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第1章 LTE概述1

1.1 LTE简介1

1.1.1 LTE启动背景1

1.1.2　LTE技术特点2

1.1.3 LTE标准进展4

1.1.4　LTE产业进展6

1.1.5　LTE频谱划分7

1.1.6　LTE系统架构9

1.2　LTE基本需求12

1.3　LTE TDD/FDD协议综述14

1.3.1　下行传输方案16

1.3.2　上行传输方案16

1.3.3　层2技术17

1.3.4　FDD和TDD的差异20

1.4　LTE与HSPA、WiMAX对比21

1.4.1　调制技术21

1.4.2　ARQ机制22

1.4.3　资源调度机制23

1.4.4　网络结构23

1.5　小结26

参考文献27

第2章 LTE物理层协议28

2.1　物理层概述28

2.1.1　物理信道和物理信号28

2.1.2 时隙结构与物理RE29

2.2　上行物理信道与调制30

2.2.1　上行物理共享信道30

2.2.2　上行物理控制信道31

2.2.3　上行参考信号的产生35

2.3　下行物理信道与调制40

2.3.1　下行物理信道的通用结构40

2.3.2　物理下行共享信道43

2.3.3　物理多播信道43

2.3.4　物理广播信道43

2.3.5　物理控制格式指示信道43

2.3.6　物理HARQ指示信道44

2.3.7　物理下行控制信道46

2.3.8　参考信号的生成47

2.3.9　同步信号47

2.4　复用与信道编码48

2.4.1　通用过程48

2.4.2　上行传输信道与控制信道53

2.4.3　下行传输信道与控制信道55

2.5　物理层过程58

2.5.1　上行功率控制58

2.5.2　下行功率分配59

2.5.3　物理上行共享信道相关过程60

2.5.4　物理下行共享信道相关过程61

2.6　物理层测量67

2.6.1　UE或E-UTRAN测量的控制67

2.6.2　E-UTRA的测量能力67

参考文献69

第3章 LTE中OFDM技术70

3.1　OFDM基础70

3.2　LTE中的OFDM71

3.3　LTE下行性能分析77

3.3.1　下行抗多径分析78

3.3.2　下行抗高速移动分析83

3.3.3　下行固定频偏估计与补偿技术分析86

3.4　LTE上行性能分析87

3.4.1　上行发射方式分析87

3.4.2　上行抗多径干扰分析89

3.4.3　上行抗高速移动分析92

3.4.4　上行固定频偏估计与补偿技术分析93

3.5　LTE中上、下行OFDM技术对比94

3.6　LTE中OFDM参数选取98

参考文献99

第4章　OFDM信道估计101

4.1　导频图案的选择102

4.1.1　LTE下行导频图案的选择104

4.1.2　LTE上行导频图案的选择109

4.2　导频位置信道估计方法112

4.2.1　LS算法113

4.2.2　MMSE算法113

4.2.3　SVD-MMSE算法114

4.2.4　基于降噪处理LS信道估计115

4.3　数据位置信道估计116

4.3.1　线性插值算法116

4.3.2　二次多项式插值算法116

4.3.3　高斯插值算法117

4.3.4　基于DFT插值算法117

4.4　不同变换对信道估计性能影响分析118

4.4.1　基于傅立叶变换的信道估计118

4.4.2　基于离散余弦变换的信道估计118

4.4.3　基于变换域处理（transform domain）的信道估计118

4.4.4　基于小波变换（wavelet transform）的信道估计119

参考文献120

第5章 OFDM同步121

5.1　同步偏差对OFDM信号影响分析121

5.1.1　频率偏差对OFDM系统的影响121

5.1.2　定时偏差对OFDM系统的影响128

5.2　频率同步方法与性能131

5.2.1　频率偏差估计方法132

5.2.2　频率偏差补偿方法133

5.2.3　频率同步算法性能134

5.3　时间同步方法与性能135

5.3.1　定时偏差估计方法135

5.3.2　时间同步算法性能137

参考文献138

