UMTS空中接口與無線工程概論

《UMTS空中接口與無線工程概論》是2006年人民郵電出版社出版的圖書，作者是蘇信豐。本書可作為從事移動通信設備研製及集成和無線網路設計與最佳化專業工程技術人員的工程技術學習參考用書，也可作為高等院校電信工程等專業在校師生的參考書籍。

基本介紹

• 書名：UMTS空中接口與無線工程概論
• 作者：（美）蘇信豐
• 譯者：朗訊科技（中國）有限公司無線工程組
• ISBN：9787115147912
• 頁數：256頁
• 出版社：人民郵電出版社
• 出版時間：2006-6-1
• 裝幀：精裝
• 字數：413000
• 紙張：膠版紙

內容簡介

本書是一本關於第三代移動通信空中接口與無線工程方面的技術專著。全書內容共17章，第1章至第3章，簡要地介紹了UMTS系統的技術規範體制和基本原理；第4章到第7章詳細闡述了UMTS/WCDMA無線網路空中接口技術，包括無線資源管理、無線鏈路控制、媒體接入控制和物理層；第8章到第11章討論了無線網路的一些關鍵技術包括小區重選、切換、功率控制以及高速下行分組接入技術；第12章至第15章，詳細介紹了WCDMA系統的無線工程要點，包括無線網路設計和最佳化的方法和原則、直放站和塔頂放大器在WCDMA系統的套用以及UMTS、CDMA2000、PHS、GSM共存時的系統間干擾分析；第16章總結了WCDMA和CDMA2000兩大第三代移動通信主流技術的異同點；第17章提出UMTS網路的全IP化與扁平化演進方向。

