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第1章 演进中的移动网络1

1.1 移动通信的发展1

1.2 宽带无线多媒体的发展路线图2

1.2.1 固定与移动网络的融合5

1.2.2 UMTS未来十年的发展6

1.3 UMTS性能增强技术8

1.3.1 提升输出的驱动因素9

1.3.2 在UMTS网络演进过程中应用新技术9

1.3.3 扩容天线9

1.3.4 多用户检测技术1

1.3.5 软件无线电应用12

1.3.6 面向分组的体系结构13

1.3.7 实现与集成方面14

1.4 UMTS网络需求15

1.4.1 UMTS业务方面15

1.4.2 UMTS地面无线接入方面16

1.4.3 IP多媒体核心网子系统需求19

1.5 结论20

参考文献21

第2章 系统分析原理23

2.1 系统分析原理23

2.1.1 多种接入选择23

2.1.2 信号处理方面26

2.2 3G通信环境34

2.2.1 高级需求与测试环境之间的映射34

2.2.2 信道类型35

2.2.3 室内办公环境36

2.2.4 室内-室外与徒步环境37

2.2.5 机动环境39

2.2.6 混合环境41

2.2.7 信道冲激响应42

2.2.8 流量类型与传播模型44

2.3 结束语46

参考文献47

第3章 UMTS业务构件49

3.1 业务生成环境49

3.1.1 UMTS业务特性49

3.1.2 应用开发原理51

3.1.3 UMTS业务特征56

3.2 UMTS承载业务体系结构58

3.2.1 无线接入网-核心网-骨干网承载业务与Iu承载业务的关系59

3.2.2 QoS功能的管理与分配60

3.3 UMTS承载业务中的QoS属性63

3.3.1 属性源63

3.3.2 UMTS与无线接入承载业务属性63

3.4 UMTS服务质量类与属性65

3.4.1 会话类66

3.4.2 流类67

3.4.3 交互类68

3.4.4 背景类69

3.4.5 UMTS与RAB业务属性总结70

3.4.6 Iu与核心网承载业务属性70

3.4.7 UMTS承载与RAB业务属性值范围71

3.5 QoS属性映射72

3.5.1 从UMTS承载业务到RAB业务属性的映射72

3.6 端到端QoS73

3.6.1 端到端QoS协商与策略要求73

3.6.2 QoS端到端功能结构73

3.6.3 主要端到端QoS功能要素的能力76

3.6.4 Go接口的功能需求78

3.6.5 实现端到端QoS80

3.7 互通场景中的QoS81

3.7.1 UMTS-GSM CS81

3.7.2 UMTS-GSM GPRS82

3.7.3 UMTS-PSTN86

3.7.4 UMTS-ISDN86

3.7.5 UMTS-Internet86

3.7.6 实时分组多媒体载荷中的差错86

3.7.7 区分QoS配置文件88

3.8 应用与业务提供88

3.8.1 对IP传输损耗的敏感性89

3.8.2 UMTS通用业务90

3.8.3 UMTS用户族97

3.8.4 成本与业务98

3.8.5 UMTS业务技术98

3.9 结论99

参考文献100

第4章 UTRA物理层设计101

4.1 主要特征101

4.2 专用与通用传输信道104

4.2.1 专用传输信道104

4.2.2 通用传输信道104

4.3 FDD物理信道配置105

4.3.1 上行和下行调制105

4.3.2 专用上行物理信道106

4.3.3 通用上行物理信道111

4.3.4 上行信道化码116

4.3.5 上行扰码118

4.3.6 上行功率控制流程124

4.3.7 下行物理信道129

4.3.8 专用下行物理信道130

4.3.9 通用下行物理信道135

4.3.10 传输信道与物理信道之间的映射146

4.3.11 物理信道之间的定时关系147

4.3.12 下行扩展150

4.3.13 下行功率控制流程154

4.3.14 压缩模式流程156

4.3.15 切换流程159

4.3.16 其他FDD模式物理层流程162

4.4 TDD物理信道配置162

4.4.1 帧结构163

4.4.2 专用物理信道163

4.4.3 突发类型164

4.4.4 通用物理信道166

4.4.5 物理随机接入信道167

4.4.6 同步信道168

4.4.7 物理上行／下行共享信道168

4.4.8 寻呼指示信道168

4.4.9 物理信道中的信标功能169

4.4.10 为物理信道分配训练序列169

4.4.11 传输信道与物理信道之间的映射170

4.4.12 公共传输信道之间的映射170

4.5 TDD中的扩展与调制171

4.5.1 调制与符号速率171

