TD-SCDMA及其增强和演进技术(图灵电子电气工程丛书)
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品牌: 王亚峰
基本信息·出版社：人民邮电出版社
·页码：422 页
·出版日期：2009年09月
·ISBN：7115211973/9787115211972
·条形码：9787115211972
·包装版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：图灵电子电气工程丛书
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内容简介《TD-SCDMA及其增强和演进技术》全面反映了TD-SCDMA技术的发展历程、设计理念及最新成果，内容覆盖TD-SCDMA各个方面，包括TD-SCDMA高速链路分组接入、HSDPA/HSUPA的演进等3G的最新概念，详尽实用，是一本难得的TD-SCDMA教材及技术参考书。TD-SCDMA是世界上第一个采用时分双工方式和智能天线技术的公共陆地通信系统，是我国首次提出并被国际认可的完整通信系统标准。
《TD-SCDMA及其增强和演进技术》适合作为高等院校通信等相关专业研究生教材，也可供通信领域的工程技术人员参考。
作者简介王亚峰博士，北京邮电大学信息与通信学院副教授，硕士生导师，北邮一高通无线通信联合研究中心技术骨干，IEEE会员，中国电子学会高级会员。长期从事无线通信系统基础理论、3G和B3G系统关键技术研究和性能评估。承担过7项国家级项目、2项省部级项目、5项国际合作项目和8项企业合作项目。近5年来在国内外重要学术刊物上发表研究论文30余篇，参与编写专业图书7本。申请国家发明专利17项、PCT国际发明专利2项。
编辑推荐《TD-SCDMA及其增强和演进技术》是一本系统阐述TD—SCDMA及其增强和演进技术的通信教材，是作者多年从事TD—SCDMA及其增强和演进技术研究和开发的成果总结。全书共分为13章，从网络结构、系统接口、信令流程、无线资源管理、TD—SCDMA的增强和演进技术、干扰分析、网络规划以及终端入网测试等多个方面对TD—SCDMA进行了较为全面的阐述，在展示TD—SCDMA各个版本不断发展的过程中，通过对相关技术的分析，使读者能够透彻理解标准演进的技术背景，自信应对各种技术挑战。3G时代已经到来。作为我国自主研发的3G标准，TD-SCDMA已经得到国内外众多电信运营商和设备厂商的支持。在中国，TD-SCDMA更成为最大的移动通信公司中国移动3G网络的技术标准，已经进入商业运营阶段。
《TD-SCDMA及其增强和演进技术》内容贴近实际，兼顾通信技术原理，适合作为高等院校通信专业教材，也可作为移动通信工程师以及对TD—SCDMA感兴趣的业内人士的参考指南。
目录
第1章 概述 1
1.1 第三代移动通信系统简介 1
1.2 第三代移动通信主流技术的比较 4
1.3 TD-SCDMA的发展历程 5
1.4 TD-SCDMA技术的特点和优势 8
1.5 TD-SCDMA发展与演进 10
参考文献 11
第2章 TD-SCDMA系统网络结构 13
2.1 概述 13
2.2 TD-SCDMA接入网结构 14
2.2.1 无线网络控制器 17
2.2.2 基站 17
2.3 TD-SCDMA接入网络的演化过程 18
2.4 TD-SCDMA核心网基本结构 19
2.4.1 R99网络结构及接口 19
2.4.2 R4网络结构及接口 22
2.4.3 R5网络结构及接口 24
2.4.4 R6网络结构及接口 27
参考文献 30
第3章 TD-SCDMA接入网接口 31
3.1 Iu接口 31
3.1.1 概述 31
3.1.2 Iu接口协议的功能和划分 34
3.1.3 Iu无线网络层控制平面协议 36
3.1.4 CN-UTRAN用户平面协议 37
3.1.5 服务区广播协议SABP 42
3.2 Iur接口 43
3.2.1 概述 43
3.2.2 Iur接口的协议结构 44
