LTE及LTE-Advanced无线协议

书籍目录

译者序

前言

引言

作者介绍

第1章 简介 1

1.1 3GPP 1

1.2 3GPP系统的演变过程 4

1.2.1 GSM 5

1.2.2 GPRS/EDGE 6

1.2.3 UMTS 7

1.2.4 HSPA 8

1.2.5 LTE 9

1.3 市场趋势 9

1.4 LTE的要求 10

1.5 LTE架构的概述 13

1.5.1 网络架构 14

1.5.2 QoS架构 17

1.5.3 LTE无线协议架构 19

1.6 UE功能 22

参考文献 23

第2章 空闲模式过程 24

2.1 空闲模式功能 24

2.2 服务和小区分类 26

2.3 UE状态及状态转换 27

2.4 PLMN选择 28

2.4.1 PLMN选择的触发 29

2.4.2 可用PLMN的搜索 29

2.4.3 PLMN选择 29

2.5 位置注册 30

2.6 小区选择 31

2.6.1 小区选择标准 31

2.6.2 基于RRC连接释放的小区选择 32

2.7 小区重选 32

2.7.1 测量规则 33

2.7.2 相邻小区的重选 35

2.7.3 移动状态依赖比例缩放 37

2.8 访问验证 38

2.8.1 小区禁止状态和小区保留状态 38

2.9 寻呼接收 40

参考文献 40

第3章 无线资源控制 42

3.1 RRC功能和结构 43

3.2 系统信息 46

3.2.1 配置系统信息 46

3.2.2 系统信息更新 48

3.3 寻呼 49

3.4 连接建立 50

3.4.1 步骤1:应用访问类限制 50

3.4.2 步骤2:发送RRCConnectionRequest消息 52

3.4.3 步骤3:接收RRCConnectionSetup消息 53

3.4.4 步骤4:发送RRCConnectionSetupComplete消息 53

3.5 安全 53

3.6 RRC连接重配置 56

3.6.1 SRB2的建立 57

3.6.2 DRB的建立 57

3.6.3 与安全激活平行的过程 57

3.7 UE能力信息传输 58

3.8 EUTRA内切换 59

3.8.1 切换准备 60

3.8.2 切换执行 62

3.8.3 切换完成 63

3.9 测量控制 65

3.9.1 测量配置 65

3.9.2 测量报告触发 66

3.9.3 测量报告 67

3.10 RRC连接重建 67

3.11 RAT间移动性 70

3.11.1 进入或移除3GPP系统的RAT间移动性 70

3.11.2 进入/移出CDMA2000系统的RAT间移动性 74

3.12 RRC连接释放 76

参考文献 76

第4章 分组数据汇聚协议 77

4.1 PDCP功能和结构 77

4.2 报头压缩 78

4.3 安全 80

4.3.1 完整性保护 81

4.3.2 加密 82

4.4 数据传输 83

4.5 SDU丢弃 84

4.6 切换 84

4.6.1 SRB在切换中的行为 84

4.6.2 UM DRB在切换中的行为 85

4.6.3 AM DRB在切换中的行为 86

4.7 PDCP PDU格式 88

4.7.1 PDCP Data PDU格式 88

4.7.2 PDCP Control PDU格式 88

参考文献 89

第5章 无线链路控制层 90

5.1 RLC层的功能和架构 90

5.1.1 透明模式RLC 90

5.1.2 非确认模式RLC 91

5.1.3 确认模式RLC 92

5.2 成帧 93

5.3 重排序 95

5.4 ARQ操作 97

5.4.1 轮询 97

5.4.2 状态报告 98

5.4.3 重传 98

5.4.4 重分段 99

5.5 窗口操作 101

5.5.1 非确认模式窗口操作 101

5.5.2 确认模式窗口操作 101

5.6 SDU丢弃过程 102

5.7 RLC重建过程 102

5.8 RLC PDU的格式 102

5.8.1 TMD PDU格式 103

5.8.2 UMD PDU格式 103

5.8.3 AMD PDU格式 104

5.8.4 AMD PDU分段格式 104