4.5.2 信号点星座的位映射172

4.5.3 扩展参数和信道码172

4.5.4 扰码173

4.5.5 扩展数据符号与数据块174

4.5.6 同步码175

4.6 复用与信道编码176

4.6.1 检错与CRC计算178

4.6.2 传输块级联和码块分割179

4.6.3 信道编码180

4.6.4 无线帧均衡182

4.6.5 第一次交织182

4.6.6 无线帧分割183

4.6.7 速率匹配183

4.6.8 TrCH复用184

4.6.9 插入非连续传输位184

4.6.10 物理信道分割186

4.6.11 第二次交织187

4.6.12 物理信道映射188

4.6.13 传输格式检测189

4.6.14 TFCI位映射192

4.6.15 信道编码与复用实例194

参考文献198

附录199

附录4.A DPDCH与DPCCH域199

附录4.B 压缩模式与Npilot=4时的位表示200

附录4.C 辅同步码的分配201

第5章 UMTS开发平台204

5.1 体系结构与部署场景204

5.1.1 UMTS高级系统结构204

5.1.2 当前网络与未来网络的共存206

5.2 核心网域207

5.2.1 网络向UMTS的演进207

5.2.2 R99版本的关键体系结构需求211

5.2.3 互操作问题的共存211

5.3 R99后的UMTS网络配置212

5.3.1 分组交换与电路交换子域的公共实体212

5.3.2 电路交换子域的实体216

5.3.3 分组交换域的实体218

5.3.4 其他特殊核心移动系统实体219

5.3.5 IP多媒体子系统实体222

5.3.6 接入网实体222

5.3.7 公用陆地移动网配置222

5.4 接入网域223

5.4.1 UTRAN体系结构223

5.5 UTRAN标识符与功能225

5.5.1 标识符225

5.5.2 系统接入控制226

5.5.3 无线信道加密与解密226

5.5.4 移动性功能226

5.5.5 无线资源管理与控制功能227

5.6 移动性管理230

5.6.1 信令连接230

5.6.2 移动性处理的影响230

5.7 UTRAN同步与运行维护要求231

5.7.1 同步模型231

5.7.2 Node B运行与维护231

5.8 UTRAN接口233

5.8.1 UTRAN接口的通用协议模型233

5.8.2 水平各层233

5.8.3 垂直平面233

5.9 UTRAN接口之间的互通236

5.9.1 ATM工作原理236

5.9.2 ATM网络资源管理240

5.9.3 ATM层与UTRAN接口之间的映射242

5.10 无线接口协议体系247

5.10.1 协议结构247

5.10.2 第1层中的业务与功能249

5.10.3 第2层中的业务与功能251

5.10.4 PDCP业务与功能255

5.10.5 广播和组播控制业务与功能255

5.10.6 第3层中的Uu子层业务与功能255

5.10.7 无线资源控制功能256

参考文献257

附录259

附录5.A UMTS中的功能域259

第6章 IP多媒体子系统262

6.1 背景262

6.1.1 UMTS R99版本与中期体系结构262

6.1.2 远期体系结构展望263

6.1.3 全IP与业务演进263

6.1.4 划分R4与R5业务265

6.2 IP多媒体子系统框架266

6.2.1 IMS R00参考体系结构概述266

6.3 IP多媒体子系统配置267

6.3.1 主要的IMS实体267

6.3.2 IMS接口与参考点268

6.3.3 Cx参考点——HSS-CSCF269

6.3.4 Dx参考点——CSCF-SLF269

6.3.5 Gf参考点——SGSN-EIR269

6.3.6 Gi——GGSN-多媒体IP网络269

6.3.7 Gm参考点——CSCF-UE269

6.3.8 Gn参考点——GGSN-SGSN270

6.3.9 Go参考点——GGSN-PDF270

6.3.10 Iu参考点270

6.3.11 Mb参考点——指向IPv6网络业务270

6.3.12 Mc参考点——MGCF-MGW271

6.3.13 Mg参考点——MGCF-CSCF271

6.3.14 Mh参考点——HSS-R-SGW271

6.3.15 Mi参考点——CSCF-BGCF271

6.3.16 Mj参考点——BGCF-MGCF271

6.3.17 Mk参考点——BGCF-BGCF272

6.3.18 Mm参考点——CSCF-多媒体IP网络272

6.3.19 Mn参考点——MGCF-IMS-MGW272

6.3.20 Mp参考点——MRFC-MRFP272