3.2.3 Iur无线网络层控制平面协议 44
3.2.4 Iur公共传输信道数据流用户平面协议 46
3.3 Iub接口 48
3.3.1 概述 48
3.3.2 Iub中Node B的逻辑模型 50
3.3.3 Iub接口协议结构 52
3.3.4 Iub接口无线网络层控制平面协议 52
3.3.5 Iub公共传输信道数据流用户平面协议 54
3.3.6 Iur/Iub DCH数据流的用户平面协议 56
参考文献 58
第4章 TD-SCDMA空中接口 60
4.1 物理层 60
4.1.1 帧结构和时隙结构 60
4.1.2 物理层的信道 64
4.1.3 信道的编码和复用 68
4.1.4 扩频与调制 72
4.1.5 物理层过程 78
4.1.6 物理层的测量 82
4.2 数据链路层和网络层 84
4.2.1 空中接口的整体结构 84
4.2.2 MAC子层 85
4.2.3 RLC子层 92
4.2.4 分组数据汇聚协议子层 97
4.2.5 广播/多播业务的子层 99
4.2.6 RRC子层 100
参考文献 105
第5章 TD-SCDMA信令流程 106
5.1 UE的状态及寻呼流程 106
5.1.1 UE的状态 106
5.1.2 寻呼流程 108
5.2 空闲模式下的UE 109
5.2.1 概述 109
5.2.2 PLMN的选择和重选 110
5.2.3 小区选择和重选 111
5.2.4 位置登记 112
5.3 无线资源管理流程 112
5.3.1 业务连接建立流程 112
5.3.2 业务释放流程 122
5.4 电路域信令流程 126
5.4.1 呼叫控制 126
5.4.2 移动性管理 128
5.5 分组域信令流程 134
5.5.1 会话控制 134
5.5.2 移动性管理 137
5.6 切换流程 141
5.6.1 硬切换 141
5.6.2 接力切换 145
参考文献 146
第6章 TD-SCDMA关键技术 147
6.1 联合检测 147
6.1.1 系统模型 147
6.1.2 联合检测算法 148
6.2 同步技术 150
6.2.1 概述 150
6.2.2 上行同步的建立 151
6.2.3 上行同步的保持 151
6.2.4 同步精度要求 151
6.3 动态信道分配 152
6.3.1 动态信道分配概述 152
6.3.2 主要的DCA形式 152
6.3.3 其他DCA方法 156
6.3.4 DCA的优缺点分析 157
6.4 智能天线 157
6.4.1 智能天线的基本概念 157
6.4.2 智能天线的工作原理和关键技术 158
6.4.3 智能天线波束赋形 159
6.4.4 智能天线来波方向估计 163
6.4.5 智能天线在TD-SCDMA中的应用及有关问题 167
6.5 软件无线电 169
参考文献 172
第7章 无线资源管理 173
7.1 无线资源管理概述 173
7.1.1 无线资源管理的组成 174
7.1.2 TD-SCDMA无线资源管理特点 176
7.2 容量与干扰分析 176
7.2.1 上行容量 177
7.2.2 下行容量 179
7.3 接纳控制 181
7.3.1 上行链路负载估计(测量) 182
7.3.2 下行链路负载估计 183
7.3.3 接纳控制策略 184
7.3.4 上行链路接纳控制 185
7.3.5 下行接纳控制 187
7.4 负载控制 187
7.4.1 过载识别 188
7.4.2 拥塞解决方法 189
7.5 功率控制 190
7.5.1 原理与分类 190
7.5.2 TD-SCMDA系统中的功率控制 193
7.6 切换控制 199
7.6.1 切换分类 199
7.6.2 TD-SCDMA切换机制 200
7.6.3 接力切换性能简要分析 205
7.7 动态信道分配 205
7.7.1 信道分配技术分类 206
7.7.2 TD-SCDMA动态信道分配技术 208
7.7.3 动态信道分配的实现过程 210
7.7.4 码分配策略 211
7.8 调度算法 213