5.8.5 状态 PDU格式 105

参考文献 106

第6章 媒体接入控制层 107

6.1 MAC层的功能和服务 107

6.2 MAC层架构 108

6.3 MAC信道及信道映射 109

6.3.1 传输信道 109

6.3.2 逻辑信道 110

6.3.3 信道映射 110

6.4 调度 111

6.4.1 动态调度 111

6.4.2 半持续调度 112

6.5 调度信息的传输 114

6.5.1 缓存状态报告 114

6.5.2 调度请求 116

6.5.3 功率余量报告 117

6.6 逻辑信道优先级 117

6.7 非连续接收 120

6.8 混合自动重传请求 124

6.8.1 上行链路中的HARQ 126

6.8.2 下行链路中的HARQ 126

6.8.3 TTI Bundling 126

6.8.4 测量窗口 128

6.9 随机接入过程 129

6.10 时间校准 130

6.11 MAC PDU格式 131

6.11.1 MAC控制单元 133

6.11.2 随机接入响应MAC PDU 134

参考文献 135

第7章 LTE及LTE- Advanced新特征综述 136

7.1 基于LTE网络的语音呼叫 136

7.2 家庭增强型基站 137

7.3 公共警报系统 138

7.4 多媒体广播多播服务 138

7.5 载波聚合 139

7.6 中继技术 140

7.7 最小化路测 141

7.8 增强型小区间干扰协调 141

7.9 机器模式通信 142

第8章 基于LTE网络的语音呼叫 143

8.1 LTE语音解决方案 143

8.1.1 终极语音解决方案 143

8.1.2 临时语音解决方案 144

8.2 IMS VoIP 145

8.2.1 IMS配置 145

8.2.2 双模单待无线语音呼叫连续性 147

8.3 电路交换回退技术 150

8.3.1 CSFB到UTRAN或GRAN 152

8.3.2 CSFB到CDMA2000 1xRTT 156

8.4 服务域选择 162

8.4.1 UE在IMS VoIP和CSFB之间的决定 163

8.5 IMS VoIP和CSFB的比较 163

8.6 针对VoIP的RAN优化 164

8.6.1 鲁棒性报头压缩 164

8.6.2 TTI捆绑 164

8.6.3 HARQ的半持续调度 165

参考文献 165

第9章 家庭增强型基站 166

9.1 架构框架 167

9.1.1 接入方式 167

9.1.2 应用案例 167

9.1.3 高层需求 169

9.1.4 网络体系结构 169

9.2 闭合用户组配置 170

9.2.1 CSG订阅数据 170

9.2.2 CSG成员状态 171

9.3 与CSG相关的系统信息 171

9.3.1 CSG识别信息 171

9.3.2 CSG小区部署信息 172

9.4 CSG的识别 173

9.4.1 自动CSG搜索 173

9.4.2 手动CSG选择 173

9.5 CSG小区的移动性 174

9.5.1 RRC_ IDLE的移动性 174

9.5.2 RRC_ CONNECTED的移动性 176

9.6 对混合小区的支持 180

9.6.1 动机 180

9.6.2 特点 180

参考文献 182

第10章 公共警报系统 183

10.1 警报系统架构 183

10.2 警报信息 185

10.3 警报信息在网络上的传递 186

10.3.1 警报信息传递程序 186

10.3.2 警报信息取消程序 188

10.4 警报信息取消程序 189

10.4.1 在系统信息中的PWS通知 190

10.4.2 PWS通知在寻呼过程的指示性 191

10.4.3 警报信息的分割 191

参考文献 192

第11章 多媒体广播多播服务 193

11.1 MBMS 193

11.2 MBMS的结构和功能 194

11.3 MBMS单频网传输 196 ⅩⅦ

11.4 MBMS的无线协议 198

11.4.1 MBMS的第一层和第二层 198

11.4.2 MBMS的第三层 200

11.5 MBMS过程 201

11.5.1 MBMS会话开始 201

