编辑推荐

　　本书涵盖了4G相关技术的方方面面，介绍了行业当前的新发展，例如LTE版本11和12中的新功能，特别是多点协作传输和邻近服务；LTE语音呼叫的主要短期和长期解决方案，即电路域回落和IP多媒体子系统；以及LTE市场的演进和现状。对于想了解4G移动通信的读者，阅读本书就够了

内容简介

　　本书讲述的是4G移动通信系统中的LTE相关技术，介绍了包括用于在基站和移动台，以及用于在网络上传输数据和信令消息的无线通信技术。在结构上，本书分为四个部分。第1部分为基础知识，包括第1章引言，第2章系统架构演进，第3章数字无线通信，第4章正交频分多址，第5章多天线技术。第2部分主要讲的是LTE的空中接口，包括第6章LTE空中接口协议的架构，第7章小区获取，第8章数据传输和接收，第9章随机接入，第10章空中接口层2。第3部分介绍了管理移动台的行为信令过程，包括第11章上电和下电的过程，第12章安全机制，第13章服务质量、策略和计费，第14章移动性管理，第15章与UMTS和GSM的互操作，第16章与非3GPP技术的互操作，第17章自优化网络。后一部分介绍了更专业的主题，包括第18章版本9的增强，第19章LTE-A和版本10，第20章版本11和版本12，第21章电路域回落，第22章VoLTE和IP多媒体子系统，第23章LTE和LTE-A的性能。

作者简介

　　Christopher Cox是移动通信领域的专业技术培训师和顾问。他是LTE和UMTS的技术和无线网络规划方面的专家，并定期为全球设备制造商、网络运营商和咨询公司提供培训课程。他拥有剑桥大学物理学博士学位，具有超过20年的科技咨询和培训经验。

目录

原书前言
缩略语
第1章 引言
1.1 UMTS和GSM的架构
1.1.1 高层体系架构
1.1.2 无线接入网的架构
1.1.3 核心网的架构
1.1.4 通信协议
1.2 移动通信系统的历史背景
1.2.1 1G到3G
1.2.2 第三代系统
1.3 LTE的需求
1.3.1 移动数据的增长
1.3.2 移动通信系统的容量
1.3.3 提高系统容量
1.3.4 其他目的
1.4 UMTS到LTE
1.4.1 LTE的高层体系架构
1.4.2 长期演进
1.4.3 系统架构演进
1.4.4 LTE语音呼叫
1.4.5 LTE的增长
1.5 LTE到LTE-A
1.5.1 4G的ITU规范
1.5.2 LTE-A的规范
1.5.3 4G通信系统
1.5.4 4G的意义
1.6 LTE的3GPP规范
参考文献
第2章 系统架构演进
2.1 LTE的高层体系架构
2.2 用户设备
2.2.1 UE的架构
2.2.2 UE的功能
2.3 演进UMTS陆地无线接入网
2.3.1 E-UTRAN的架构
2.3.2 传输网
2.3.3 小区和家庭eNB
2.4 演进分组核心网
2.4.1 EPC的架构
2.4.2 漫游架构
2.4.3 网络区域
2.4.4 编号、寻址和识别
2.5 通信协议
2.5.1 协议模型
2.5.2 空中接口传输协议
2.5.3 固网传输协议
2.5.4 用户平面协议
2.5.5 信令协议
2.6 示例信令流
2.6.1 接入层信令
2.6.2 非接入层信令
2.7 承载管理
2.7.1 EPS承载
2.7.2 默认和专用承载
2.7.3 采用GTP协议的承载实现
2.7.4 采用GRE与PMIP协议的承载实现
2.7.5 信令无线承载
2.8 状态图
2.8.1 EPS移动性管理
2.8.2 EPS连接性管理
2.8.3 无线资源控制
2.9 频谱分配
参考文献
第3章 数字无线通信
3.1 无线传输和接收
3.1.1 载波信号
3.1.2 调制技术
3.1.3 调制过程
3.1.4 解调过程
3.1.5 信道估计
3.1.6 调制信号带宽
3.2 蜂窝网络中的无线传输
3.2.1 多址接入技术
3.2.2 FDD和TDD模式
3.3 接收信号的损伤
3.3.1 传播损耗
3.3.2 噪声和干扰
3.3.3 多径和衰落
3.3.4 符号间干扰
3.4 错误管理
3.4.1 前向纠错
3.4.2 自动重复请求
3.4.3 混合ARQ
参考文献
第4章 正交频分多址
4.1 OFDMA的原理
4.1.1 子载波
4.1.2 OFDM发射机
4.1.3 OFDM接收机
4.1.4 快速傅里叶变换
4.1.5 OFDMA的框图
4.1.6 傅里叶变换的细节
4.2 OFDMA的优点和附加功能
4.2.1 子载波正交
4.2.2 子载波间隔的选择
4.2.3 频率特定调度
4.2.4 码间干扰的降低
4.2.5 循环前缀插入
4.2.6 符号持续时间的选择
4.2.7 分数频率重复使用
4.3 单载波频分多址
4.3.1 OFDMA功率变化
4.3.2 SC-FDMA的结构图
参考文献
第5章 多天线技术
5.1 分集技术
5.1.1 接收分集
5.1.2 闭环发射分集
5.1.3 开环发射分集
5.2 空间复用
5.2.1 操作原理
5.2.2 开环空间复用
5.2.3 闭环空间复用
5.2.4 矩阵表示法
5.2.5 实现的问题
5.2.6 多用户MIMO
5.3 波束成形
5.3.1 操作原理
5.3.2 波束控制
5.3.3下行链路多用户MIMO技术深入研究
参考文献
第6章 LTE空中接口协议的架构
6.1 空中接口协议栈
6.2 逻辑、传输和物理信道
6.2.1 逻辑信道
6.2.2 传输信道
6.2.3 物理数据信道
6.2.4 控制信息
6.2.5 物理控制信道
6.2.6 物理信号
6.2.7 信息流
6.3 资源网格
6.3.1 时隙结构
6.3.2 帧结构
6.3.3上行链路定时提前
6.3.4 资源网格结构
6.3.5 带宽选项
6.4 多天线传输
6.4.1 下行链路天线端口
6.4.2 下行链路传输模式
6.5 资源元素映射
6.5.1 下行链路资源元素映射
6.5.2 上行链路资源元素映射
参考文献
第7章 小区获取
7.1 获取步骤
7.2 同步信号
7.2.1 物理小区标识
7.2.2 主同步信号
7.2.3 辅同步信号
7.3 下行链路参考信号
7.4 物理广播信道
7.5 物理控制格式指示信道
7.6 系统信息
7.6.1 系统信息的组成
7.6.2 系统信息的传输和接收
7.7 获取后的流程
参考文献
第8章 数据传输和接收
8.1 数据传输流程
8.1.1 下行链路发送和接收
8.1.2 上行链路发送和接收
8.1.3 半持续调度
8.2 PDCCH上的调度信息的传输
8.2.1 下行链路控制信息
8.2.2 资源分配
8.2.3 示例：DCI格式1
8.2.4 无线网络临时标识
8.2.5 PDCCH的发送和接收
8.3 在PDSCH和PUSCH上的数据传输
8.3.1 传输信道处理
8.3.2 物理信道处理
8.4 PHICH上的混合ARQ指示的传输
8.4.1 引言
8.4.2 PHICH的资源元素映射
8.4