7.8.1 分组调度信道类型 214
7.8.2 分组调度典型算法 216
7.8.3 分组调度器和其他RRM算法的关系 220
参考文献 221
第8章 TD-SCDMA增强技术——HSDPA 222
8.1 TD-SCDMA HSDPA对R4的影响 222
8.1.1 引入HSDPA对体系架构的影响 222
8.1.2 引入HSDPA对无线资源管理的影响 225
8.1.3 引入HSDPA对接入网接口的影响 226
8.2 TD-SCDMA HSDPA的关键技术 227
8.2.1 自适应编码与调制技术 227
8.2.2 HARQ技术 228
8.2.3 快速分组调度 230
8.3 TD-SCDMA HSDPA物理层结构 230
8.3.1 HS-DSCH和HS-PDSCH 231
8.3.2 HS-SCCH信道 235
8.3.3 HS-SICH信道 237
8.3.4 三个物理信道的相互配合 239
8.4 TD-SCDMA HSDPA MAC层技术 240
8.4.1 HS-DSCH MAC层结构——UE侧 242
8.4.2 HS-DSCH MAC层结构——UTRAN侧 245
8.4.3 协议数据单元 248
8.4.4 HS-DSCH发送与接收的MAC控制 249
8.5 TD-SCDMA HSDPA UE 251
8.5.1 UE能力 251
8.5.2 无线接入能力组合 252
8.6 TD-SCDMA HSDPA的移动性管理 252
8.6.1 HS-DSCH服务小区的改变 253
8.6.2 Node B内HS-DSCH小区同步切换 254
8.6.3 硬切换中Node B间HS-DSCH同步切换 254
8.6.4 激活集更新后Node B间同步切换 255
8.7 TD-SCDMA HSDPA与WCDMA HSDPA比较 255
8.7.1 WCDMA和TD-SCDMA HSDPA的相同点 255
8.7.2 WCDMA和TD-SCDMA HSDPA的不同点 256
8.8 多载波TD-SCDMA HSDPA 259
8.8.1 MAC层的变化 261
8.8.2 RRC层的变化 262
8.8.3 Iub接口的变化 262
参考文献 262
第9章 TD-SCDMA增强技术——HSUPA 264
9.1 HSUPA协议构架 264
9.1.1 无线接入网结构 264
9.1.2 协议架构 265
9.1.3 引入HSUPA对R4的影响 266
9.2 TD-SCDMA HSUPA的关键技术 268
9.2.1 基于Node B控制的快速分组调度 268
9.2.2 上行链路混合自动重传 271
9.2.3 自适应调制编码 272
9.3 HSUPA物理层 272
9.3.1 TD-SCDMA HSUPA的信道 273
9.3.2 物理层基本结构 277
9.3.3 E-DCH编码和调制 278
9.4 相关信令和流程 283
9.4.1 HARQ的控制信令 284
9.4.2 与Node B调度相关的上行信令操作 285
9.4.3 Node B调度相关的调度信令上行调度信息 286
9.4.4 E-AGCH携带的信令信息 287
9.5 TD-SCDMA HSUPA MAC层技术 287
9.5.1 MAC层复用 287
9.5.2 UE侧MAC结构 287
9.5.3 UTRAN侧的MAC结构 290
9.6 HSUPA业务性能与UE能力 293
9.6.1 UE类型 293
9.6.2 系统提供的业务 294
9.7 TD-SCDMA HSUPA的移动性管理 294
9.8 TD-SCDMA HSUPA与WCDMA HSUPA比较 294
9.8.1 干扰控制上的差异 294
9.8.2 调度控制上的差异 296
9.8.3 HARQ方式上的差异 296
参考文献 296
第10章 TD-SCDMA的进一步演进 298
10.1 OFDM技术与OFDMA方式 298
10.1.1 OFDM基本原理 299
10.1.2 保护间隔 301
