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孙宇彤 著

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店铺： 旷氏文豪图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121324185

商品编码：16669889829

YL10029  9787121324185 9787121304033

 LTE教程：原理与实现（第2版）  

《LTE丛书之学好LTE系列》是专为LTE学习而打造的，内容脱胎于作者深受好评的LTE公开课程，并加以完善和增补，循序渐进，娓娓道来，非常适合LTE学习。“LTE丛书之学好LTE系列”是专为LTE学习而打造的，内容脱胎于作者深受好评的LTE公开课程，并加以完善和增补，循序渐进，娓娓道来，非常适合LTE学习。本书是“LTE丛书之学好LTE系列”的开篇，浓墨重彩地介绍了LTE的两大关键技术：OFDM和多天线技术的原理以及实现方法。在OFDM原理部分揭开了OFDM技术不为人知的许多内情，其中的能量正交概念会让读者耳目一新。在OFDM实现部分，还会发布很多颠覆性的内容，比如IFFT算法不是生成OFDM信号的*算法，等等。在多天线原理部分，分门别类地介绍了三大多天线技术的特点。在多天线实现部分，作者定量分析了LTE中各种TM发射模式的差异，详细介绍了LTE中的多天线处理过程。作者的眼光并不局限在LTE上，本书同时还穿插介绍了各种移动通信系统和WiFi技术，让读者具有更全面的技术视野。本书适合从零起点到已经对LTE技术有所了解的人士阅读，并且可以作为LTE自学和培训的教材。