目錄

第1章UMTS概述1

1.1什麼是UMTS？1

1.2WCDMA的演進2

1.3UMTS業務2

1.4UMTS網路3

1.4.1核心網路3

1.4.2UTRAN4

1.4.3用戶設備4

1.5UMTS的頻段和信道分配5

1.5.1頻段5

1.5.2UTRA/FDD發射-接收頻率間隔5

1.5.3信道安排5

1.5.4載頻5

1.5.5UARFCN6

1.6本書結構6

第2章UMTS基礎8

2.1引言8

2.2UMTS網路拓撲結構8

2.3UMTS信令協定棧8

2.3.1電路交換控制層面協定棧9

2.3.2分組交換控制層面協定棧10

2.3.3電路交換用戶層面協定棧10

2.3.4分組交換用戶層面協定棧10

2.4接入層數據流程11

2.4.1RRC層功能11

2.4.2RLC層功能11

2.4.3MAC層功能11

2.4.4物理層功能11

2.5UMTS信道12

2.6信道映射13

2.6.1BCCH的信道映射13

2.6.2PCCH的信道映射14

2.6.3空閒模式下CCCH到RACH/FACH的信道映射14

2.6.4連線模式下DCCH與DTCH到RACH/FACH的信道映射15

2.6.5專用信道的信道映射15

2.6.6CPCH、DSCH和HS-DSCH的信道映射16

2.7協定狀態17

2.7.1空閒模式18

2.7.2連線模式19

2.8UE和用戶標識22

2.8.1國際移動用戶標識號22

2.8.2臨時移動用戶標識號22

2.8.3無線網路臨時標識號23

2.8.4國際移動設備標識號23

2.9系統幀時鐘23

2.9.1系統幀號24

2.9.2連線幀號24

2.10本章小結24

第3章UMTS標準簡述27

3.1技術規範組織27

3.1.1業務和系統組27

3.1.2核心網和終端組27

3.1.3無線接入組28

3.1.4GSM EDGE無線接入網路組28

3.23GPP規範版本28

3.33GPP規範編號規則28

3.43GPP規範系列28

3.5本章小結29

第4章無線資源控制30

4.1引言30

4.2RRC訊息格式30

4.3系統信息32

4.3.1系統信息塊32

4.3.2系統信息塊的分割和級聯35

4.3.3系統信息訊息示例36

4.3.4系統信息塊的內容36

4.4尋呼和通知42

4.4.1第1類型尋呼42

4.4.2第2類型尋呼44

4.5RRC連線管理44

4.5.1RRC連線請求45

4.5.2RRC連線建立45

4.5.3RRC連線建立完成46

4.5.4RRC連線釋放47

4.6加密及完整性保護控制48

4.6.1加密48

4.6.2安全模式指揮訊息48

4.7無線承載控制49

4.7.1無線承載建立49

4.7.2無線承載重新配置50

4.7.3無線承載釋放50

4.8UE移動性管理50

4.8.1小區重選50

4.8.2小區更新和URA更新過程51

4.8.3激活集更新過程52

4.8.4RAT間移動性管理52

4.9測量控制和報告53

4.9.1測量控制訊息53

4.9.2質量測量54

4.9.3UE內部測量54

4.10NAS訊息遞送54

4.11本章小結55

第5章無線鏈路控制58

5.1引言58

5.2第2層基本概念與術語58

5.3RLC功能59

5.4RLC體系結構60

5.5RLC數據傳輸模式60

5.5.1RLC透明模式61

5.5.2RLC非確認模式62

5.5.3RLC確認模式64

5.6RLC加密67

5.7RLC配置參數68

5.7.1SDU丟棄參數68

5.7.2確認模式可配置參數68

5.8本章小結69

第6章媒體接入控制70

6.1引言70

6.2MAC結構70

6.3邏輯信道到傳輸信道的映射71

6.4MAC報頭71

6.4.1專用邏輯信道的MAC報頭72

6.4.2公共邏輯信道的MAC報頭73

6.5傳輸格式組合的選擇75

6.6業務量測量75

6.7MAC加密75

6.8MAC RACH功能76

6.8.1MAC RACH流程76

6.8.2接入等級和接入服務等級77

6.8.3堅持度檢查77

6.9MAC配置參數78

6.10本章小結79

第7章物理層80

7.1引言80

7.2正交擴頻碼81

7.2.1正交序列82

7.2.2擴頻和解擴頻82

7.3擾碼85

7.3.1最大長度偽隨機二進制序列85

7.3.2Gold碼85

7.3.3擾碼的產生85

7.4同步碼86

7.5物理層定時87

7.6下行鏈路進程87

7.6.1傳輸信道到物理信道的數據遞送87

7.6.2CRC附加91

7.6.3傳輸塊級聯與編碼塊91

7.6.4信道編碼92

7.6.5速率匹配93

7.6.6第一次DTX指示比特嵌入94

7.6.7第一次交織和無線幀分段95

7.6.8傳輸信道復用和第二次DTX指示比特嵌入96

7.6.9第二次交織96

7.6.10下行鏈路物理信道的映射97

