寬帶CDMA：第三代移動通信技術

第一章 緒論 1                   
 1.1 多址接入 1                   
 1.1.1 CDMA的分類 2                   
 1.2 CDMA：過去. 現(xiàn)在和將來 2                   
 1.3 移動蜂窩時代 4                   
 1.3.1 GSM 6                   
 1.3.2 US-TDMA(IS-54/IS-136) 10                   
 1.3.3 IS-95 10                   
 1.3.4 個人數(shù)字蜂窩 11                   
 1.4 第三代系統(tǒng) 11                   
 1.4.1 目標和要求 11                   
 1.4.2 IMT-2000空中接口的選擇 12                   
 1.4.3 歐洲 13                   
 1.4.4 日本 15                   
 1.4.5 美國 16                   
 1.4.6 韓國 17                   
 1.5 第三代系統(tǒng)的頻率分配 17                   
 1.6 第三代空中接口技術 18                   
 1.6.1 寬帶CDMA 18                   
 1.6.2 TDMA 20                   
 1.6.3 混合CDMA/TDMA 22                   
 1.6.4 正交頻率分割復用 23                   
 1.7 本書預覽 24                   
 參考文獻 25                   
                   
 第二章 CDMA的基本原理 31                   
 2.1 概述 31                   
 2.2 CDMA定義 31                   
 2.2.1 擴頻多路接入 34                   
 2.3 基本的DS-CDMA組成要素 41                   
 2.3.1 RAKE接收機 41                   
 2.3.2 功率控制 42                   
 2.3.3 軟切換 43                   
 2.3.4 頻率間切換 43                   
 2.3.5 多用戶檢測 44                   
 2.4 IS-95 CDMA 45                   
 2.4.1 下行鏈路的信道結(jié)構(gòu) 46                   
 2.4.2 上行鏈路的信道結(jié)構(gòu) 49                   
 2.4.3 功率控制 51                   
 2.4.4 語音編碼和不連續(xù)傳輸 54                   
 參考文獻 55                   
                   
 第三章 IMT-2000的應用 57                   
 3.1 概述 57                   
 3.2 第三代的應用實例 57                   
 3.3 國際互聯(lián)網(wǎng) 58                   
 3.4 無線視頻 60                   
 3.5 多媒體業(yè)務 61                   
 3.6 IMT-2000承載業(yè)務 62                   
 3.7 業(yè)務模型 62                   
 3.7.1 實時服務 63                   
 3.7.2 非實時服務 63                   
 參考文獻 65                   
                   
 第四章 無線傳播環(huán)境及其對系統(tǒng)設計的影響 67                   
 4.1 概述 67                   
 4.2 多徑信道 68                   
 4.3 無線環(huán)境 70                   
 4.3.1 車載無線環(huán)境 70                   
 4.3.2 室外到室內(nèi)和步行者的無線環(huán)境 71                   
 4.3.3 室內(nèi)無線環(huán)境 71                   
 4.4 分布函數(shù) 72                   
 4.5 路徑損耗和展開模型 73                   
 4.5.1 車載無線環(huán)境 73                   
 4.5.2 室外到室內(nèi)和步行者的無線環(huán)境 73                   
 4.5.3 室內(nèi)無線環(huán)境 75                   
 4.6 小幅度模型 76                   
 4.6.1 車載無線環(huán)境 76                   
 4.6.2 室外到室內(nèi)和步行者的無線環(huán)境 78                   
 4.6.3 室內(nèi)無線環(huán)境 79                   
 4.6.4 空間信道模型 80                   
 4.7 移動性模型 81                   
 4.7.1 車載無線環(huán)境 81                   
 4.7.2 室外到室內(nèi)和步行者的無線環(huán)境 81                   
 4.7.3 室內(nèi)無線環(huán)境 82                   
 參考文獻 84                   
                   