第1章  LTE技术概述1

本章导读2

1.1  LTE技术2

1.1.1  什么是LTE2

1.1.2  LTE：名门之后4

1.1.3  LTE：架构的革命5

1.1.4  LTE：功能的演进7

1.1.5  LTE的技术突破8

1.1.6  LTE：性能的飞跃9

1.1.7  LTE：实测效果10

1.1.8  LTE：后浪推前浪11

1.1.9  LTE：演进无极限12

1.1.10  LTE-A的特点12

1.1.11  强强对话：LTE与WiFi14

1.2  LTE核心网15

1.2.1  CS域与PS域15

1.2.2  CS域与PS域的设备16

1.2.3  EPC的组成17

1.2.4  MME18

1.2.5  SGW19

1.2.6  PGW20

1.2.7  EPC：漫游业务的处理21

1.2.8  EPC：与其他网络的连接22

1.3  LTE无线网络23

1.3.1  LTE无线网络的组成23

1.3.2  LTE无线网络的功能24

1.3.3  LTE无线网络与信息传递25

1.3.4  LTE空中接口的分层结构27

1.3.5  基站物理层处理过程29

1.3.6  基站的种类与结构30

1.4  LTE终端32

1.4.1  LTE终端的种类32

1.4.2  LTE终端的频段32

1.4.3  中国的LTE频段35

1.4.4  中国的TD-LTE频段36

1.4.5  中国的FDD LTE频段37

1.4.6  终端的频段分布38

1.4.7  终端的LTE芯片40

1.5  总结41

第2章  移动通信：从点对点到网络42

本章导读43

2.1  点对点的无线通信43

2.1.1  无线通信的模型43

2.1.2  A/D：从信息到数字信号44

2.1.3  调制：从基带信号到射频信号49

2.1.4  天线：从射频信号到无线电波57

2.1.5  无线电波的传播62

2.1.6  双工：接收与发送64

2.2  干扰下的移动通信66

2.2.1  噪声与干扰66

2.2.2  移动信道特点69

2.2.3  信道编码：优化传输性能71

2.2.4  信道的容量72

2.3  多用户的移动通信75

2.3.1  复用与正交75

2.3.2  多址技术79

2.3.3  身份识别81

2.3.4  安全83

2.4  网络中的移动通信84

2.4.1  蜂窝技术与频率规划85

2.4.2  多区技术87

2.4.3  小区广播90

2.4.4  寻呼91

2.4.5  切换92

2.4.6  多网络93

2.5  总结94

第3章　OFDM原理95

本章导读96

3.1  OFDM前传：FDM96

3.1.1  OFDM与FDM96

3.1.2  从单载波到多载波97

3.1.3  从多载波到FDM100

3.1.4  其实FDM也正交102

3.2  OFDM为什么正交103

3.2.1  OFDM正交的含义103

3.2.2  OFDM如何正交104

3.2.3  深入理解OFDM的能量正交110

3.3  为何使用OFDM112

3.3.1  为什么要用OFDM112

3.3.2  OFDM面临的挑战115

3.4  OFDM信号的波形与频谱121

3.4.1  OFDM信号的处理过程122

3.4.2  发生过程的波形与频谱123

3.4.3  接收过程的波形与频谱126

3.5  总结127

第4章　OFDM技术的实现128

本章导读129

4.1  OFDM信号的发生方法129

4.1.1  分立器件发生129

4.1.2  集成处理发生131

4.2  OFDM中的IFFT133

4.2.1  DFT：从合到分133

4.2.2  IDFT：从分到合134

4.2.3  IFFT的作用135

4.3  OFDM信号的发生算法136

4.3.1  离散余弦变换136

4.3.2  反向离散哈特利变换（IDHT）144

4.3.3  实数IDFT变换146

4.3.4  复数IDFT变换147

4.3.5  各种OFDM生成算法对比150

4.4  基于复数IFFT的OFDM信号发生151

4.4.1  输入参数的处理151

4.4.2  输出结果的处理152

4.4.3  发生OFDM信号的数据流程153

4.4.4  射频信号的产生155

4.5  WiFi与LTE中的OFDM技术156

4.5.1  WiFi中的OFDM156

4.5.2  LTE中的OFDM157

4.5.3  深入理解OFDM相关术语159

4.6  总结161

第5章　多天线技术原理162

本章导读163

5.1  多天线概述163

5.1.1  什么是多天线163

5.1.2  什么是多天线系统163

5.1.3  多天线系统的缺点164

5.1.4  多天线系统的应用165

5.1.5  多天线系统的优点165

5.1.6  多天线技术的类型166

5.2  波束赋形：提升信号强度167

5.2.1  提升信号强度的方法167

5.2.2  提升天线增益的原理168

5.2.3  提升天线增益的方式169

5.2.4  多振子天线的波束170

5.2.5  多振子天线的挑战170

5.2.6  进一步提升天线的增益171

5.2.7  垂直面的赋形172

5.2.8  水平面的赋形173

5.2.9  波束赋形的发展174

5.2.10  小结174

5.3  分集：提升信号稳定性175

5.3.1  什么是信号稳定性175

5.3.2  信号为什么不稳定175

5.3.3  如何提升信号的稳定性176

5.3.4  分集信号的合并177

5.3.5  支持分集的多天线179

5.3.6  接收分集与发射分集180

5.3.7  接收分集的实施181

5.3.8  发射分集的实施182

5.3.9  小结183

5.4  空间复用：提高频谱利用率184

5.4.1  空间复用的效果184

5.4.2  层：空间复用的关键185

5.4.3  层的数量187

5.4.4  分离各层的数据189

5.4.5  是MIMO还是DEMO189

5.5  总结190

第6章　多天线技术的实现192

本章导读193

6.1  WiFi中的多天线193

6.1.1  IEEE 802.11a/g193

6.1.2  IEEE 802.11n193

6.2  LTE系统中的多天线194

6.2.1  多天线的特点194

6.2.2  FDD LTE系统中的天线195

6.2.3  TD-LTE系统中的天线195

6.3  LTE多天线技术中的TM196

6.3.1  什么是TM197

6.3.2  常用的发射模式（TM）198

6.3.3  TM发射模式的定量分析199

6.3.4  发射模式（TM）的应用场景201

6.3.5  发射模式（TM）的选择202

6.4  LTE多天线技术的处理过程203

6.4.1  业务数据的处理过程203

6.4.2  两天线的处理过程206

6.4.3  八天线的处理过程209

6.4.4  极化复用vs空间复用210

6.5  总结211

附录A  术语表214

附录B  缩略语216

附录C  常用数学公式222

附录D  子载波带宽223

参考文献227

 LTE教程：业务与信令 

本书内容在《LTE教程：机制与流程》的基础上展开，讲解了LTE系统的数据与语音业务的实现方式，以及终端侧涉及的各种信令。本书全面介绍了LTE业务的处理方法，尤其是语音业务的处理方法；讲解了LTE系统传送数据的具体过程；分析了终端相关信令的具体内容与流程；提供了终端相关信令的具体案例。本书内容是专门针对无线网络的技术人员，特别是终端侧的技术人员而组织的，因此无线网的内容尽可能全面深入，并辅助以各种实际的案例，可使读者如身临其境；核心网的内容力求简明扼要，而不是面面俱到，以免增加读者的学习负担。本书是LTE进阶培训及实战培训的指定教材。

