4G LTE移动通信技术系列教程

网络规划与优化技术

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朱明程 , 王霄峻 (主编) 李建蕊 , 方朝曦 , 杨德相 , 张轲 (副主编)

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华为与东南大学等知名高校联袂创作,移动通信国家重点实验室教授亲自主笔,教育部电子信息与电气工程专业认证委员会学术委员会副主任委员谈振辉教授撰序推荐。
产教融合,在符合高校教学大纲的同时,更加贴近企业实际需求。
华为HCNA官方认证教材,四本教程分别针对四项职业技能认证,全部覆盖HCNA知识点。
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内容摘要

本书较为全面地介绍了无线传播基础知识、LTE基本原理、LTE网络规划与优化知识。全书共15章,分别讲述了无线传播理论、天线和馈线基础知识、移动通信的演进和LTE系统概述、LTE空中接口物理层、LTE信令与协议、LTE特性算法、LTE-A技术、LTE无线网络覆盖估算、基站勘测、电磁背景干扰测试、LTE小区参数规划、LTE单站验证、LTE RF优化、LTE覆盖问题分析和LTE切换问题分析等内容。书中还提供了在线学习的相关资源,帮助读者巩固所学内容。

目录

第 1章 无线传播理论 1
1.1 无线电波传播模型 2
1.1.1 自由空间传播 2
1.1.2 Okumura-Hata模型 2
1.1.3 COST231-Hata模型 3
1.1.4 Keenan-Motley模型 3
1.1.5 “通用”传播模型 4
1.2 抗衰落技术 5
1.2.1 分集技术 5
1.2.2 均衡技术 6
练习题 7
第 2章 天线和馈线基础知识 8
2.1 天线的概念 9
2.2 天线的规范和分类 9
2.2.1 辐射指标 9
2.2.2 电气指标 15
2.2.3 机械指标 16
2.3 馈线和跳线 17
练习题 18
第3章 移动通信的演进和LTE系统概述 19
3.1 移动网络演进 20
3.1.1 第 一代移动通信系统 20
3.1.2 第 二代移动通信系统 20
3.1.3 第三代移动通信系统 21
3.1.4 第四代移动通信系统 21
3.2 多址技术 22
3.2.1 频分多址 23
3.2.2 时分多址 23
3.2.3 码分多址 23
3.2.4 正交频分多址 24
3.3 双工 24
3.3.1 频分双工 25
3.3.2 时分双工 25
3.4 频谱划分 25
3.4.1 GSM频段 25
3.4.2 UMTS频段 26
3.4.3 LTE频段 26
3.4.4 载波频率EARFCN计算 27
3.4.5 EARFCN计算实例 27
3.5 信道编码 28
3.5.1 传输块循环冗余校验 29
3.5.2 码块分段及CRC添加 29
3.5.3 信道编码 30
3.5.4 速率匹配 30
3.5.5 码块级联 31
3.6 OFDM原理 31
3.6.1 频分复用 32
3.6.2 OFDM子载波 32
3.6.3 快速傅里叶变换 33
3.6.4 LTE FFT点数及载波带宽 33
3.6.5 OFDM符号映射 34
3.6.6 时域干扰 34
3.6.7 OFDM优缺点分析 35
3.7 LTE无线接口协议 36
3.7.1 Uu口协议栈 36
3.7.2 非接入层 37
3.7.3 RRC层 37
3.7.4 PDCP层 38
3.7.5 RLC层 38
3.7.6 MAC层 39
3.7.7 物理层 39
练习题 40
第4章 LTE空中接口物理层 41
4.1 LTE信道结构 42
4.1.1 逻辑信道 42
4.1.2 传输信道 43
4.1.3 物理信道 44
4.1.4 信道映射 44
4.2 LTE的帧结构 45
4.2.1 TDD无线帧结构 45
4.2.2 FDD无线帧结构 46
4.3 下行OFDMA 46
4.3.1 OFDMA结构概述 46
4.3.2 物理资源的相关概念 47
4.4 LTE下行物理信道 48
4.4.1 物理广播信道 48
4.4.2 物理HARQ指示信道 49
4.4.3 物理控制格式指示信道 50
4.4.4 物理下行控制信道 51
4.4.5 物理下行共享信道 53
4.5 LTE小区搜索流程 54
4.5.1 小区搜索 54
4.5.2 PSS的相关识别 55
4.5.3 SSS的相关识别 56
