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第一部分 无线通信与IP网络概论第1章 移动宽带的介绍3

1.1 概述3

1.2 在3G和宽带之前5

1.2.1 蜂窝通信5

1.2.2 宽带和WLAN/WiFi6

1.3 3G和宽带无线7

1.3.1 3GPP家族7

1.3.2 3GPP2家族9

1.3.3 宽带无线接入10

1.4 移动WiMAX和4G11

1.5 重要特征12

1.6 移动宽带市场12

1.7 小结12

参考文献13

第2章 基本蜂窝通信14

2.1 蜂窝的概念14

2.1.1 切换15

2.1.2 蜂窝小区部署16

2.2 频谱效率18

2.3 数字通信19

2.3.1 信源编码20

2.3.2 信道编码21

2.3.3 错误检测编码21

2.3.4 前向错误纠正22

2.3.5 硬判决和软判决译码22

2.3.6 打孔22

2.3.7 混合自动请求重传23

2.3.8 交织23

2.3.9 加密和鉴权24

2.3.10 数字调制26

2.4 无线信道27

2.4.1 路损28

2.4.2 阴影32

2.4.3 衰落33

2.4.4 延迟扩展34

2.4.5 相干带宽35

2.4.6 多普勒扩展36

2.4.7 相干时间36

2.4.8 信道模型37

2.5 分集技术41

2.6 多址接入技术41

2.7 OFDMA42

2.8 复用：TDD与H/FDD结构44

2.9 无线回程46

2.10 小结47

参考文献48

第3章 全IP网络基础50

3.1 概述50

3.2 IP协议50

3.3 IP地址分配52

3.4 IPv653

3.5 IP传输54

3.6 IP路由协议55

3.6.1 RIP版本256

3.6.2 OSPF56

3.6.3 BGP版本457

3.6.4 多播IP57

3.7 全IP网络的QoS57

3.7.1 DiffServ：差分服务58

3.7.2 IntServ：集成服务58

3.7.3 RSVP：资源预留协议59

3.7.4 MPLS：多协议标签交换60

3.7.5 DPI：深度包检测61

3.8 IP头压缩62

3.9 IP安全63

3.9.1 安全协议65

3.10 IP管道66

3.11 PPP：点到点协议67

3.11.1 LCP链路建立67

3.11.2 PPP鉴权68

3.12 AAA68

3.12.1 RADIUS69

3.12.2 DIAMETER69

3.13 EAP：扩展鉴权协议71

3.13.1 EAP-TLS71

3.13.2 EAP-TTLS71

3.13.3 EAP-AKA72

3.14 移动IP73

3.14.1 路由优化74

3.14.2 反向管道74

3.14.3 PMIPv4：代理移动IPv474

3.14.4 IPv6的移动IP75

3.14.5 PMIPv6：代理移动IPv676

3.15 SIP：会话初始协议76

3.16 IMS：IP多媒体子系统78

3.17 小结81

参考文献81

第二部分 OFDMA与MIMO理论第4章 OFDM原理85

4.1 概述85

4.2 一个简单的OFDM系统89

4.3 编码92

4.3.1 分组编码93

4.3.2 Reed-Solomon编码96

4.3.3 卷积编码97

4.3.4 级联编码100

4.3.5 网格编码101

4.3.6 Turbo编码103

4.3.7 LDPC编码105

4.4 同步107

4.4.1 时间偏移108

4.4.2 频率偏移108

4.4.3 相位噪声109

4.4.4 基于引导的时间和频率同步109

4.4.5 盲时间-频率同步110

4.5 检测和信道估计111

4.5.1 相干检测111

4.6 均衡113

4.6.1 ZF：迫零均衡器115

4.6.2 MMSE：最小均方误差均衡器115

4.6.3 DFE：判决反馈均衡器116

4.6.4 自适应均衡器117

4.6.5 MLSE：最大似然序列估计118

4.6.6 维特比均衡器118

4.6.7 Turbo均衡器119

4.6.8 OFDM中的均衡119

4.6.9 时域和频域均衡122

4.7 峰均功率比和削峰122

4.7.1 PAPR是什么？123

4.7.2 削峰124

4.7.3 其他方法128

4.8 应用：IEEE 802.11a130

4.9 小结131

参考文献132

第5章 OFDMA基本原理136

5.1 概述136

5.1.1 随机接入：CSMA-OFDM137

5.1.2 时分：TDMA-OFDM138

5.1.3 频分：FDMA-OFDM138

5.1.4 码分：MC-CDMA139

5.1.5 空分：SDMA-OFDM139

5.1.6 OFDMA139

5.2 多用户分集和自适应编码调制140

5.3 OFDMA系统模型和框架142

5.3.1 可扩展的OFDMA142

5.3.2 系统模型142

5.3.3 QoS认知143