第1章  导言1

本章导读2

1.1  业务与信令2

1.1.1  通信系统的业务2

1.1.2  通信系统的业务处理3

1.1.3  通信系统的信令与信令流程4

1.2  LTE系统的业务与信令5

1.2.1  LTE系统的业务与连接5

1.2.2  LTE系统的业务承载6

1.2.3  默认承载与专用业务承载8

1.2.4  LTE系统的业务与信令9

1.2.5  LTE无线网络的业务与信令接口9

1.2.6  LTE无线网络的信令连接10

1.2.7  LTE无线网络的信令与协议11

1.2.8  扩展阅读：SRB1与SRB212

1.2.9  LTE终端的信令流程13

1.2.10  业务与信令的分层处理14

1.3  全书内容安排16

第2章  业务准备19

本章导读20

2.1  附着流程20

2.1.1  附着流程简介20

2.1.2  PLMN／小区选择过程21

2.1.3  随机接入过程25

2.1.4  初始附着过程29

2.1.5  初始附着的完整流程48

2.1.6  初始附着的流程实例51

2.1.7  小结：初始附着53

2.2  位置更新流程54

2.2.1  位置更新流程基础54

2.2.2  位置更新的过程56

2.2.3  TAU的信令流程58

2.2.4  TAU的完整流程63

2.2.5  TAU的流程实例64

2.2.6  TAU不成功65

2.3  总结66

第3章  数据业务的信令69

本章导读70

3.1  建立业务承载70

3.1.1  概述70

3.1.2  终端发起的业务承载建立过程（待机）71

3.1.3  网络发起建立业务承载的过程（待机）75

3.1.4  网络发起建立业务承载的过程（联机）78

3.2  传送数据82

3.2.1  业务数据的传送82

3.2.2  业务数据的上行发送过程85

3.2.3  业务数据的下行发送过程100

3.3  切换流程108

3.3.1  邻区108

3.3.2  测量与邻区112

3.3.3  切换的方式115

3.3.4  基于X2接口的切换过程117

3.3.5  基于S1接口的切换过程120

3.4  释放流程122

3.4.1  专用业务承载的释放流程122

3.4.2  默认承载的释放流程123

3.5  总结125

第4章  CSFB技术127

本章导读128

4.1  CSFB概述128

4.1.1  LTE的语音业务128

4.1.2  核心网的三大域129

4.1.3  2G/3G/4G系统的域130

4.1.4  为什么引入CSFB131

4.1.5  CSFB需要什么条件132

4.1.6  CSFB的本质是什么134

4.1.7  IRAT简介135

4.2  联合附着136

4.2.1  什么是联合附着136

4.2.2  2G/3G系统的联合附着137

4.2.3  LTE的联合附着流程139

4.2.4  LTE的联合附着信令141

4.2.5  联合附着失败143

4.2.6  LTE的联合位置更新144

4.3  CSFB的业务流程146

4.3.1  主叫过程146

4.3.2  被叫过程（联机状态）150

4.3.3  被叫过程（待机状态）154

4.3.4  返回过程156

4.4  总结159

第5章  VoLTE原理161

本章导读162

5.1  VoLTE概述162

5.1.1  什么是VoLTE162

5.1.2  VoLTE的业务163

5.1.3  助推VoLTE的动力165

5.1.4  EPC如何支持VoLTE166

5.1.5  LTE无线网络的强化167

5.1.6  VoLTE的处理过程169

5.2  IMS170

5.2.1  什么是IMS170

5.2.2  IMS域的结构171

5.3  SIP协议174

5.3.1  什么是SIP174

5.3.2  SIP信令有什么特点175

5.3.3  SIP网络176

5.3.4  SIP协议的消息177

5.3.5  SIP消息的结构179

5.3.6  SIP的消息流程182

5.3.7  传送IMS域的SIP信令185

5.4  总结189

第6章  VoLTE信令191

本章导读192

6.1  业务准备阶段的信令流程192

6.1.1  确认VoLTE能力192

6.1.2  建立IMS信令承载193

6.1.3  注册到IMS域196

6.2  业务阶段的信令流程201

6.2.1  端到端SIP信令的传送201

6.2.2  端到端业务数据的传送202

6.2.3  专用业务承载的建立204

6.2.4  无预留资源的呼叫流程206

6.2.5  预留资源的呼叫流程207

6.2.6  业务的释放217

6.3  SRVCC的信令流程217

6.3.1  SRVCC简介217

6.3.2  SRVCC处理过程（终端角度）218