 第五章 CDMA空中接口的設計 87                   
 5.1 概述 87                   
 5.2 需求的定義及總的設計處理 87                   
 5.3 分層的空中接口結(jié)構(gòu) 88                   
 5.4 邏輯信道 89                   
 5.5 物理信道 90                   
 5.5.1 幀長度的設計 90                   
 5.5.2 測量信令 91                   
 5.5.3 導頻信號 91                   
 5.6 擴展碼 92                   
 5.6.1 擴展碼的基本特性 93                   
 5.6.2 偽隨機噪聲序列 94                   
 5.6.3 正交碼 96                   
 5.6.4 選擇準則 97                   
 5.7 調(diào)制 99                   
 5.7.1 數(shù)據(jù)調(diào)制 99                   
 5.7.2 擴展電路 100                   
 5.7.3 擴展調(diào)制 101                   
 5.8 差錯控制方案 102                   
 5.8.1 差錯控制方案的選擇 102                   
 5.8.2 卷積碼 102                   
 5.8.3 瑞德-所羅門連接/卷積編碼 103                   
 5.8.4 Turbo碼 103                   
 5.8.5 混合ARQ方案 103                   
 5.8.6 交織方案 103                   
 5.8.7 組合的信道編碼和擴展 104                   
 5.9 多速率方案 104                   
 5.9.1 高數(shù)據(jù)速率的提供 104                   
 5.9.2 數(shù)據(jù)速率的顆粒度 106                   
 5.9.3 控制信息的傳輸 106                   
 5.10 分組數(shù)據(jù) 107                   
 5.10.1 分組接入程序 108                   
 5.10.2 MAC協(xié)議 108                   
 5.10.3 分組數(shù)據(jù)的切換 108                   
 5.11 收發(fā)信機 109                   
 5.11.1 接收機 109                   
 5.11.2 發(fā)射機 111                   
 5.12 多用戶檢測 112                   
 5.12.1 容量和覆蓋的改進 113                   
 5.12.2 多用戶檢測的發(fā)展 113                   
 5.12.3 多用戶檢測算法 114                   
 5.12.4 系統(tǒng)模型和MUD算法公式 116                   
 5.12.5 多用戶檢測的設計方面 117                   
 5.12.6 多用戶檢測算法的選擇 118                   
 5.13 隨機接入程序 122                   
 5.14 切換 123                   
 5.14.1 定義 123                   
 5.14.2 切換程序 124                   
 5.14.3 軟切換 124                   
 5.14.4 更軟切換 128                   
 5.14.5 頻率間切換 128                   
 5.15 功率控制 129                   
 5.15.1 功率控制準則 130                   
 5.15.2 功率控制的步長大小 130                   
 5.15.3 動態(tài)范圍的需求 130                   
 5.15.4 功率控制命令的速率 131                   
 5.15.5 功率控制和多用戶檢測 131                   
 5.16 許可與負載控制 131                   
 5.16.1 負載因子 132                   
 5.16.2 許可控制的原理 132                   
 5.16.3 負載控制的原理 132                   
 參考文獻 133                   
                   
 第六章 寬帶CDMA方案 139                   
 6.1 概述 139                   
 6.2 技術手段 140                   
 6.3 WCDMA 141                   
 6.3.1 載頻間隔及部署 142                   
 6.3.2 邏輯信道 142                   
 6.3.3 物理信道 143                   
 6.3.4 擴展 146                   
 6.3.5 多速率 147                   
 6.3.6 分組數(shù)據(jù) 148                   
 6.3.7 切換 149                   
 6.3.8 GSM和WCDMA之間的互操作 149                   
 6.4 Cdma2000 151                   
 6.4.1 載頻間隔及部署 152                   
 6.4.2 邏輯信道 153                   
 6.4.3 物理信道 153                   
 6.4.4 擴展 154                   
 6.4.5 多速率 155                   
 6.4.6 分組數(shù)據(jù) 155                   
 6.4.7 切換 156                   
 6.4.8 發(fā)射分集 156                   
 6.5 韓國的空中接口156                   
 6.5.1 TTA I與cdma2000的區(qū)別 157                   
 6.5.2 TTA II與WCDMA的區(qū)別 157                   
 6.6 CODIT 158                   
 6.6.1 調(diào)制 159                   
 6.6.2 擴展 159                   
 6.6.3 多速率 159                   
 6.6.4 切換 159                   
 6.7 IS-665 WCDMA 159                   
 參考文獻 160                   
                   