第6章 LTE系统小区搜索139

6.1 LTE下行同步序列139

6.1.1　ZC序列139

6.1.2　P-SCH序列及映射140

6.1.3　S-SCH序列及映射141

6.1.4 S-SCH信号下行发射方案143

6.2　LTE小区搜索过程及相关同步算法145

6.2.1　粗时间同步与扇区号匹配145

6.2.2　小数倍频偏估计与补偿146

6.2.3　时间精同步147

6.2.4　帧同步147

6.3　小区搜索算法性能147

6.3.1　低通滤波器特性147

6.3.2　小数倍频偏的均方误差148

6.3.3　粗同步与精同步性能148

6.3.4　小区ID搜索性能150

6.3.5　帧同步性能150

参考文献150

第7章　无线信道模型152

7.1　概述152

7.1.1　信道建模方式152

7.1.2　瑞利衰落153

7.1.3　Jakes模型仿真方法154

7.2　常规测试信道156

7.2.1　静态传播条件156

7.2.2　多径衰落传播条件156

7.2.3　高速列车条件157

7.2.4　移动传播条件158

7.3　SCM信道模型159

7.3.1　概述159

7.3.2　环境类型160

7.3.3　单极化无线信道162

7.3.4　双极化无线信道162

7.4　SCM-A～SCM-D信道模型163

7.4.1 SCM-A163

7.4.2　SCM-B164

7.4.3　SCM-C165

7.4.4　SCM-D166

7.5　SCME信道模型168

7.5.1　SCME与SCM信道模型主要差异168

7.5.2　信道模型参数168

7.5.3　路损模型169

7.5.4　LOS参数169

7.5.5　抽头延迟线模型169

7.6　ITU信道模型170

7.6.1　应用场景与配置参数171

7.6.2　天线特性173

7.6.3　信道建模174

7.6.4　路损模型174

7.6.5　通用（Generic）模型177

7.6.6　簇延迟线（CDL）模型181

7.7　WINNER信道模型187

参考文献188

第8章 LTE多天线技术189

8.1　多输入多输出（MIMO）技术原理189

8.1.1　传统的天线系统189

8.1.2　多输入多输出系统191

8.2　LTE上行多天线模式193

8.2.1　上行接收模式193

8.2.2　上行MU-MIMO193

8.3　LTE下行多天线发射模式194

8.4　LTE下行发射分集195

8.4.1　二端口发射分集195

8.4.2　四端口发射分集197

8.5　LTE下行闭环空间复用199

8.5.1　预编码（Precoding）原理199

8.5.2　预编码（Precoding）码本201

8.6　开环空间复用202

8.6.1　循环延迟分集原理202

8.6.2　大循环延迟分集预编码203

8.7　下行MU-MIMO204

8.8　下行闭环Rank=1预编码207

8.9　波束赋形207

8.9.1　空间相关矩阵计算207

8.9.2　基于最小均方误差准则的赋形权矢量计算209

8.9.3　基于最大信噪比（MSNR）准则的赋形权矢量计算209

8.9.4　基于最大信干噪比（MSINR）准则的赋形权矢量计算210

8.9.5　基于最强路径准则的赋形权矢量计算211

8.10　LTE中组网性能仿真评估211

8.10.1　动态物理层参数提取212

8.10.2　EESM213

8.10.3　每载波信噪比计算213

8.10.4　系统级仿真过程217

8.10.5　下行系统性能218

8.10.6　上行系统性能221

参考文献223

第9章 LTE主要物理信道性能224

9.1　上行控制信道224

9.1.1　1比特ACK/NAK224

9.1.2　2比特ACK/NAK225

9.1.3　不同ACK长度性能227

9.2　上行业务信道229

9.2.1　Hopping229

9.2.2　Sounding RS230

9.3　下行控制信道238

9.3.1　物理广播信道（PBCH）238

9.3.2　物理控制格式指示信道（PCFICH）239

9.3.3　物理下行控制信道（PDCCH）240