6.3.3  SRVCC的测量219

6.3.4  SRVCC的信令流程（eNB角度）222

6.3.5  SRVCC的切换准备过程（MME角度）223

6.3.6  SRVCC的路测流程224

6.3.7  SRVCC的增强224

6.4  总结225

附录A  数据业务的NAS信令源码227

A.1  附着过程（参见2.1节）227

A.1.1  Attach Request227

A.1.2  PDN Connectivity Request229

A.1.3  Identity Request230

A.1.4  Identity Response230

A.1.5  Authentication Request231

A.1.6  Authentication Response231

A.1.7  Security Mode Command231

A.1.8  Security Mode Complete232

A.1.9  Attach Accept233

A.1.10  Activate Default EPS Bearer Context Request234

A.2  TAU过程（参见2.2节）236

A.2.1  TAU Request236

A.2.2  TAU Accept240

A.3  业务建立（参见3.1节）242

A.3.1  Service Request242

A.4  释放业务（参见3.4节）242

A.4.1  Deactivate EPS Bearer Context Request242

A.4.2  Deactivate EPS Bearer Context Accept243

A.4.3  Detach Request（关机）243

A.4.4  Detach Accept244

附录B  CSFB的NAS与RRC信令源码245

B.1  联合附着（参见4.2节）245

B.1.1  Attach Request245

B.1.2  Attach Accept250

B.2  联合位置更新（参见4.2节）252

B.2.1  TAU Request252

B.2.2  TAU Accept257

B.3  主叫（参见4.3节）259

B.3.1  Extended Service Request259

B.3.2  RRC Connection Release（RRC）260

B.4  被叫（参见4.3节）261

B.4.1  Paging（RRC）261

B.4.2  Extended Service Request262

附录C  VoLTE的NAS及IMS信令源码265

C.1  确定VoLTE能力（NAS）（参见6.1节）265

C.1.1  Attach Request265

C.1.2  Attach Accept267

C.2  建立IMS信令承载（NAS）（参见6.1节）269

C.2.1  PDN Connectivity Request269

C.2.2  Activate Default EPS Bearer Context Request270

C.3  注册过程（SIP）（参见6.1节）272

C.3.1  REGISTER272

C.3.2  401 Unauthorized273

C.3.3  REGISTER273

C.3.4  200 OK274

C.4  预留资源的业务过程（SIP）（参见6.2节）275

C.4.1  INVITE275

C.4.2  100 Trying277

C.4.3  183 Session Progress277

C.4.4  UPDATE279

C.4.5  200 OK281

C.4.6  180 Ringing282

C.4.7  200 OK283

C.4.8  ACK284

C.5  预留资源的业务过程（NAS）（参见6.2节）284

C.5.1  Activate Dedicated EPS Bearer Context Request284

C.5.2  Modify EPS Bearer Context Request288

C.6  释放过程（SIP）（参见6.2节）292

C.6.1  BYE292

C.6.2  200 OK293

附录D  SRVCC的信令源码295

D.1  无线侧（参见6.3节）295

D.1.1  RRC Connection Reconfiguration（RRC）295

D.1.2  Measurement Report（RRC）298

D.1.3  Mobility From EUTRA Command（RRC）299

D.1.4  Handover Command（GSM RR）299

附录E  缩略语表301

参考文献309

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