6.3.21 Mr参考点——CSCF-MRF273

6.3.22 Ms参考点——CSCF-R-SGW273

6.3.23 Mw参考点——CSCF-CSCF273

6.3.24 Nb参考点——MGW-MGW273

6.3.25 Nc参考点——MSC服务器-GMSC服务器273

6.3.26 基于CAP的接口273

6.3.27 IMS业务控制接口——ISC274

6.3.28 呼叫状态控制功能及其基本功能276

6.3.29 IMS业务提供体系结构277

6.3.30 S-CSCF功能模型与运行模式280

6.3.31 IP多媒体SIP注册处理281

6.3.32 MO与MT IMS会话处理282

6.3.33 IMS会话释放处理283

6.3.34 定制与通知处理283

6.3.35 IMS计费283

6.3.36 传输信令网关功能287

6.3.37 漫游信令网关功能287

6.3.38 媒体网关控制功能287

6.3.39 媒体网关功能288

6.3.40 多媒体资源功能288

6.3.41 移动交换中心与网关移动交换中心服务器288

6.4 移动性管理289

6.4.1 地址管理289

6.4.2 用于访问IP多媒体子系统业务的寻址与路由290

6.4.3 环境激活与注册290

6.4.4 位置管理291

6.4.5 切换293

6.5 多媒体信令293

6.5.1 对漫游用户的支持294

6.5.2 服务CSCF的分配295

6.6 IMS流程与会话流295

6.6.1 由CSCF为IMS信令建立PDP环境295

6.6.2 本地CSCF发现流程296

6.6.3 服务CSCF的分配流程297

6.6.4 查询CSCF与代理CSCF流程298

6.6.5 订单更新流程298

6.6.6 应用级注册流程299

6.6.7 应用级注销流程305

6.6.8 承载互通原理309

6.6.9 与Internet的互通309

6.6.10 与PSTN的互通309

6.6.11 IMS会话控制要求310

6.6.12 会话路径信息存储311

6.6.13 终端能力——终端用户优先级311

6.6.14 QoS与会话信令之间的交互313

6.6.15 QoS保证的前提条件316

6.6.16 事件与信息分发317

6.6.17 会话流过程简介318

6.6.18 信令传输互通320

6.7 IMS传输问题320

6.7.1 移动IPv4工作原理321

6.7.2 IPv4与IPv6的区别321

6.7.3 IPv4与IPv6的互操作323

6.7.4 关于IPv4与IPv6互操作的结论327

6.7.5 高级IPv6移动性特征328

6.7.6 IMS中的IPv4-IPv6互操作场景330

6.7.7 对互操作场景的分析337

6.8 IMS部署方案338

6.8.1 IMS商业实现问题338

6.8.2 接入早期启动IMS的解决方案342

6.8.3 向全能IMS的无缝升级342

6.9 结论343

参考文献344

第7章 部署3G网络346

7.1 背景346

7.2 网络规划原理346

7.2.1 FDD模式下覆盖范围与容量的折中347

7.3 多业务流参数348

7.3.1 电路交换业务与分组交换业务349

7.4 建立业务模型350

7.5 设计容量需求351

7.6 蜂窝覆盖范围规划问题352

7.6.1 覆盖范围的概念352

7.6.2 无线网络参数设定353

7.6.3 电路交换数据呼叫假设357

7.6.4 分组交换应用357

7.6.5 CDMA蜂窝特性358

7.6.6 链路预算360

7.6.7 覆盖范围分析365

7.6.8 容量分析367

7.7 RNC接口规划368

7.7.1 Iu规划368

7.7.2 RNC容量369

7.8 无线网络规划域研究370

7.8.1 下界结果371

7.8.2 上界结果372

7.9 核心网设计379

7.9.1 核心网分析假设379

7.9.2 核心网规划的参考输出382

7.10 传输网络评估384

7.10.1 构建3G传输系统384

7.10.2 传输参考网络386

7.10.3 传输规划结果389

7.11 同址与共享站点392

7.11.1 干扰水平与去耦合393

7.12 同址天线系统395

7.12.1 共址GSM 1800与UMTS395

7.13 结论397

参考文献398

第8章 高速下行链路分组接入399

8.1 背景399

8.1.1 HSDPA原理399

8.1.2 HSDPA支撑技术概述400

8.2 HSDPA与无线接入网体系结构403

8.3 HSDPA物理层结构404

8.3.1 高速下行共享信道404

8.3.2 HS-DSCH调制404