5.3.4 信道144

5.4 子载波分配：固定的QoS约束145

5.4.1 最优解145

5.4.2 次最优方法146

5.4.3 子载波分配146

5.4.4 比特负荷分配算法147

5.4.5 迭代解决方案148

5.4.6 公平调度算法148

5.4.7 贪婪释放算法149

5.4.8 水平交换算法149

5.4.9 垂直交换算法149

5.4.10 性能分析150

5.5 子载波分配：可变QoS154

5.6 频率复用：单频点网络155

5.6.1 最优解156

5.6.2 自适应解决方法157

5.6.3 启发式方法158

5.7 基于编码的分配：Flash-OFDM161

5.7.1 干扰多样性161

5.7.2 跳频方法164

5.7.3 拉丁方165

5.7.4 Flash-OFDM结构165

5.8 子载波共享：嵌入式调制166

5.8.1 最优解167

5.8.2 迭代解决方法167

5.9 小结168

参考文献169

第6章 多天线系统170

6.1 概述170

6.2 空间分集172

6.3 MIMO基本介绍173

6.3.1 MIMO信道173

6.3.2 译码174

6.3.3 信道估计174

6.3.4 信道反馈175

6.4 SIMO176

6.4.1 组合技术176

6.5 MISO179

6.5.1 CSI发射分集179

6.5.2 无CSI的发射分集（Alamouti方案）180

6.5.3 MISO容量181

6.6 MIMO181

6.6.1 MIMO波束成形181

6.6.2 2×2 MIMO——基于Alamouti183

6.6.3 空间复用增益184

6.6.4 具有CSI的MIMO容量185

6.6.5 无CSI的MIMO容量186

6.7 空时编码186

6.7.1 空时分组编码（STBC）187

6.7.2 空时Trellis编码（STTC）188

6.8 MIMO BLAST收发机190

6.9 具有HARQ的MIMO193

6.10 多用户MIMO-SDMA194

6.11 协作MIMO与宏分集194

6.12 其他智能天线技术195

6.13 IEEE 802.11n应用195

6.14 小结197

参考文献198

第7章 SC-FDMA200

7.1 概述200

7.2 SC-FDMA与OFDMA的比较200

7.3 SC-FDMA系统202

7.4 小结203

参考文献204

第三部分 IP-OFDMA应用207

第8章 WiMAX物理层207

8.1 OFDMA信号208

8.2 OFDMA符号209

8.2.1 FUSC209

8.2.2 DL PUSC：下行部分选用子载波211

8.2.3 UL PUSC：上行部分选用子载波211

8.2.4 TUSC：子载波的小片应用213

8.2.5 AMC子信道213

8.2.6 数据旋转215

8.3 OFDMA帧215

8.3.1 OFDMA数据映射216

8.3.2 TDD帧217

8.3.3 FDD/HFDD帧218

8.3.4 段与区域218

8.3.5 多播广播服务（MBS）区域220

8.3.6 探测区域221

8.4 多天线系统支持221

8.4.1 自适应天线系统（AAS）222

8.4.2 空时编码：开环222

8.4.3 FHDC：跳频分集码224

8.4.4 闭环MIMO225

8.4.5 反馈方法226

8.5 信道编码228

8.5.1 随机选择228

8.5.2 FEC编码228

8.5.3 交织233

8.5.4 循环码233

8.5.5 调制233

8.6 控制机制233

8.6.1 测距234

8.6.2 功率控制235

8.6.3 信道质量测量235

8.7 小结236

参考文献236

第9章 WiMAX MAC层237

9.1 参考模型237

9.2 PHS：包头压缩239

9.3 数据／控制面239

9.3.1 MAC PDU格式240

9.3.2 MAC PDU的结构和传输245

9.3.3 ARQ机制245

9.3.4 传输调度247

9.4 网络进入和初始化248

9.5 QoS250

9.6 支持移动性MS的睡眠模式252

9.6.1 省电类型Ⅰ252

9.6.2 省电类型Ⅱ253

9.6.3 省电类型Ⅲ253

9.6.4 睡眠模式下的周期性测距253

9.7 切换253

9.7.1 扫描253

9.7.2 关联过程253

9.7.3 切换过程254

9.7.4 软切换255

9.8 MBS：多播广播业务257

9.9 空闲模式和寻呼258

9.10 小结259

参考文献259

第10章 WiMAX网络层260

10.1 概述260

10.2 设计限制260

10.3 网络参考模型261

10.4 ASN：接入服务网络262

10.4.1 BS：基站262

10.4.2 ASN-GW：接入服务网络-网关263

10.5 CSN：连接服务网络264

10.6 参考点264