4.5.4 主信息块 56
4.5.5 系统消息 57
4.5.6 PLMN选择 58
4.5.7 小区选择 59
4.6 LTE上行物理信道 60
4.6.1 物理随机接入信道 60
4.6.2 物理上行共享信道 60
4.6.3 物理上行控制信道 61
4.7 LTE参考信号 61
4.7.1 下行参考信号 61
4.7.2 上行参考信号 63
4.8 LTE随机接入过程 64
4.8.1 RRC连接 65
4.8.2 PRACH前导 65
4.8.3 随机接入过程的发起 66
4.8.4 随机接入响应窗 67
4.8.5 随机接入响应 67
4.8.6 上行发送 68
4.9 HARQ 实现 69
4.9.1 重传类型 69
4.9.2 HARQ方法 69
4.9.3 LTE系统中的HARQ 71
4.9.4 下行HARQ 71
4.9.5 上行HARQ 71
4.9.6 ACK/NACK发送时序 71
4.10 多天线技术 73
4.10.1 单用户MIMO和多用户MIMO 73
4.10.2 MIMO和发送方式 73
4.10.3 MIMO模式 73
4.10.4 LTE系统中的空间复用 75
4.10.5 反馈信息上报 75
练习题 77
第5章 LTE信令与协议 78
5.1 UE开机入网流程 79
5.1.1 PLMN选择 79
5.1.2 小区搜索 79
5.1.3 系统消息接收 80
5.1.4 小区选择 87
5.1.5 随机接入 87
5.1.6 Attach流程 88
5.2 寻呼流程 102
5.3 TAU流程 105
5.3.1 空闲态TAU流程 105
5.3.2 RRC连接态TAU流程 108
5.4 切换流程 108
5.4.1 基站内小区间的切换 108
5.4.2 基站间基于X2的切换流程 109
5.5 Detach流程 113
5.5.1 UE发起的Detach流程 113
5.5.2 MME发起的Detach流程 114
练习题 117
第6章 LTE特性算法 118
6.1 LTE空闲态管理 119
6.1.1 PLMN选择 119
6.1.2 小区搜索及选择 120
6.1.3 小区重选 123
6.1.4 跟踪区更新 126
6.1.5 寻呼 127
6.2 系统内切换算法 129
6.2.1 同频切换 135
6.2.2 异频切换 137
6.3 功率控制 143
6.3.1 下行功率控制 145
6.3.2 上行功率控制 147
练习题 151
第7章 LTE-A技术 152
7.1 LTE-A关键技术 153
7.1.1 载波聚合 153
7.1.2 下行256QAM 155
7.1.3 异构网络HetNet 156
7.1.4 多点协作(CoMP) 156
7.1.5 高阶MIMO 158
7.1.6 eRelay 159
7.2 LTE-A成功案例 159
7.2.1 LTE 4×4 MIMO 现场试验 159
7.2.2 第 一个商用CA的LTE网络 160
练习题 160
第8章 LTE无线网络覆盖估算 161
8.1 下行链路预算 162
8.2 上行链路预算 166
8.3 传播模型 167
8.4 基站面积计算 168
8.5 基站数量计算 169
练习题 169
第9章 基站勘测 170
9.1 基站勘测流程 171
9.2 勘测前准备 171
9.2.1 工具和常用仪器 171
9.2.2 资料准备 172
9.2.3 勘测协调会 172
9.3 站点详细勘测 173
9.3.1 站点环境勘测 173
9.3.2 天面勘测 174
9.3.3 勘测记录 175
9.4 勘测报告输出 176
练习题 176
第 10章 电磁背景干扰测试 177
10.1 电磁背景干扰测试概述 178
10.1.1 电磁背景干扰来源 178
10.1.2 电磁背景干扰的评估标准 178
10.1.3 电磁背景干扰测试工具 179
10.2 电磁背景干扰测试概述 180
10.2.1 测试流程 180
10.2.2 测试操作步骤 181
10.3 电磁背景测试数据分析 184
10.3.1 FDD系统上行测试数据分析 184
10.3.2 FDD系统下行测试数据分析 186
10.3.3 TDD系统测试数据分析 187
10.4 干扰定位 188
10.4.1 FDD系统上行干扰定位 188
10.4.2 FDD系统下行干扰定位 189
10.4.3 TDD系统干扰定位 189
练习题 190
第 11章 LTE小区参数规划 191
11.1 小区参数规划概述 192
