TD文化普及--李世鹤教授的《TD-SCDMA标准》(2002年)

tomtuo

第三代移动通信系统标准

大唐移动通信设备有限公司

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....................................................................................................................10
1.2 第三代移动通信标准的发展......................................................................................................12
1.2.3 三大主流标准的技术比较.......................................................................................16
1.3 TD-SCDMA 标准的形成..........................................................................................................18
1.4 本书预览....................................................................................................................................20

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
2.2.1 用户设备域...............................................................................................................23
2．2．2 基本结构域.........................................................................................................24
2．2．3 UMTS 域间通信.................................................................................................24
2.3 IMT—2000 的功能结构模型......................................................................................26
2.3.1 无线资源（RRC）平面包括的功能实体...............................................................27
2.3.2 通信控制（CC）平面包括的功能实体.................................................................27
2．3．3 IMT—2000 系统结构......................................................................................28
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
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
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.................................................................................................................................52
3．6 Iur 接口..................................................................................................................................57
3．7 接口 Iupc 和 Iur-g ...............................................................................................................61

第四章TD-SCDMA 物理层...................................................................................................................66
4．1 概述..........................................................................................................................................67
4.2 物理信道及传输信道到物理信道的映射................................................................................67
4．2．1 传输信道.............................................................................................................67
4．2．2 物理信道.............................................................................................................68
4.2.2.1 TD-SCDMA 系统的帧结构..................................................................................70
4.2.2.2 TD-SCDMA 系统的突发（burst ）结构..............................................................72
4.2.2.3 训练序列（midamble 码）....................................................................................74
4.2.2.4 物理信道................................................................................................................75
4.2.2.5 物理信道的信标特性.............................................................................................78
4.2.2.6 物理信道训练序列的分配.....................................................................................78
4.2.3 传输信道对物理信道的映射关系.........................................................................78
4.3 信道编码和复用..........................................................................................................................80
4．3．1 概述....................................................................................................................80
4．3．2 信道编码和复用.................................................................................................82
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
...........................................................................................................................................83
4.3.5 业务复用示例.........................................................................................................86
4.4 扩频与调制.................................................................................................................................90
4.4.1 数据调制...................................................................................................................90
4.4.2 扩频调制...................................................................................................................91
4.4.2.1 扩频码....................................................................................................................92
4.4.2.2 扰码........................................................................................................................93
4.4.2.3 扩频调制方法.........................................................................................................93
4.4.3 同步码.......................................................................................................................94
4.4.3.1 SYNC_DL...............................................................................................................94
4.4.3.2 SYNC_UL...............................................................................................................94
4.4.3.3 码分配....................................................................................................................95
4.5 物理层过程................................................................................................................................96
4.5.1 功率控制...................................................................................................................96
4.5.1.1 上行控制.................................................................................................................96
4.5.1.2 下行控制................................................................................................................97
4.5.2 上行同步...................................................................................................................97
4.5.3 下行发射分集............................................................................................................98
4.5.4 小区搜索.................................................................................................................101
4.5.5 随机接入过程..........................................................................................................102
4.6 物理层测量...............................................................................................................................105
4.6.1 小区选择/重选测量................................................................................................105
4.6.2 切换准备测量..........................................................................................................106
4.6.3 DCA 测量...............................................................................................................106
4.6.4 时间提前的测量.....................................................................................................107

第五章无线接口协议....................................................................................................................108
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
5.4.1 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
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
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
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....................................................................................................141
6.1 公共指标..................................................................................................................................141
6.1.1 工作频段.................................................................................................................141
6.1.2 收发频率间隔..........................................................................................................141
6.1.3 信道分配.................................................................................................................141
6.2 无线基站特性...........................................................................................................................142
6.2.1 发射机特性..............................................................................................................142
6.2.2 接收机特性..............................................................................................................152
6.3 用户终端特性...........................................................................................................................155
6.3.1 发射机特性..............................................................................................................155
6.3.2 接收机特性..............................................................................................................164

第七章无线资源管理....................................................................................................................169
7.1 无线资源管理的基本概念........................................................................................................169
7.1.1 RRM 模块的组成....................................................................................................169
7.1.2 主要功能模块在系统中的位置..............................................................................170
7.1.3 TD-SCDMA 系统RRM 的特点.............................................................................170
7.2 动态信道分配（DCA） .........................................................................................................170
7.2.1 DCA 概述.............................................................................................................170
7.2.2 慢速DCA .............................................................................................................171
7.2.3 快速DCA ................................................................................................................171
7.2.4 几种DCA 算法介绍..............................................................................................172
7.3 越区切换原理...........................................................................................................................172
7.3.1 概述.........................................................................................................................172
7.3.1.1 TD-SCDMA 系统中切换的功能描述.................................................................173
7.3.1.2 TD-SCDMA 系统中的切换算法分析.................................................................173
7.3.1.3 TD-SCDMA 系统切换的测量过程.....................................................................175
7.3.2 接力切换原理..........................................................................................................175
7.3.2.1 概述......................................................................................................................175
7.3.2.2 接力切换的技术基础...........................................................................................175
7.3.2.3 接力切换过程描述...............................................................................................176
7.2.3.4 接力切换特点.......................................................................................................177
7.3.3 TD-SCDMA 系统间切换........................................................................................177
7.4 智能天线对RRM 的影响.......................................................................................................178
7.4.1 使用智能天线所带来的主要特点..........................................................................178
7.4.2 智能天线对于DCA 的影响...................................................................................178
7.4.3 智能天线对功率控制的影响..................................................................................180
7.4.4 智能天线对分组调度的影响..................................................................................180
7.4.5 智能天线对切换控制的影响..................................................................................180

第八章高速下行分组接入（HSDPA）...........................................................................................181
8.1 物理层技术...............................................................................................................................182
8.1.1 AMC .....................................................................................................................182
8.1.2 HARQ ...................................................................................................................182
8.1.3 信道结构.................................................................................................................184
1）HS-DSCH 信道..........................................................................................................184
2）HS-SCCH....................................................................................................................186
3）HS-SICH.....................................................................................................................186
4）HSDPA 中的信令参数...............................................................................................187
8.2 MAC 层技术..............................................................................................................................187
8.2.1 HSDPA MAC 结构..................................................................................................188
8.2.2 HARQ 协议.............................................................................................................189
8.3 其他影响..................................................................................................................................190

第九章3G 核心网络及TD-SCDMA 灵活的组网络方式................................................................191
5 9．2 3G 核心网的主要功能实体和接口.....................................................................193
9.3 TD-SCDMA 核心网功能...........................................................................................198
9．3．1 功能平台简介...................................................................................................198
9．3. 2 传输协议简介...................................................................................................199
9．3．3 智能网.............................................................................................................200
10 9．3．4 3G 网络的QoS...............................................................................................200
9.4 TD-SCDMA 灵活的组网方式................................................................................................205
9．4．1 网络共享的必要性.........................................................................................205
4. TD-SCDMA 和CDMA2000 共享核心网[3GPP 和3GPP2 核心网融合] .............207

参考文献.........................................................................................................................................209
15 英文缩写对照..................................................................................................................209