 第七章 性能分析 165                   
 7.1 概述 165                   
 7.2 分集 166                   
 7.2.1 多徑分集增益 166                   
 7.2.2 不同無線環(huán)境中的多徑分集 167                   
 7.2.3 天線分集 168                   
 7.2.4 極化分集 169                   
 7.2.5 宏分集 169                   
 7.2.6 時間分集 170                   
 7.3 WCDMA仿真器 170                   
 7.3.1 鏈路級仿真 171                   
 7.3.2 系統(tǒng)級仿真 172                   
 7.3.3 仿真參數(shù) 176                   
 7.4 快速功率控制 177                   
 7.4.1 快速功率控制對Eb/N0的影響 178                   
 7.4.2 采用了上行鏈路快速功率控制時的小區(qū)間干擾 178                   
 7.4.3 非理想的功率控制導致容量下降 184                   
 7.5 頻譜效率 185                   
 7.5.1 WCDMA上行鏈路的鏈路級性能 185                   
 7.5.2 WCDMA上行鏈路的頻譜效率 188                   
 7.5.3 WCDMA下行鏈路的鏈路級性能 192                   
 7.5.4 WCDMA下行鏈路的頻譜效率 195                   
 7.5.5 上行鏈路和下行鏈路頻譜效率的比較 197                   
 7.6 覆蓋 198                   
 7.6.1 范圍計算 198                   
 7.6.2 無負荷和有負荷網(wǎng)絡的范圍 202                   
 7.6.3 在有負荷網(wǎng)絡中采用基站MUD時的范圍擴展 204                   
 7.6.4 利用基站MUD節(jié)約移動臺發(fā)射功率 205                   
 7.6.5 用戶比特率對范圍的影響 206                   
 7.6.6 總結(jié) 207                   
 參考文獻 208                   
                   
 第八章 分層的小區(qū)結(jié)構(gòu) 211                   
 8.1 概述 211                   
 8.2 非線性功率放大器 212                   
 8.2.1 功率放大器特性 212                   
 8.2.2 功率放大器效率 213                   
 8.3 微小區(qū)和宏小區(qū)在同一頻率上 214                   
 8.4 微小區(qū)和宏小區(qū)在不同頻率上 215                   
 8.4.1 鄰信道干擾和鏈路級性能 215                   
 8.4.2 HCS網(wǎng)絡的系統(tǒng)級仿真 216                   
 8.4.3 頻譜效率結(jié)果 218                   
 參考文獻 220                   
                   
 第九章 時分雙工DS-CDMA 221                   
 9.1 概述 221                   
 9.2 第二代TDD系統(tǒng) 222                   
 9.3 使用TDD的原因 223                   
 9.3.1 頻譜分配 223                   
 9.3.2 不對稱業(yè)務 224                   
 9.3.3 上下行鏈路中的對應(reciprocal)信道 224                   
 9.4 TDD-CDMA的問題 225                   
 9.4.1 來自TDD功率脈動的干擾 225                   
 9.4.2 上下行鏈路之間的小區(qū)內(nèi)干擾和小區(qū)間干擾 225                   
 9.4.3 連續(xù)覆蓋時運營者間的干擾 226                   
 9.4.4 基站的同步 227                   
 9.5 TDD-CDMA空中接口設計 227                   
 9.5.1 TDD幀長 227                   
 9.5.2 硬件要求 228                   
 9.6 FDD-CDMA系統(tǒng)的TDD-CDMA擴展 228                   
 9.6.1 TDD-CDMA系統(tǒng)描述 229                   
 9.6.2 采用TDD擴展的WWW瀏覽會話性能 231                   
 9.7 寬帶TDD-CDMA系統(tǒng) 233                   
 9.7.1 用于PCS的Cylink S-CDMA TDD 233                   
 9.7.2 第三代寬帶CDMA TDD方案 234                   
 參考文獻 236                   
                   
 第十章 實現(xiàn)方面 239                   
 10.1 概述 239                   
 10.2 優(yōu)化標準 240                   
 10.2.1 功耗. 成本和尺寸 240                   
 10.2.2 評估方法 241                   
 10.3 模塊化的考慮 242                   
 10.4 基帶部分 243                   
 10.4.1 基帶接收機 243                   
 10.4.2 基帶發(fā)射機 256                   
 10.5 RF部分 260                   
 10.5.1 線性和功耗的考慮 260                   
 10.5.2 接收機結(jié)構(gòu) 262                   
 10.5.3 發(fā)射機結(jié)構(gòu) 264                   
 10.6 可軟件配置的無線電 266                   
 10.7 典型的寬帶CDMA移動終端的結(jié)構(gòu) 267                   
 10.8 多模終端 268                   
 10.8.1 非擴頻系統(tǒng)和擴頻系統(tǒng) 269                   
 10.8.2 時隙系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng) 269                   
 10.8.3 FDD系統(tǒng)和TDD系統(tǒng) 270                   
 參考文獻 270                   
                   