10.7 协议汇聚层265

10.8 网络发现和选择266

10.9 IP寻址267

10.10 AAA框架268

10.10.1 鉴权和授权协议268

10.10.2 鉴权器域和移动域271

10.11 账户271

10.11.1 离线账户272

10.11.2 在线账户272

10.11.3 热线272

10.12 QoS框架273

10.12.1 DiffServ支持274

10.13 ASN锚点移动性275

10.13.1 数据通道（承载）功能276

10.13.2 切换功能276

10.13.3 上下文功能276

10.13.4 数据完整性276

10.14 CSN锚点移动性277

10.14.1 代理MIP277

10.14.2 客户MIP278

10.15 RRM：无线资源管理278

10.16 寻呼和空闲模式279

10.17 Release 1.5特性280

10.17.1 ROHC：鲁棒性头压缩280

10.17.2 MCBCS：多播广播服务282

10.17.3 LBS：基于位置的服务283

10.17.4 ES：紧急服务285

10.17.5 合法拦截285

10.17.6 USI：统一服务接口286

10.17.7 OTA：空中下载供应287

10.18 小结288

参考文献289

第11章 3GPP的长期演进290

11.1 EPC：演进分组系统291

11.1.1 MME：移动管理实体292

11.1.2 SGW：服务网关293

11.1.3 PDN GW：分组数据网关294

11.2 E-UTRAN294

11.2.1 eNB：形成节点B295

11.3 UE：用户设备296

11.3.1 参考点297

11.4 系统性能因素299

11.4.1 QoS299

11.4.2 安全性300

11.5 LTE更高协议层301

11.5.1 信道结构301

11.5.2 NAS层303

11.5.3 RRC层303

11.5.4 PDCP层304

11.5.5 RLC层304

11.6 LTE MAC层305

11.6.1 调度305

11.6.2 HARQ305

11.6.3 小区搜索306

11.6.4 功率控制306

11.6.5 小区干扰抑制306

11.6.6 基站间同步307

11.6.7 物理层测量307

11.6.8 E-MBMS307

11.6.9 自配置308

11.7 物理层309

11.7.1 LTE帧结构309

11.7.2 信道编码311

11.7.3 OFDMA下行链路312

11.7.4 OFDMA下行链路MIMO314

11.7.5 SC-FDMA上行链路315

11.7.6 上行链路SC-FDMA MIMO316

11.8 小结318

参考文献318

第12章 3GPP2的超移动宽带321

12.1 概述321

12.2 参考模型322

12.3 CAN：汇聚接入网323

12.3.1 AGW：接入网关324

12.3.2 SRNC：会话参考网络控制器324

12.3.3 eBS：演进型基站325

12.3.4 其他实体325

12.3.5 参考点326

12.4 移动性支持327

12.4.1 多重路由327

12.4.2 基站内部切换327

12.4.3 网关间切换328

12.4.4 系统间切换328

12.5 UMB空中接口协议架构328

12.6 UMB物理和MAC层330

12.6.1 前向和反向链路信道330

12.6.2 编码与调制332

12.6.3 OFDM结构与调制参数333

12.6.4 HARQ334

12.6.5 多天线策略335

12.6.6 跳频端口定义和索引336

12.6.7 信道树338

12.6.8 资源管理338

12.6.9 接口管理340

12.6.10 功率节省341

12.7小结342

参考文献342

第13章 融合驱动344

13.1 网络融合344

13.1.1 LTE与WiMAX的互操作345

13.1.2 LTE与3GPP2的HRPD互操作347

13.1.3 WiMAX与3GPP2的互操作348

13.1.4 WiMAX与3GPP的互操作349

13.1.5 WiMAX与DSL的互操作349

13.1.6 GAN：通用接入网络（过去的UMA）350

13.1.7 IEEE 802.21的无缝性352

13.2 服务融合355

13.2.1 单个PCC355

13.2.2 单个IMS357

13.3 设备融合358

13.4 IEEE 802.16j的增强覆盖359

13.4.1 透明中继模式360

13.4.2 非透明中继模式360

13.5 IEEE 802.16m的更多能力360

13.5.1 上行362

13.5.2 低时延帧363

13.6 IEEE 802.20中的更多接入365

13.7 IEEE 802.22中更多灵活的频谱使用365

13.7.1 IEEE 802.22空中接口367

13.8 小结369

参考文献370

中英文缩写371