本书是一本关于第三代移动通信空中接口与无线工程方面的技术专著。全书内容共17章，第1章至第3章，简要地介绍了UMTS系统的技术规范体制和基本原理；第4章到第7章详细阐述了UMTS/WCDMA无线网络空中接口技术，包括无线资源管理、无线链路控制、媒体接入控制和物理层；第8章到第11章讨论了无线网络的一些关键技术包括小区重选、切换、功率控制以及高速下行分组接入技术；第12章至第15章，详细介绍了WCDMA系统的无线工程要点，包括无线网络设计和优化的方法和原则、直放站和塔顶放大器在WCDMA系统的应用以及UMTS、CDMA2000、PHS、GSM共存时的系统间干扰分析；第16章总结了WCDMA和CDMA2000两大第三代移动通信主流技术的异同点；第17章提出UMTS网络的全IP化与扁平化演进方向。
本书可作为从事移动通信设备研制及集成和无线网络设计与优化专业工程技术人员的工程技术学习参考用书，也可作为高等院校电信工程等专业在校师生的参考书籍。

第1�� UMTS概述 1
1.1 什么是UMTS？ 1
1.2 WCDMA的演进 2
1.3 UMTS业务 2
1.4 UMTS网络 3
1.4.1 核心网络 3
1.4.2 UTRAN 4
1.4.3 用户设备 4
1.5 UMTS的频段和信道分配 5
1.5.1 频段 5
1.5.2 UTRA/FDD发射-接收频率间隔 5
1.5.3 信道安排 5
1.5.4 载频 5
1.5.5 UARFCN 6
1.6 本书结构 6

第2章 UMTS基础 8
2.1 引言 8
2.2 UMTS网络拓扑结构 8
2.3 UMTS信令协议栈 8
2.3.1 电路交换控制层面协议栈 9
2.3.2 分组交换控制层面协议栈 10
2.3.3 电路交换用户层面协议栈 10
2.3.4 分组交换用户层面协议栈 10
2.4 接入层数据流程 11
2.4.1 RRC层功能 11
2.4.2 RLC层功能 11
2.4.3 MAC层功能 11
2.4.4 物理层功能 11
2.5 UMTS信道 12
2.6 信道映射 13
2.6.1 BCCH的信道映射 13
2.6.2 PCCH的信道映射 14
2.6.3 空闲模式下CCCH到RACH/FACH的信道映射 14
2.6.4 连接模式下DCCH与DTCH到RACH/FACH的信道映射 15
2.6.5 专用信道的信道映射 15
2.6.6 CPCH、DSCH和HS-DSCH的信道映射 16
2.7 协议状态 17
2.7.1 空闲模式 18
2.7.2 连接模式 19
2.8 UE和用户标识 22
2.8.1 国际移动用户标识号 22
2.8.2 临时移动用户标识号 22
2.8.3 无线网络临时标识号 23
2.8.4 国际移动设备标识号 23
2.9 系统帧时钟 23
2.9.1 系统帧号 24
2.9.2 连接帧号 24
2.10 本章小结 24

第3章 UMTS标准简述 27
3.1 技术规范组织 27
3.1.1 业务和系统组 27
3.1.2 核心网和终端组 27
3.1.3 无线接入组 28
3.1.4 GSM EDGE无线接入网络组 28
3.2 3GPP规范版本 28
3.3 3GPP规范编号规则 28
3.4 3GPP规范系列 28
3.5 本章小结 29

第4章 无线资源控制 30
4.1 引言 30
4.2 RRC消息格式 30
4.3 系统信息 32
4.3.1 系统信息块 32
4.3.2 系统信息块的分割和级联 35
4.3.3 系统信息消息示例 36
4.3.4 系统信息块的内容 36
4.4 寻呼和通知 42
4.4.1 第1类型寻呼 42
4.4.2 第2类型寻呼 44
4.5 RRC连接管理 44
4.5.1 RRC连接请求 45
4.5.2 RRC连接建立 45
4.5.3 RRC连接建立完成 46
4.5.4 RRC连接释放 47
4.6 加密及完整性保护控制 48
4.6.1 加密 48
4.6.2 **模式指挥消息 48
4.7 无线承载控制 49
4.7.1 无线承载建立 49
4.7.2 无线承载重新配置 50
4.7.3 无线承载释放 50
4.8 UE移动性管理 50
4.8.1 小区重选 50
4.8.2 小区更新和URA更新过程 51
4.8.3 激活集更新过程 52
4.8.4 RAT间移动性管理 52
4.9 测量控制和报告 53
4.9.1 测量控制消息 53
4.9.2 质量测量 54
4.9.3 UE内部测量 54
4.10 NAS消息递送 54
4.11 本章小结 55