8.4 HS-DSCH信道编码405

8.4.1 混合自动请求重传406

8.4.2 第一次速率匹配阶段参数406

8.4.3 第二次速率匹配阶段参数406

8.5 HSDPA的相关信令408

8.5.1 HS-DSCH下行的主要特性408

8.5.2 HS-DPCCH上行的主要特性411

8.6 HSDPA技术评估与UE特征414

8.6.1 UE的主要特性414

8.6.2 HSDPA技术评估415

8.7 终端接收机方面429

8.7.1 频谱效率、代码效率与动态范围430

8.7.2 蜂窝吞吐量与覆盖范围430

8.7.3 延迟与QoS435

8.8 结论435

8.8.1 多用户接收机与发送天线技术436

8.8.2 快速蜂窝选择436

参考文献437

第9章 UTRA传输系统438

9.1 UMTS频谱分配438

9.1.1 UTRA频段438

9.2 无线发送与接收特征439

9.2.1 发送／接收频率分割439

9.2.2 信道配置439

9.3 发射机特性440

9.3.1 最大输出功率440

9.3.2 频率稳定性442

9.3.3 输出功率的动态范围442

9.3.4 非同步输出功率处理445

9.3.5 发射开／关功率446

9.3.6 输出RF频谱辐射447

9.4 接收机特性451

9.4.1 分集451

9.4.2 参考与最大灵敏度级别451

9.4.3 邻信道选择性452

9.4.4 阻塞452

9.4.5 杂散响应454

9.4.6 互调454

9.4.7 杂散发射功率455

9.5 UTRA RF性能实例455

9.5.1 共存FDD/FDD:ACIR455

9.5.2 传播模型描述458

9.5.3 仿真过程460

9.5.4 对切换与功率控制的建模461

9.5.5 系统加载464

9.5.6 BTS接收机阻塞与仿真假设465

9.5.7 实例结果FDD/FDD467

9.5.8 BTS接收机阻塞472

9.5.9 为用户设备发送互调信息474

9.6 结论474

参考文献474

第10章 3G业务引擎476

10.1 引言476

10.2 内容分发平台478

10.2.1 流媒体解决方案478

10.2.2 内容下载解决方案486

10.3 推动实时IP业务491

10.3.1 支持蜂窝PoC的无线一键通功能491

10.4 支持位置通信业务494

10.4.1 UTRAN用户设备定位体系结构495

10.4.2 LCS种类与UE定位方法496

10.4.3 基于蜂窝标识的定位方法496

10.4.4 观测到达时间差定位方法497

10.4.5 网络辅助GPS定位方法498

10.4.6 位置通信业务体系结构500

10.5 VHE/OSA507

10.5.1 OSA的主要特性507

10.5.2 VHE/OSA的实现选择508

10.5.3 SIM应用工具包510

10.6 结论511

参考文献512

第11章 资源与网络管理514

11.1 引言514

11.2 无线资源管理与信令514

11.2.1 功率管理514

11.3 网络管理518

11.3.1 引言518

11.3.2 网络管理特性518

11.3.3 3G NMS系统的通用功能视图518

11.3.4 主要的3G管理网元519

11.4 UMTS网络优化522

11.4.1 多运营商环境中的ACIR效应522

11.4.2 提高并管理容量524

参考文献526

第12章 UMTS辅助技术528

12.1 WLAN与3G网络528

12.1.1 背景528

12.1.2 目前需要WLAN529

12.2 WLAN部署场景529

12.2.1 WLAN业务环境530

12.3 营造WLAN与其他部署场景531

12.3.1 传播特征与容量533

12.3.2 蓝牙-WLAN混合部署选择534

12.4 MO-WLAN构建模块的描述535

12.4.1 最大限度地使用传输网络535

12.5 安全与认证536

12.5.1 SIM认证537

12.5.2 受控VPN与端到端安全537

12.6 GSM演进增强数据速率537

12.6.1 EDGE调制与编码538

12.6.2 增强型电路交换数据538

12.6.3 增强型通用分组无线业务539

12.6.4 EDGE网络先决条件540

12.6.5 EDGE网络部署问题541

12.7 全IP无线接入网特性542

12.7.1 IP无线体系结构543

12.8 WiMAX——增强型宽带热点545

12.8.1 WiMAX技术概述545

12.8.2 提高互操作性546

12.8.3 WiMAX应用环境546

12.9 结论547

参考文献547

附录 常用缩略语中英文对照549