7.6.11下行鏈路物理信道的擴頻和加擾97

7.6.12下行鏈路物理信道的調製98

7.7上行鏈路進程99

7.7.1無線幀均衡100

7.7.2上行鏈路速率匹配100

7.7.3上行鏈路物理信道的映射100

7.7.4上行鏈路物理信道的擴頻和加擾100

7.8物理信道結構與信道定時101

7.8.1主公共控制物理信道101

7.8.2輔公共控制物理信道102

7.8.3同步信道103

7.8.4公共導頻信道106

7.8.5尋呼指示信道107

7.8.6捕獲指示信道107

7.8.7物理隨機接入信道108

7.8.8下行鏈路專用物理信道111

7.8.9上行鏈路專用物理信道112

7.8.10物理信道間的時間關係114

7.9物理層過程114

7.9.1初始捕獲過程114

7.9.2物理隨機接入過程115

7.9.3尋呼過程117

7.9.4DPDCH/DPCCH同步118

7.9.5無線鏈路建立和無線鏈路失敗119

7.9.6測量120

7.10本章小結123

第8章小區重選126

8.1引言126

8.2小區重選類型126

8.3小區重選基本原理127

8.3.1小區重選標準127

8.3.2小區重選排名過程128

8.3.3載頻間小區重選130

8.3.4RAT間小區重選130

8.4本章小結130

第9章切換132

9.1引言132

9.2UE測量和報告132

9.3小區分類134

9.4軟切換/更軟切換135

9.4.1呼叫建立時的軟切換/更軟切換135

9.4.2UE在Cell_DCH狀態下的軟切換/更軟切換136

9.5載頻間切換140

9.5.1虛擬激活集141

9.5.2載頻間切換過程141

9.5.3載頻間報告事件141

9.6RAT間切換144

9.7壓縮模式145

9.7.1壓縮模式基本概念145

9.7.2傳輸間隙式樣序列146

9.7.3傳輸間隙式樣147

9.8本章小結149

第10章功率控制152

10.1引言152

10.2下行鏈路專用信道功率控制153

10.2.1開環功率控制153

10.2.2閉環功率控制153

10.3下行鏈路公共信道功率控制159

10.3.1公共導頻信道和同步信道功率159

10.3.2主公共控制物理信道功率159

10.3.3輔公共控制物理信道功率160

10.3.4尋呼指示信道和捕獲指示信道功率160

10.4上行鏈路專用信道功率控制161

10.4.1上行鏈路專用信道初始發射功率161

10.4.2上行鏈路專用信道外環功率控制162

10.4.3上行鏈路專用信道內環功率控制163

10.5上行鏈路公共信道功率控制168

10.5.1初始前綴功率168

10.5.2後續前綴功率168

10.5.3RACH訊息部分的功率168

10.6壓縮方式下的功率控制169

10.6.1壓縮模式下行鏈路功率控制169

10.6.2壓縮模式上行鏈路功率控制170

10.7本章小結171

第11章HSDPA概述173

11.1引言173

11.2HSDPA關鍵功能173

11.2.1自適應調製和編碼174

11.2.2HSDPA傳輸時間間隔175

11.2.3調度176

11.2.4重傳176

11.2.5信道碼分配和分組傳輸的信道碼復用177

11.2.6功率分配178

11.2.7下行鏈路無軟切換179

11.2.8HSDPA UE能力179

11.3HSDPA信道180

11.3.1HS-DSCH180

11.3.2HS-PDSCH180

11.3.3HS-SCCH181

11.3.4HS-DPCCH182

11.4HSDPA物理層處理流程183

11.4.1HSDPA物理層處理流程的步驟183

11.4.2CQI報告184

11.5HSDPA配置參數184

11.5.1小區的HSDPA參數184

11.5.2UE的HSDPA參數185

11.5.3固定參數186

11.6部署HSDPA系統的一般考慮187

11.6.1部署策略187

11.6.2部署選擇187

11.6.3用戶移動性187

11.6.4HSDPA系統對Release 99系統的影響187

11.7本章小結188

第12章WCDMA無線網路規劃190

12.1引言190

12.2容量和覆蓋190

12.3上行鏈路分析190

12.3.1比特速率191

12.3.2話務負載191

12.3.3處理增益191

12.3.4Eb/Io要求191

12.3.5傳播環境192

12.3.6Node B接收機噪聲係數192

12.3.7接收機靈敏度、極限容量和負載192

12.3.8干擾引起的噪聲提升193

12.3.9天線增益、饋線損耗和人體損耗194

12.3.10陰影衰落、覆蓋機率和陰影衰落餘量195

12.3.11快衰落餘量196

12.3.12軟切換增益197

12.3.13UE發射功率197

12.3.14穿透損耗197