 第十一章 網(wǎng)絡規(guī)劃 273                   
 11.1 概述 273                   
 11.2 業(yè)務量強度 274                   
 11.3 性能測量 274                   
 11.4 無線網(wǎng)絡規(guī)劃過程 277                   
 11.4.1 準備階段 277                   
 11.4.2 小區(qū)估算 278                   
 11.4.3 詳細的網(wǎng)絡規(guī)劃 283                   
 11.5 CDMA中的微小區(qū)網(wǎng)絡規(guī)劃 287                   
 11.5.1 拐角效應 287                   
 11.5.2 微小區(qū)/宏小區(qū)在同一頻率上 288                   
 11.6 室內(nèi)規(guī)劃 288                   
 11.7 分區(qū)和智能天線 289                   
 11.8 網(wǎng)絡策劃 289                   
 11.8.1 BTS信道單元規(guī)劃 289                   
 11.8.2 BSC和交換機數(shù)目. HLR和VLR信令業(yè)務量 291                   
 11.8.3 傳輸容量 291                   
 11.8.4 傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化 291                   
 11.9 共存 291                   
 11.9.1 互調(diào)(IM) 292                   
 11.9.2 保護頻段和保護帶 293                   
 11.10 頻率共享 294                   
 參考文獻 295                   
                   
 第十二章 網(wǎng)絡方面 297                   
 12.1 概述 297                   
 12.2 設計方法 298                   
 12.2.1 OSI和ISDN參考模型 298                   
 12.2.2 參考結(jié)構(gòu) 299                   
 12.2.3 網(wǎng)絡單元 299                   
 12.2.4 功能平面 301                   
 12.2.5 棧和協(xié)議結(jié)構(gòu) 302                   
 12.3 核心網(wǎng)和接入網(wǎng) 303                   
 12.3.1 通用無線接入網(wǎng)的概念 304                   
 12.3.2 ITU的家族系統(tǒng) 305                   
 12.4 網(wǎng)絡技術 305                   
 12.4.1 智能網(wǎng) 305                   
 12.4.2 異步轉(zhuǎn)移模式 305                   
 12.4.3 7號信令 306                   
 12.4.4 移動應用部分 307                   
 12.4.5 移動因特網(wǎng)協(xié)議 307                   
 12.5 第二代網(wǎng)絡的演化 307                   
 12.5.1 第三代系統(tǒng)的新能力 308                   
 12.6 GSM向UMTS的演化 309                   
 12.6.1 參考結(jié)構(gòu) 309                   
 12.6.2 協(xié)議棧 312                   
 12.6.3 GSM結(jié)構(gòu)的演化 314                   
 12.6.4 協(xié)議方面 316                   
 12.7 IS-41/IS-95的演化 318                   
 12.7.1 IS-41/IS-95標準的概況 318                   
 12.7.2 參考結(jié)構(gòu) 318                   
 12.7.3 協(xié)議棧 319                   
 12.7.4 IS-41/IS-95向第三代的演化 323                   
 參考文獻 324                   
                   
 第十三章 系統(tǒng)比較 327                   
 13.1 概述 327                   
 13.2 第二代系統(tǒng)空中接口的比較 328                   
 13.3 RACE II與SIG5的比較 328                   
 13.4 TDMA與CDMA在2Mbit/s業(yè)務上的比較 330                   
 13.5 寬帶CDMA與GSM的比較 331                   
 13.6 FRAMES多接入的比較 332                   
 13.7 ARIB的比較 335                   
 13.8 ETSI空中接口的比較 335                   
 13.9 結(jié)論 341                   
 參考文獻 341                   
                   
 第十四章 標準化工作及發(fā)展方向 345                   
 14.1 概述 345                   
 14.2 標準組織和工業(yè)組織 345                   
 14.2.1 ITU 346                   
 14.2.2 歐洲 346                   
 14.2.3 美國 348                   
 14.2.4 日本 350                   
 14.2.5 韓國 350                   
 14.2.6 中國 351                   
 14.2.7 其他組織 352                   
 14.3 無線接入網(wǎng)絡的標準 352                   
 14.3.1 ITU評估組 354                   
 14.3.2 IMT-2000無線傳輸技術的建議 354                   
 14.4 核心網(wǎng)的標準 355                   
 14.5 法規(guī) 355                   
 14.6 市場考慮 357                   
 14.7 無線寬帶網(wǎng)絡 359                   
 14.8 衛(wèi)星 359                   
 14.9 允許的技術 360                   
 14.10 無線的世界 361                   
 14.11 結(jié)論 362                   
 參考文獻 362                   
                   
 作者簡介 365                   
                   
 索引 367