11.5.2 MCCH信息获取和MRB配置 203

11.5.3 MBMS会话更新 204

11.5.4 MBMS会话终止 205

11.5.5 MRB释放 205

11.6 MBMS在R10版本和R11版本中的增强 206

11.6.1 MBMS计数 206

11.6.2 MBMS持续性 208

参考文献 209

第12章 载波聚合 210

12.1 频谱和部署场景 212

12.1.1 频谱场景 212

12.1.2 部署场景 214

12.2 小区管理 215

12.2.1 主服务小区和辅服务小区 215

12.2.2 配置信息信令 216

12.2.3 连接和参考 217

12.2.4 跨载波调度 218

12.2.5 扩展测量 219

12.2.6 SCell（辅服务小区）管理 222

12.2.7 载波聚合的移动性 222

12.3 MAC扩展功能 223

12.3.1 辅服务小区的激活和失活 223

12.3.2 功率余量报告 224

12.3.3 逻辑信道优先级 227

12.3.4 缓冲区状态报告 228

12.3.5 非连续接收 229

12.3.6 半持久调度 229

参考文献 230

第13章 中继技术 231

13.1 场景部署 231

13.2 中继节点的网络架构 232

13.3 中继节点类型 234

13.3.1 中继技术的分层执行 234

13.3.2 Uu和Un链路的频率分离 236

13.4 特定中继节点的操作 236

13.4.1 承载映射 237

13.4.2 Un DRB的完整性保护 238

13.4.3 RN子帧配置 239

13.4.4 系统信息的更新 240

13.4.5 RN重新配置过程 241

13.5 中继节点的启动过程 241

13.6 R10版本中继节点的简化操作 243

参考文献 244

第14章 最小化路测 245

14.1 结构框架 245

14.1.1 用户案例 247

14.1.2 结合UE选择的MDT任务初始化 247

14.1.3 MDT测量结果的收集 248

14.2 Logged MDT 248

14.2.1 配置阶段 249

14.2.2 记录阶段 251

14.2.3 报告阶段 253

14.3 Immediate MDT 255

14.3.1 配置阶段 256

14.3.2 测量与评价阶段 256

14.3.3 报告阶段 256

14.3.4 MDT上下文环境转发 257

参考文献 257

第15章 增强型小区间干扰协调 258

15.1 异构网络部署 259

15.1.1 异构网络中的干扰 260

15.1.2 频域ICIC限制 260

15.2 基于CA的ICIC 262

15.3 时域ICIC 263

15.3.1 限制测量 264

15.3.2 Macro- Pico小区场景 265

15.3.3 Macro- Femto小区场景 266

15.3.4 网络配置 267

参考文献 268

第16章 机器模式通信 269

16.1 MTC的超载控制 269

16.1.1 R8版本的超载控制 269

16.1.2 R10版本中的核心网超载控制 271

16.1.3 R11版本中的RAN超载控制 274

16.2 在3GPP中的MTC特性 274

参考文献 275

缩略语 276

作者简介

本书系统地介绍了LTE及LTE-Advanced标准最新进展情况，并阐述了LTE层2/3的无线协议、LTE-Advanced的新技术特征；系统阐述了设计原则及3GPP标准定义的LTE无线协议的功能，也提供了移动网络与移动终端之间互操作的基本知识。本书主要内容包括无线协议（Idle模式过程、RRC、PDCP、PLC、MAC等）和LTE-Advanced新技术特征（VoLTE、HeNB、PWS、MBMS、CA、Relay、MDT、eICIC、MTC）等。本书是一部紧跟通信技术前沿研究的专业性著作，主要适于移动通信领域的研究人员和工程技术人员阅读，也可以作为通信工程及相关专业的高年级本科生、研究生和教师的专业性新技术参考书。

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