12.3.15上行鏈路預算198

12.4傳播模型199

12.4.1Okumura模型199

12.4.2Hata模型199

12.4.3COST 231-Hata模型200

12.4.4李氏模式200

12.5下行鏈路分析200

12.6開銷信道功率分配201

12.7擾碼規劃202

12.8基站天線203

12.8.1天線增益和波瓣寬度203

12.8.2天線下傾角204

12.8.3旁瓣抑制和零點填充204

12.8.4雙極化天線204

12.8.5駐波比和前後增益比204

12.8.6天線的機械性能205

12.9WCDMA RF規劃流程205

12.10本章小結206

第13章WCDMA無線網路最佳化208

13.1引言208

13.2無線網路最佳化概述208

13.3無線網路最佳化中的一些問題209

13.3.1小區呼吸效應209

13.3.2導頻污染209

13.3.3遠近效應210

13.3.4拐角效應210

13.3.5切換問題210

13.3.6鄰區列表不完整210

13.4最佳化前準備211

13.4.1硬體檢查211

13.4.2天饋線安裝抽檢211

13.5路測最佳化211

13.5.1無線最佳化計畫211

13.5.2基站驗證212

13.5.3基站簇最佳化213

13.5.4系統性能驗證215

13.5.5無線最佳化工具216

13.5.6UMTS性能指標216

13.6話務統計最佳化217

13.6.1話務統計數據採集和處理218

13.6.2UMTS主要話務統計指標218

13.7本章小結218

第14章直放站與塔頂放大器的套用220

14.1引言220

14.2直放站在工程上應考慮的問題221

14.2.1直放站的覆蓋目標221

14.2.2基站接收機靈敏度降低221

14.2.3等效直放站噪聲係數222

14.2.4施主鏈路特性222

14.2.5導頻辨識222

14.2.6天線隔離度和增益設定222

14.2.7切換問題223

14.2.8施主基站負荷問題223

14.2.9直放站放大窄帶干擾的問題223

14.3WCDMA網路中涉及直放站運用可能出現的主要問題223

14.3.1直放站覆蓋區域內無法起呼224

14.3.2直放站覆蓋區域內高掉話率224

14.3.3直放站覆蓋區域內手機發射功率高224

14.3.4直放站覆蓋區域小於預期224

14.3.5直放站覆蓋區域內切換頻繁224

14.3.6無法和鄰近小區切換225

14.3.7直放站覆蓋區域內接入時間長225

14.3.8施主基站覆蓋減弱225

14.3.9施主基站覆蓋範圍內無法起呼、高掉話率或手機發射功率過高225

14.3.10導頻污染225

14.4直放站部署指導原則226

14.4.1直放站位置選擇226

14.4.2直放站的安裝226

14.4.3直放站安裝後的基本調測226

14.5塔頂放大器227

14.5.1基站等效噪聲係數改善和鏈路預算改善原理分析227

14.5.2塔頂放大器的套用228

14.6本章小結228

第15章系統間的干擾229

15.1引言229

15.2鄰道性能229

15.2.1鄰道干擾功率比229

15.2.2鄰道泄漏功率比229

15.2.3鄰道選擇性230

15.2.4ACIR、ACLR與ACS之間的關係231

15.3UMTS與CDMA2000系統之間的干擾231

15.4UMTS與PHS系統之間的干擾233

15.4.1PHS基站發射機與UMTS基站接收機之間的干擾分析233

15.4.2UMTS與PHS系統之間的干擾仿真236

15.5UMTS與GSM系統之間的干擾236

15.5.1雜散輻射的隔離度要求237

15.5.2三階交調的隔離度要求237

15.5.3接收機過載的隔離度要求237

15.5.4綜合的隔離度要求237

15.6本章小結237

第16章WCDMA和CDMA2000的比較239

16.1引言239

16.2WCDMA和CDMA2000的相似點239

16.2.1物理層概念239

16.2.2物理層過程239

16.2.3信道化和擴頻概念239

16.2.4功率控制240

16.2.5功能類似的物理信道240

16.2.6術語不同的類似功能240

16.3WCDMA和CDMA2000的不同點241

16.3.1網路同步241

16.3.2RF特徵241

16.3.3信道結構241

16.3.4額外開銷241

16.3.5尋呼操作242

16.3.6載頻間和系統間硬切換242

16.4本章小結242

第17章UMTS網路的全IP化與扁平化演進方向243

17.1引言243

17.2傳統UMTS架構演進到全IP架構243

17.3基於扁平化IP概念的未來UMTS架構244

17.3.1BSR概念244

17.3.2BSR與4G網路架構的關係體系結構244

17.4BSR扁平化IP架構為UMTS網路帶來的優勢245

17.5本章小結246