10.1.3 OFDM的优缺点 303
10.1.4 OFDMA方式 303
10.2 LTE/SAE设计要求 304
10.2.1 LTE E-UTRAN设计要求 304
10.2.2 SAE设计要求 306
10.3 LTE网络架构 307
10.3.1 SAE网络架构 308
10.3.2 LTE接入网架构 309
10.3.3 SAE/LTE网络功能划分 310
10.3.4 LTE的RRC状态 311
10.4 LTE空中接口体系架构 311
10.5 LTE中的信道 313
10.6 MAC层 315
10.6.1 调度 315
10.6.2 HARQ 317
10.7 物理层 317
10.7.1 LTE物理层结构 318
10.7.2 LTE的资源分配 322
10.7.3 物理层传输信号的产生 323
10.8 LTE TDD的发展方向 328
10.9 HSPA+ 328
10.9.1 HSPA+技术目标 329
10.9.2 HSPA+中的MIMO 329
10.9.3 高阶调制与终端类别 333
10.9.4 CPC 333
10.9.5 增强型的CELL-FACH状态 335
10.9.6 RLC协议的增强 336
10.9.7 HSPA+总结 337
参考文献 337
第11章 TD-SCDMA干扰分析 338
11.1 干扰分析概述 338
11.2 噪声 338
11.3 TD-SCDMA系统内干扰 339
11.3.1 小区内干扰 339
11.3.2 小区间干扰 341
11.4 TD-SCDMA系统间干扰 344
11.4.1 系统间干扰类型 345
11.4.2 系统间干扰分析方法 347
11.4.3 TD-SCDMA系统间的干扰 349
11.4.4 TD-SCDMA与DCS1800系统之间的干扰 352
11.4.5 TD-SCDMA与FDD-CDMA系统之间的干扰 355
11.4.6 TD-SCDMA和PHS系统之间的干扰 357
参考文献 360
第12章 TD-SCDMA网络规划 361
12.1 TD-SCDMA网络规划概述 361
12.1.1 规划目标 361
12.1.2 规划内容 363
12.1.3 规划流程 364
12.2 TD-SCDMA链路预算 368
12.2.1 概述 368
12.2.2 上行链路预算 370
12.2.3 下行链路预算 371
12.2.4 传播模型选择 372
12.2.5 链路平衡 373
12.2.6 基站覆盖能力分析 374
12.3 TD-SCDMA容量规划 375
12.3.1 概述 375
12.3.2 TD-SCDMA系统容量的特点 376
12.3.3 容量规划 376
12.3.4 覆盖与容量的关系 380
12.4 小区规划 380
12.4.1 基站规划 380
12.4.2 组网规划 383
12.4.3 频率规划 383
12.4.4 时隙规划 384
12.4.5 码规划 385
参考文献 387
第13章 TD-SCDMA终端入网测试 388
13.1 一致性测试 388
13.1.1 射频一致性测试 388
13.1.2 协议一致性测试 392
13.1.3 无线资源管理一致性测试 393
13.1.4 USIM/ME接口(Cu接口)一致性测试 395
13.1.5 音频一致性测试 398
13.2 基本功能、业务和性能测试 398
13.2.1 电信业务 398
13.2.2 承载业务 399
13.2.3 补充业务 400
13.2.4 UE基本功能 400
13.3 高层业务测试 401
13.3.1 MMS业务 401
13.3.2 WAP业务 402
13.3.3 流媒体业务 402
13.3.4 Java业务 402
13.4 耗电性能测试 403
13.5 外场业务性能测试 403
13.5.1 IMSI附着和去附着 403
13.5.2 IMSI附着拒绝 403
13.5.3 位置区更新 403
13.5.4 路由区更新 404
13.5.5 切换 404
