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第1章 概述1

1.1 背景1

1.1.1 移动通信发展简史1

1.1.2 无线移动技术演进现状2

1.2 LTE项目介绍10

1.3 3GPP组织简介12

1.4 LTE协议规范结构12

1.5 LTE协议架构14

1.5.1 E-UTRAN网元功能15

1.5.2 无线协议接口16

1.6 系统架构演进（SAE）介绍17

1.6.1 SAE介绍17

1.6.2 SAE架构18

第2章 无线传输技术20

2.1 无线信道传播20

2.1.1 概述20

2.1.2 传播模型20

2.1.3 路径损耗模型20

2.1.4 衰落特性相关定义22

2.1.5 噪声和干扰23

2.2 数字信号处理24

2.2.1 加扰24

2.2.2 信源编码25

2.2.3 信道编码26

2.2.4 交织29

2.2.5 调制31

2.2.6 信道估计与均衡33

2.3 OFDM技术34

2.3.1 OFDM技术概述34

2.3.2 OFDM原理43

2.3.3 OFDM的应用51

2.3.4 OFDM优点和不足59

第3章 LTE物理层信道与调制60

3.1 概述60

3.1.1 LTE协议层整体结构60

3.1.2 物理层概要描述61

3.1.3 LTE物理层协议规范文档组成63

3.2 物理层帧结构64

3.3 LTE工作频段、频点和传输带宽67

3.4 上行物理信道与调制69

3.4.1 物理信道概念与分类69

3.4.2 时隙结构和物理资源70

3.4.3 物理上行共享信道（PUSCH）处理过程71

3.4.4 参考信号分类与处理过程74

3.4.5 SC-FDMA基带信号的产生82

3.4.6 物理随机接入信道（PRACH）处理过程82

3.4.7 物理上行控制信道（PUCCH）处理过程92

3.4.8 调制和上变换97

3.5 下行物理信道与调制97

3.5.1 物理信道概念与分类97

3.5.2 时隙结构和物理资源98

3.5.3 下行物理信道通用处理过程102

3.5.4 物理下行共享信道（PDSCH）处理过程107

3.5.5 物理多播信道（PMCH）处理过程107

3.5.6 物理广播信道（PBCH）处理过程107

3.5.7 物理控制格式指示信道（PCFICH）处理过程108

3.5.8 物理下行控制信道（PDCCH）处理过程109

3.5.9 物理HARQ指示信道（PHICH）处理过程111

3.5.10 参考信号处理过程115

3.5.11 同步信号处理过程125

3.5.12 OFDM基带信号发生器128

3.5.13 调制和上变换129

3.6 调制映射通用功能129

第4章 信道复用、编码与物理层过程132

4.1 概述132

4.2 物理信道的映射132

4.3 信道处理流程133

4.3.1 CRC原理与LTE系统CRC计算133

4.3.2 码块的分段和码块CRC添加135

4.3.3 信道编码137

4.3.4 速率匹配141

4.3.5 码块级联143

4.4 上行传输信道与控制信息处理144

4.4.1 随机接入信道（RACH）144

4.4.2 上行共享信道（UL-SCH）144

4.4.3 PUCCH上的控制信息155

4.4.4 UCI信道质量信息和HARQ-ACK的信道编码158

4.5 下行传输信道与控制信息处理158

4.5.1 广播信道（BCH）158

4.5.2 下行共享信道、寻呼信道以及多播信道处理159

4.5.3 下行控制信息160

4.5.4 控制格式指示168

4.5.5 HARQ指示（HI）169

4.6 物理层过程169

4.6.1 同步过程169

4.6.2 功率控制170

4.6.3 随机接入过程177

4.6.4 PDSCH的相关处理过程181

4.6.5 ACK/ACK上报的终端过程201

4.6.6 PUSCH的相关处理过程202

4.6.7 PDCCH的相关处理过程208

4.6.8 PUCCH的相关处理过程210

4.7 物理层测量212

4.7.1 UE涉及的测量能力212

4.7.2 E-UTRAN的测量能力214

第5章 LTE空口协议与RRC处理216

5.1 E-UTRAN无线接口架构划分216

5.2 媒体接入控制（MAC）子层217

5.2.1 MAC子层功能217

5.2.2 MAC子层信道218

5.2.3 MAC的PDU格式和SDU格式221

5.2.4 MAC子层参与的过程222

5.3 无线链路控制（RLC）子层233

5.3.1 RLC功能233

5.3.2 RLC协议结构233

5.3.3 RLC实体介绍234

5.4 分组数据汇聚（PDCP）子层245

5.4.1 PDCP子层功能245

5.4.2 PDCP的PDU格式246

5.4.3 PDCP子层数据传输、数据加密与完整性保护处理247

5.4.4 PDCP头压缩250

5.4.5 PDCP重新建立处理251

5.4.6 PDCP定时丢弃251

5.5 无线资源控制（RRC）层252

5.5.1 RRC的状态253

5.5.2 RRC涉及的相关处理流程257

5.5.3 典型信令流程简介265

第6章 多天线技术274

6.1 多天线技术概述274

6.2 SISO系统模型275

6.3 MIMO系统模型及优点275

6.4 分集技术276

6.4.1 空间分集276

6.4.2 频率分集与时间分集279

6.5 时分编码技术279

6.5.1 空时块码279

6.5.2 空时格码280

6.5.3 空时发射分集280

6.6 空间复用技术281

6.6.1 分层空时码原理281

6.6.2 分层空时编码原理282

6.7 常用空时技术应用283

6.7.1 基于STBC的技术283

6.7.2 基于空时格码的技术283

6.7.3 基于空间复用技术284

6.8 通信系统中几种常用的MIMO模型284

6.8.1 IEEE 802.16e系统中MIMO的使用284

6.8.2 LTE系统中MIMO的使用286

6.9 波束赋形技术289

6.9.1 下行波束赋形介绍290

6.9.2 波束赋形和STC的结合293

6.10 多天线技术带来的增益295

第7章 LTE后续演进297

7.1 概述297

7.2 LTE-A需求与趋势297

7.3 LTE/LTE-A关键技术简介298

7.3.1 OFDM和SC-FDMA技术298

7.3.2 优化MIMO技术298

7.3.3 载波聚合（CA）的协同通信298

7.3.4 无线中继技术299

7.3.5 小区间的干扰抑制技术300

7.3.6 多点协同301

7.3.7 调度算法介绍302

7.4 LTE-A网络演进305

7.4.1 E-MBMS的演进305

7.4.2 自组织网络306

7.4.3 家庭基站306

7.5 小结306

缩略语307

参考文献317