11.2 频率规划 192
11.3 邻区规划 195
11.3.1 邻区规划原则 196
11.3.2 邻区规划方法 196
11.4 PCI规划 198
11.5 PRACH参数规划 200
11.5.1 PRACH格式 200
11.5.2 PRACH根序列规划 201
11.6 TA规划 201
11.7 时隙子帧配比规划(TDD) 204
练习题 204
第 12章 LTE单站验证 205
12.1 单站验证流程 206
12.1.1 单站验证概述 206
12.1.2 单站点验证基本流程 206
12.1.3 单站点验证准备 207
12.1.4 测试与分析 209
12.2 LTE单站验证项目 209
12.2.1 DT覆盖测试 209
12.2.2 LTE接入功能测试 210
12.2.3 LTE ping业务功能测试 212
12.2.4 LTE FTP业务功能测试 214
12.2.5 LTE 站内切换验证测试 217
12.3 单站验证报告及实例 218
12.3.1 单站验证报告 218
12.3.2 单站验证实例 219
练习题 220
第 13章 LTE RF优化 221
13.1 RF优化概述 222
13.1.1 LTE网络问题 222
13.1.2 网络优化阶段 222
13.2 RF优化原理 223
13.2.1 网络质量评估 223
13.2.2 数据分析与优化 223
13.3 RF优化流程 229
13.3.1 优化目标确定 229
13.3.2 Cluster划分/优化区域确定 230
13.3.3 确定测试路线 231
13.3.4 测试工具和资料准备 231
13.3.5 数据采集 232
13.3.6 工参核查 233
13.4 RF优化案例分析 234
13.4.1 小区MOD3干扰导致速率低 234
13.4.2 小区邻区漏配导致速率低 235
13.4.3 越区覆盖导致RRC连接重建 236
练习题 237
第 14章 LTE覆盖问题分析 238
14.1 覆盖问题分类 239
14.1.1 覆盖空洞 239
14.1.2 弱覆盖 239
14.1.3 越区覆盖 240
14.1.4 重叠覆盖 240
14.2 覆盖问题分析流程 240
14.2.1 基础数据采集 240
14.2.2 覆盖指标 241
14.2.3 覆盖优化目标 241
14.2.4 覆盖问题分析流程 242
14.3 常见覆盖及优化方法 243
14.3.1 弱覆盖问题 243
14.3.2 越区覆盖问题 243
14.3.3 重叠覆盖问题 244
14.4 优化案例 244
14.4.1 弱覆盖案例 244
14.4.2 越区覆盖案例 245
14.4.3 重叠覆盖案例 246
练习题 248
第 15章 LTE切换问题分析 249
15.1 LTE切换原理 250
15.1.1 LTE切换基本过程 250
15.1.2 LTE切换相关事件 250
15.1.3 LTE同频切换参数分析 250
15.1.4 LTE切换信令流程 251
15.2 LTE切换问题分析及定位 254
15.2.1 切换常见异常场景 254
15.2.2 切换失败问题定位 256
15.3 切换案例分析 258
15.3.1 邻区错配导致切换失败 258
15.3.2 切换过晚导致UE未收到切换命令 260
练习题 263
缩略词 264

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作者介绍

朱明程,教授、硕士生导师、工程硕士领域学科带头人。2014年4月至今,任三江学院电子信息工程学院院长;2015年6月起,“电子信息工程”江苏省专业建设一期工程A类主持人;2016年起“信息与通信工程”江苏省重点建设学科联合主持人。
1990年至今,深圳大学信息工程学院讲师、副教授、教授、集成电路工程硕士领域学科带头人、中国科技开发院创业孵化专家;近十年内获广东省科技进步二等奖一次、深圳市科技创新奖3次、中国国际软件博览会金奖2次、2015年获深圳市计算机技术领域一级贡献勋章。编著相关专业技术出版物与教材8本,相关技术论文30余篇,专利10余个。
2006年以来,曾任深圳市爱国者嵌入式系统科技有限公司CEO、深圳市明之阳移动多媒体技术有限公司董事长等,长期组织与领导移动终端嵌入式系统技术研发团队、移动互联技术应用团队从事移动互联技术应用研究与开发工作。

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