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TD-SCDMA大唐李总著作
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5
TD-SCDMA
- 第三代移动通信系统标准
10
大唐移动通信设备有限公司
15
李世鹤主编
2002 年 12 月
目录
序言 ......................................................................................................................................................7
第一章 概述 ....................................................................................................................................9
1.1 移动通信发展简述 .......................................................................................................................9
1.2 第三代移动通信标准的发展......................................................................................................11 5
1.3 TD-SCDMA 标准的形成..........................................................................................................17
1.4 本书预览 .....................................................................................................................................19
第二章 第三代移动通信的网络结构.............................................................................................21
2.1 IMT-2000 的目标和要求..........................................................................................21
2.2 UMTS 的物理结构模型............................................................................................22 10
2.2.1 用户设备域...............................................................................................................22
2.2.2 基本结构域.........................................................................................................23
2.2.3 UMTS 域间通信 .................................................................................................24
2.3 IMT—2000 的功能结构模型 ......................................................................................25
2.3.1 无线资源(RRC)平面包括的功能实体...............................................................26 15
2.3.2 通信控制(CC)平面包括的功能实体 .................................................................26
2.3.3 IMT—2000 系统结构 ......................................................................................27
2.4 TD-SCDMA 网络结构.................................................................................................................29
第三章 接入网的基本结构 ..............................................................................................................34
3.1 UTRAN 结构及其接口的通用协议模型 ..............................................................................34 20
3.3 UTRAN 通用协议结构模型.....................................................................................................41
3.4 Iu 接口 ....................................................................................................................................42
3.4.1 Iu-CS 协议结构 ................................................................................................44
3.4.
2 Iu-PS 协议结构 ................................................................................................46
3.4.3 RANAP 协议及用户平面 ................................................................................47 25
3.4.4 Iu-BC 及 SABP 协议........................................................................................48
3.4.5 Iu 接口的发展——Iu-flex ...............................................................................49
3.5 Iub 接口 ..................................................................................................................................51
3.6 Iur 接口...................................................................................................................................55
3.7 接口 Iupc 和 Iur-g ...............................................................................................................60 30
第四章 TD-SCDMA 物理层 ..................................................................................................................65
4.1 概述 ...........................................................................................................................................66
4.2 物理信道及传输信道到物理信道的映射................................................................................66
4.2.1 传输信道.............................................................................................................66
4.2.2 物理信道.............................................................................................................67 35
4.2.2.1 TD-SCDMA 系统的帧结构 ..................................................................................69
4.2.2.2 TD-SCDMA 系统的突发(burst)结构 ..............................................................71
4.2.2.3 训练序列(midamble 码)....................................................................................73
4.2.2.4 物理信道................................................................................................................75
4.2.2.5 物理信道的信标特性.............................................................................................77
4.2.2.6 物理信道训练序列的分配.....................................................................................77
4.2.3 传输信道对物理信道的映射关系.........................................................................78 5
4.3 信道编码和复用 ..........................................................................................................................79
4.3.1 概述 ....................................................................................................................79
4.3.2 信道编码和复用.................................................................................................81
4.3.3 不同传输信道到一个 CCTrCH 的复用及一个 CCTrCH 对物理信道的映射
............................................................................................................................................82 10
4.3.5 业务复用示例.........................................................................................................85
4.4 扩频与调制 ..................................................................................................................................89
4.4.1 数据调制 ...................................................................................................................89
4.4.2 扩频调制 ...................................................................................................................90
4.4.2.1 扩频码 ....................................................................................................................91 15
4.4.2.2 扰码 ........................................................................................................................92
4.4.2.3 扩频调制方法.........................................................................................................92
4.4.3 同步码 .......................................................................................................................93
4.4.3.1 SYNC_DL...............................................................................................................93
4.4.3.2 SYNC_UL...............................................................................................................93 20
4.4.3.3 码分配 ....................................................................................................................94
4.5 物理层过程 .................................................................................................................................95
4.5.1 功率控制...................................................................................................................95
4.5.1.1 上行控制.................................................................................................................95
4.5.1.2 下行控制................................................................................................................96 25
4.5.2 上行同步 ...................................................................................................................96
4.5.3 下行发射分集
............................................................................................................97
4.5.4 小区搜索 .................................................................................................................100
4.5.5 随机接入过程..........................................................................................................101
4.6 物理层测量 ...............................................................................................................................104 30
4.6.1 小区选择/重选测量 ................................................................................................104
4.6.2 切换准备测量..........................................................................................................105
4.6.3 DCA 测量 ...............................................................................................................105
4.6.4 时间提前的测量.....................................................................................................106
第五章 无线接口协议 ....................................................................................................................108 35
5.1 概述 ...........................................................................................................................................108
5.2 空中接口结构 ...........................................................................................................................108
5.3 MAC 媒体接入控制协议 ..........................................................................................................110
