3GPP长期演进(LTE)系统架构与技术规范

第1章概述

1.1第三代移动通信的发展历史和背景1

1.2第三代移动通信系统的HSPA演进6

1.3第三代移动通信系统的LTE演进9

1.4其他的无线通信系统17

1.5未来演进24

参考文献27

第2章物理层规范29

2.1概述29

2.2多址方式29

2.2.1下行多址方式30

2.2.2上行多址方式30

2.3无线帧结构31

2.4时隙结构与基本物理资源33

2.4.1物理资源块(PRB)33

2.4.2虚拟资源块(VRB)34

2.4.3REG37

2.5MIMO方案38

2.5.1层映射38

2.5.2预编码38

2.6参考信号42

2.6.1下行参考信号42

2.6.2上行参考信号45

2.7物理层信道与信号52

2.7.1下行物理信道53

2.7.2上行物理信道62

2.8传输信道的编码、复用与交织69

2.8.1概述69

2.8.2上行控制信息在PUCCH上的传输76

2.8.3上行共享信道与控制信息在PUSCH上的传输76

2.8.4下行广播信道的传输82

2.8.5下行共享信道、寻呼信道和多播信道的传输82

2.8.6下行控制信息的传输83

2.8.7下行控制格式信息的传输88

2.8.8HARQ指示信息的传输89

2.9物理层过程89

2.9.1小区搜索与下行同步89

2.9.2上行传输时间的调整与同步89

2.9.3功率控制90

2.9.4随机接入过程93

2.9.5下行共享信道传输的相关过程94

2.9.6上行共享信道传输的相关过程105

参考文献112

第3章无线接口协议114

3.1概述114

3.2空中接口协议115

3.3MAC115

3.3.1MAC结构和功能115

3.3.2信道及信道映射116

3.3.3随机接入过程117

3.3.4维持上行同步122

3.3.5数据传输123

3.3.6测量上报131

3.3.7非连续接收(DRX)133

3.3.8MAC重配置135

3.3.9MACReset135

3.3.10MACPDU135

3.4无线链路控制(RLC)层140

3.4.1结构和功能140

3.4.2BSR中RLC可用数据141

3.4.3TMD141

3.4.4UMD142

3.4.5AMD146

3.4.6SDU丢弃过程154

3.4.7重建(Re-establishment)过程154

3.5分组数据汇聚协议(PDCP)层154

3.5.1结构154

3.5.2功能155

3.5.3BSR中PDCP可用数据156

3.5.4头压缩156

3.5.5加密/解密157

3.5.6完整性保护157

3.5.7UE处理PDCP数据过程158

3.5.8重建过程160

3.5.9状态报告162

3.5.10PDCP丢弃162

3.5.11PDU结构和参数162

3.6RRC协议164

3.6.1功能164

3.6.2系统信息168

3.6.3连接控制173

3.6.4RAT之间的移动性187

3.6.5测量191

3.6.6其他过程203

3.6.7小区选择和重选206

参考文献215

第4章LTE无线接入网体系结构217

4.1LTE网络结构及特点217

4.1.1LTE网络架构217

4.1.2接入网和核心网的功能划分223

4.2E-UTRAN地面接口概述224

4.2.1E-UTRAN地面接口通用协议模型224

4.2.2E-UTRAN地面接口功能225

4.3控制平面信令及功能详解226

4.3.1E-RAB管理226

4.3.2UEContext管理233

4.3.3切换过程239

4.3.4寻呼259

4.3.5NAS传输260

4.3.6管理过程263

4.3.7cdma2000隧道过程278

4.3.8其他过程280

4.4用户平面概述288

参考文献288

第5章LTE无线射频特性291

5.1公共指标291

5.1.1工作频段291

5.1.2信道带宽292

5.1.3信道配置294

5.2无线基站特性295

5.2.1基站发射机特性296

5.2.2基站接收机特性309

5.3用户终端特性315

5.3.1UE发射机特性316

5.3.2UE接收机特性325

参考文献330

第6章LTE典型信令过程331

6.1基本过程331

6.1.1寻呼过程331

6.1.2RRC连接相关过程332

6.2切换过程336

6.2.1切换相关的RRC信令交互过程336

6.2.2切换相关的S1AP信令交互过程339

6.2.3几个典型的LTE/SAE切换流程340

6.3会话管理过程347

6.3.1UE触发的服务请求过程347

6.3.2网络触发的服务请求349

6.3.3专用承载激活过程351

6.4其他过程352

6.4.1E-UTRAN附着352

6.4.2跟踪区域更新过程356

6.4.3去附着过程358

6.5本章附录360

6.5.1无线资源配置过程360

6.5.2计时器360

6.5.3几类小区的定义361

6.5.4信令无线承载(SRB)361

6.5.5消息列表361

参考文献363

第7章第三代移动通信核心网络演进(EPC)365

7.1架构参考模型和接口协议366

7.1.1非漫游架构366

7.1.2漫游架构367

7.1.3接口协议369

7.2EPC逻辑功能371

7.2.1网络接入控制功能371

7.2.2分组路由和传输功能371

7.2.3安全功能372

7.2.4移动管理功能372

7.2.5无线资源管理功能377

7.2.6网络管理功能377

7.2.7选择功能379

7.2.8IP网络相关功能381

7.2.9eNodeB和多个MME连接的功能381

7.2.10E-UTRAN共享功能381

7.2.11APN和IP地址分配382

7.2.12网络协助的小区变更(NACC)功能383

7.2.13计费管理384

7.2.14支持多PDN384

7.3EPC网元功能384

7.3.1MME384

7.3.2服务网关385

7.3.3PDN网关385

7.3.4PCRF386

7.3.5和PDN网关关联的AAA服务386

7.4EMM和ECM状态387

7.4.1EPS移动管理(EMM)状态387

7.4.2EPS连接管理(ECM)状态388

7.4.3状态转移和功能389

7.5QoS390

7.5.1PDN连接服务390

7.5.2EPS承载390

7.5.3承载级QoS参数392

7.5.4对应用层、服务层和传输层的速率调整393

7.5.5EPSQCI与UMTSQoS参数的映射393

7.6标识管理394

7.7安全395

7.7.1EPS系统的安全架构395

7.7.2EPS安全特性396

参考文献398

缩略语400

　　本书是一本以LTE标准规范为主要内容的书籍。紧紧围绕LTE的技术规范来阐述LTE系统，全面介绍了LTE系统的体系结构，重点是物理层、空中接口协议、网络接口等涉及的功能实体和协议流程。本书可作为LTE研发人员学习和理解LTE技术规范的重要参考资料。　　本书系统阐述了3GPP长期演进(LTE)的系统架构与技术规范。本书内容包括3G标准发展过程和3G系统中的关键技术，LTE空中接口物理层规范，LTE空中接口高层协议栈，LTE无线射频特性，LTE无线接入网体系结构，LTE典型流程，3G核心网络的后续演进(EPC)。　　本书可供从事移动通信工作的研发人员、工程技术人员、运营管理人员阅读(尤其适合LTE、4G技术研究和开发人员使用)，也可供高等院校通信及相关专业的师生参考。