13.5.6 短消息 405
13.5.7 电路域数据业务(可视电话) 406
13.5.8 并发业务 407
13.5.9 呼叫性能 409
13.6 可靠性测试 410
13.6.1 电压 410
13.6.2 高低温 410
13.6.3 恒定湿热 411
13.6.4 振动 411
13.6.5 跌落 411
13.6.6 按键 411
13.6.7 翻盖(滑盖)寿命 411
13.7 电池、充电器测试 411
13.7.1 电池性能 411
13.7.2 充电器安全性 412
13.8 EMC、SAR测试 413
13.8.1 EMC测试 413
13.8.2 SAR测试 415
参考文献 416
缩略语 417
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序言随着我国3G牌照的发放，第三代移动通信系统正式走入了普通老百姓的生活。3G对普通消费者来说也不再那么神秘，它其实就是指的第三代移动通信系统，主要包括WCDMA、TD—SCDMA和CDMA2000这3种不同的制式。与大家所熟知的第二代移动通信系统（2G）相比，3G具有更高的频谱效率、更高的传输速率，从而可以支持更丰富的业务类型。其中TD—SCDMA是由中国首次提出的国际移动通信标准，该标准采用TDD（时分双工）模式和智能天线等先进技术，是低码片速率的同步CDMA系统。
与其他第三代移动通信系统相比，TD—SCDMA（Time Division—Synchronous Code DivisionMultiple Access，时分同步的码分多址）技术具有较为明显的特征。相对于采用FDD（频分双工）模式的WCDMA和CDMA2000，采用TDD模式的TD一SCDMA更适合于非对称的数据业务。TD．SCDMA可以根据业务需求调整子帧中上下行链路的时隙转换点，从而合理配置上下行资源，灵活适应非对称业务的需求。此外，TD-SCDMA系统还采用了联合检测、智能天线、上行同步和接力切换等先进技术，有效地提高了频谱效率。相比于WCDMA和CDMA2000，TD—SCDMA起步较晚。TD-SCDMA的第一个版本为。R4，R5版本在接入网侧增加了HSDPA功能，R6版本针对MBMS业务进行了优化，在。R7版本中增加了HSIJPA功能。TD-SCDMA进一步的演进是LTE（Long Term Evolution）的T'DD模式，在国内也被称作TD一LTE。
在3G时代，运营商之间的竞争已经不再是同一技术体制下不同运营模式的竞争，而是整个产业链的竞争。产业链的发展水平决定了技术标准的最终发展。从2004年和2005年的产业化专项技术试验，到2006年的规模网络技术应用试验及2007年的扩大规模网络技术应用试验，直到2008年4月1日起的TD—SCDMA社会化业务测试和试商用，TD-SCDMA的产业链在逐渐发展壮大。目前，系统、芯片、终端、软件及专用仪表等关键环节基本上都具备了多厂家供货能力，形成了完整的产业链。截至2008年底，中国国内TD-SCDMA网络的3G用户已达41．9万。虽然网络尚未完善，部分功能仍有待开发，但是TD—SCDMA技术已经展现了其巨大的市场，潜力。
文摘插图：
第1章 概述
1999年11月初，伴随芬兰赫尔辛基国际电联大会帷幕的徐徐落下，由大唐集团代表中国提交的TD-SCDMA技术，与美国提交的CDMA 2000技术、欧洲提交的WCDMA技术一起被列为第三代移动通信系统候选技术方案。虽然它们都是基于CDMA技术的，但CDMA 2000和WCDMA采用的是FDD双工方式，而TD-SCDMA采用的是TDD双工方式。由于TDD系统上下行信道特性的对称性，TD-SCDMA可以采用多项不同于FDD系统的关键技术，如智能天线、上行同步、联合检测、动态信道分配等。
2000年5月，在土耳其伊斯坦布尔召开的国际电联全会上，经投票表决，TD—SCDMA被正式列为国际3G三大主流标准之一。这一中国人拥有自主知识产权的3G技术解决方案，是中国电信发展史上具有里程碑意义的重大突破。
