—SCDMA感兴趣的业内人士的参考指南。