5.3.1 MAC 层介绍 ...........................................................................................................110
5.3.2 信道结构及映射.....................................................................................................111
5.3.3 MAC 层功能描述 ...................................................................................................112
5.3.4 MAC 层数据流操作 ...............................................................................................113
5.4 RLC 无线链路控制协议...........................................................................................................114 5
5.4.1 RLC 层结构及业务.................................................................................................114
5.4.2 RLC 功能描述.........................................................................................................115
5.4.3 RLC AM 操作过程..................................................................................................117
5.4.4 RLC TM/UM/AM 模式的性能比较....................................................................118
5.5 PDCP 分组数据汇聚协议.........................................................................................................118 10
5.5.1 PDCP 结构...............................................................................................................119
5.5.2 PDCP 功能..............................................................................................................119
5.6 BMC 广播/多播控制协议.........................................................................................................121
5.6.1 BMC 概述及结构....................................................................................................121
5.6.2 BMC 功能...............................................................................................................121 15
5.7 RRC 无线资源控制协议...........................................................................................................122
5.7.1 概述 ........................................................................................................................122
5.7.2 RRC 结构与功能.....................................................................................................123
5.7.3 RRC 状态 ................................................................................................................125
5.7.4 RRC 过程 ................................................................................................................127 20
5.8 接入网安全 ...............................................................................................................................135
5.8.1 系统安全结构.........................................................................................................135
5.8.2 接入网安全实现.....................................................................................................137
第六章 TD-SCDMA 无线射频特性 ...................................................................................................142
6.1 公共指标 ...................................................................................................................................142 25
6.1.1 工作频段 .................................................................................................................142
6.1.2 收发频率间隔..........................................................................................................142
6.1.3 信道分配 .................................................................................................................142
6.2 无线基站特性 ...........................................................................................................................143
6.2.1 发射机特性..............................................................................................................143 30
6.2.2 接收机特性
..............................................................................................................153
6.3 用户终端特性 ...........................................................................................................................156
6.3.1 发射机特性..............................................................................................................156
6.3.2 接收机特性..............................................................................................................166
第七章 无线资源管理 ....................................................................................................................171 35
7.1 无线资源管理的基本概念........................................................................................................171
7.1.1 RRM 模块的组成....................................................................................................171
7.1.2 主要功能模块在系统中的位置..............................................................................172
7.1.3 TD-SCDMA 系统 RRM 的特点 .............................................................................172
7.2 动态信道分配(DCA) .........................................................................................................172
7.2.1 DCA 概述 .............................................................................................................172
7.2.2 慢速 DCA .............................................................................................................173
7.2.3 快速 DCA ................................................................................................................173 5
7.2.4 几种 DCA 算法介绍 ..............................................................................................174
7.3 越区切换原理 ...........................................................................................................................174
7.3.1 概述 .........................................................................................................................174
7.3.1.1 TD-SCDMA 系统中切换的功能描述.................................................................175
7.3.1.2 TD-SCDMA 系统中的切换算法分析.................................................................175 10
7.3.1.3 TD-SCDMA 系统切换的测量过程.....................................................................177
7.3.2 接力切换原理..........................................................................................................177
7.3.2.1 概述 ......................................................................................................................177
7.3.2.2 接力切换的技术基础...........................................................................................177
7.3.2.3 接力切换过程描述...............................................................................................178 15
7.2.3.4 接力切换特点.......................................................................................................179
7.3.3 TD-SCDMA 系统间切换........................................................................................179
7.4 智能天线对 RRM 的影响.......................................................................................................180
7.4.1 使用智能天线所带来的主要特点..........................................................................180
7.4.2 智能天线对于 DCA 的影响 ...................................................................................180 20
7.4.3 智能天线对功率控制的影响..................................................................................181
7.4.4 智能天线对分组调度的影响..................................................................................182
7.4.5 智能天线对切换控制的影响..................................................................................182
第八章 高速下行分组接入(HSDPA)...........................................................................................184
8.1 物理层技术 ...............................................................................................................................184 25
8.1.1 AMC .....................................................................................................................184
8.1.2 HARQ ...................................................................................................................185
8.1.3 信道结构 .................................................................................................................186
1)HS-DSCH 信道
..........................................................................................................186
2)HS-SCCH....................................................................................................................188 30
3)HS-SICH.....................................................................................................................188
4)HSDPA 中的信令参数...............................................................................................189
8.2 MAC 层技术 ..............................................................................................................................189
8.2.1 HSDPA MAC 结构..................................................................................................190
8.2.2 HARQ 协议 .............................................................................................................191 35
8.3 其他影响 ...................................................................................................................................192
第九章 3G 核心网络及 TD-SCDMA 灵活的组网络方式................................................................195
9.2 3G 核心网的主要功能实体和接口.....................................................................196
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