9.3.4　物理HARQ指示信道（PHICH）244

9.4　下行业务信道246

9.4.1　PDSCH的发射／接收端处理246

9.4.2　PDSCH资源分配方式246

9.4.3　PDSCH性能分析250

9.5　下行控制信道资源映射图例253

9.5.1　REG的图例253

9.5.2　不同天线配置、带宽情况下的REG数目254

9.5.3　下行控制信道符号的物理资源映射254

参考文献258

第10章　LTE随机接入技术259

10.1　随机接入过程259

10.1.1　随机接入配置格式259

10.1.2　随机接入的时域结构262

10.1.3　随机接入的用户签名序列263

10.1.4　随机接入的用户消息数据265

10.1.5　随机接入的流程描述266

10.2　检测算法266

10.2.1　随机接入检测原理266

10.2.2　低速检测原理268

10.2.3　高速检测原理268

10.3　随机接入性能270

10.3.1　多天线虚警概率分析270

10.3.2　多天线漏警概率分析272

10.4　干扰分析274

10.4.1　PRACH收／发结构274

10.4.2　仿真设置275

10.4.3　干扰性能仿真275

参考文献278

第11章　LTE校正技术279

11.1　校正的分类279

11.1.1　生产校正279

11.1.2　初始化校正279

11.1.3　在线校正280

11.2　在线校正原理282

11.3　在线校正算法与性能仿真282

11.3.1　参考信号产生及分组映射283

11.3.2　上行每载波各通道信道估计284

11.3.3　下行每载波各通道信道估计285

11.3.4　校正权值计算285

11.3.5　校正仿真性能286

参考文献288

第12章　OFDM峰均比289

12.1　峰均比产生的原因289

12.1.1　OFDM系统发送端模型289

12.1.2　峰均比的定义290

12.1.3　峰均比对系统的影响290

12.1.4　OFDM系统内峰值平均功率比的分布291

12.2　OFDM系统中降低峰均比的几种方法292

12.2.1　中频削峰292

12.2.2　基带削峰294

12.2.3　基带中频联合削峰300

参考文献301

第13章 LTE组网技术303

13.1 LTE同频组网303

13.1.1　干扰分析303

13.1.2　业务信道解决方案304

13.1.3　控制信道解决方案309

13.2　LTE网络规划310

13.2.1 LTE网络规模的特点310

13.2.2　LTE网络规模的估算的概念311

13.2.3　LTE网络规模的估算的主要工作311

13.2.4　站型与覆盖面积的关系311

13.2.5　覆盖估算的流程312

13.3　LTE链路预算312

13.3.1　链路预算的定义312

13.3.2　链路预算关键参数313

13.4　LTE-TDD组网设备选型319

13.4.1　室内分布319

13.4.2 TD-SCDMA与LTE-TDD之间同步／帧同步／对齐的共存分析320

13.4.3 TD-SCDMA现有技术在LTE-TDD中的应用321

参考文献323

第14章 LTE-A技术进展324

14.1 IMT-A和LTE-A时间计划表324

14.2 IMT-A和LTE-A需求对比分析327

14.2.1 IMT-A基本需求327

14.2.2 LTE-A基本需求327

14.3 3GPP R8/R9/R10标准进展摘要328

14.3.1 R8标准进展摘要329

14.3.2 R9标准进展摘要329

14.3.3 R10标准进展摘要331

14.4 3GPP LTE R9技术重点332

14.4.1 LTE R9物理层技术332

14.4.2 LTE R9 RAN2/RAN3技术336

14.5 3GPP LTE-R10物理层重点技术338

14.5.1 频谱聚合338

14.5.2 协作MIMO341

14.5.3 下行MIMO344

14.5.4 下行参考信号设计346

14.5.5 中继技术347

14.5.6 上行技术348

参考文献351