前言/序言

　　本书讲述的是关于世界上占主导地位的4G移动通信系统——LTE。

　　在写作本书时，我的目标是为读者简洁地、系统地介绍LTE使用的技术。本书涵盖了整个系统，包括用于基站和移动台之间无线通信的技术，以及用于在网络上传输数据和信令消息的技术。我希望读者能够从本书中清楚地了解系统和不同组件之间的相互作用。读者将能够自信地面对更先进的资料。

　　目标受众是双重的。首先，我希望本书对于LTE工程师是有价值的，特别是那些从其他技术如GSM、UMTS和cdma2000转向LTE的，或是精通LTE部分技术但想了解系统整体的，或是刚接触移动通信行业的。其次，本书也给了那些非技术人员一些有价值的概述，如项目经理、营销经理和知识产权顾问。

　　在结构上，本书分为四个部分。第1部分为基础知识。第1章介绍了LTE与早期移动通信系统的关系，并阐述了其要求和关键技术特点。第2章介绍了系统的架构，特别是其包含的硬件组件和通信协议及其无线电频谱的使用。第3章回顾了LTE从早期移动通信系统继承的无线传输技术，而第4、5章描述了正交频分多址和多输入多输出天线的最新技术。

　　第2部分涵盖了LTE的空中接口。第6章是空中接口的高级描述，而第7章涉及移动台在接通时为发现附近的LTE基站使用的低级过程。第8章涵盖了基站和移动台用于发送和接收信息的低级过程。第9章涵盖了特定的过程——随机接入，通过它移动台可以在没有预先安排的情况下与基站联系。第10章介绍了空中接口的高级部分，即媒体接入控制、无线链路控制和分组数据汇聚协议

　　第3部分涵盖了管理移动台行为的信令过程。在第11章中，我们描述了移动台在开机时使用的高级过程，向网络注册并与外界建立通信。第12章涵盖了LTE使用的安全过程。第13章涵盖了管理服务质量和数据流计费特性的过程。第14章描述了网络用于跟踪移动台位置的移动性管理过程。第15章描述了LTE与GSM和UMTS的早期技术的互操作，而第16章讨论了与如无线局域网和cdma2000的其他技术的互操作。第17章涵盖了LTE的自配置和自优化能力。

　　最后一部分介绍更专业的主题。第18、19和20章描述了在规范的更新版本中对LTE进行的增强，特别是被称为LTE-A的技术的增强版本。第21、22章涵盖了向LTE设备传送语音呼叫的两个最重要的解决方案，即电路域回落和IP多媒体子系统。最后，第23章回顾了LTE的性能，并讨论了用于估计LTE网络的覆盖和容量的技术。

　　LTE具有大量的首字母缩略语，并且很难在不使用它们的情况下讨论主题。但是，它们对于新手来说显得并不必要，所以我的目的是将缩略语的使用保持在合理的最低限度，通常偏向使用全称。

　　我也努力保持本书的数学内容只需达到理解系统所需的最低限度。LTE空中接口广泛使用复数、傅里叶变换和矩阵代数，但是读者不需要任何预备知识来理解本书。我们有限地使用第3、4章中的复数来对调制进行讨论，并且在第4、5章中引入傅里叶变换和矩阵，以介绍正交频分多址和多天线的更高级方面的内容。然而，读者可以跳过这些，而不影响对主题的总体理解。