第5章 无线链路控制 58
5.1 引言 58
5.2 第2层基本概念与术语 58
5.3 RLC功能 59
5.4 RLC体系结构 60
5.5 RLC数据传输模式 60
5.5.1 RLC透明模式 61
5.5.2 RLC非确认模式 62
5.5.3 RLC确认模式 64
5.6 RLC加密 67
5.7 RLC配置参数 68
5.7.1 SDU丢弃参数 68
5.7.2 确认模式可配置参数 68
5.8 本章小结 69

第6章 媒体接入控制 70
6.1 引言 70
6.2 MAC结构 70
6.3 逻辑信道到传输信道的映射 71
6.4 MAC报头 71
6.4.1 专用逻辑信道的MAC报头 72
6.4.2 公共逻辑信道的MAC报头 73
6.5 传输格式组合的选择 75
6.6 业务量测量 75
6.7 MAC加密 75
6.8 MAC RACH功能 76
6.8.1 MAC RACH流程 76
6.8.2 接入等级和接入服务等级 77
6.8.3 坚持度检查 77
6.9 MAC配置参数 78
6.10 本章小结 79

第7章 物理层 80
7.1 引言 80
7.2 正交扩频码 81
7.2.1 正交序列 82
7.2.2 扩频和解扩频 82
7.3 扰码 85
7.3.1 *大长度伪随机二进制序列 85
7.3.2 Gold码 85
7.3.3 扰码的产生 85
7.4 同步码 86
7.5 物理层定时 87
7.6 下行链路进程 87
7.6.1 传输信道到物理信道的数据递送 87
7.6.2 CRC附加 91
7.6.3 传输块级联与编码块 91
7.6.4 信道编码 92
7.6.5 速率匹配 93
7.6.6 **次DTX指示比特嵌入 94
7.6.7 **次交织和无线帧分段 95
7.6.8 传输信道复用和第二次DTX指示比特嵌入 96
7.6.9 第二次交织 96
7.6.10 下行链路物理信道的映射 97
7.6.11 下行链路物理信道的扩频和加扰 97
7.6.12 下行链路物理信道的调制 98
7.7 上行链路进程 99
7.7.1 无线帧均衡 100
7.7.2 上行链路速率匹配 100
7.7.3 上行链路物理信道的映射 100
7.7.4 上行链路物理信道的扩频和加扰 100
7.8 物理信道结构与信道定时 101
7.8.1 主公共控制物理信道 101
7.8.2 辅公共控制物理信道 102
7.8.3 同步信道 103
7.8.4 公共导频信道 106
7.8.5 寻呼指示信道 107
7.8.6 捕获指示信道 107
7.8.7 物理随机接入信道 108
7.8.8 下行链路专用物理信道 111
7.8.9 上行链路专用物理信道 112
7.8.10 物理信道间的时间关系 114
7.9 物理层过程 114
7.9.1 初始捕获过程 114
7.9.2 物理随机接入过程 115
7.9.3 寻呼过程 117
7.9.4 DPDCH/DPCCH同步 118
7.9.5 无线链路建立和无线链路失败 119
7.9.6 测量 120
7.10 本章小结 123

第8章 小区重选 126
8.1 引言 126
8.2 小区重选类型 126
8.3 小区重选基本原理 127
8.3.1 小区重选标准 127
8.3.2 小区重选排名过程 128
8.3.3 载频间小区重选 130
8.3.4 RAT间小区重选 130
8.4 本章小结 130

第9章 切换 132
9.1 引言 132
9.2 UE测量和报告 132
9.3 小区分类 134
9.4 软切换/更软切换 135
9.4.1 呼叫建立时的软切换/更软切换 135
9.4.2 UE在Cell_DCH状态下的软切换/更软切换 136
9.5 载频间切换 140
9.5.1 虚拟激活集 141
9.5.2 载频间切换过程 141
9.5.3 载频间报告事件 141
9.6 RAT间切换 144
9.7 压缩模式 145
9.7.1 压缩模式基本概念 145
9.7.2 传输间隙式样序列 146
9.7.3 传输间隙式样 147
9.8 本章小结 149

第10章 功率控制 152
10.1 引言 152
10.2 下行链路专用信道功率控制 153
10.2.1 开环功率控制 153
10.2.2 闭环功率控制 153
10.3 下行链路公共信道功率控制 159
10.3.1 公共导频信道和同步信道功率 159
10.3.2 主公共控制物理信道功率 159
10.3.3 辅公共控制物理信道功率 160
10.3.4 寻呼指示信道和捕获指示信道功率 160
10.4 上行链路专用信道功率控制 161
10.4.1 上行链路专用信道初始发射功率 161
10.4.2 上行链路专用信道外环功率控制 162
10.4.3 上行链路专用信道内环功率控制 163
10.5 上行链路公共信道功率控制 168
10.5.1 初始前缀功率 168
10.5.2 后续前缀功率 168
10.5.3 RACH消息部分的功率 168
10.6 压缩方式下的功率控制 169
10.6.1 压缩模式下行链路功率控制 169
10.6.2 压缩模式上行链路功率控制 170
10.7 本章小结 171

第11章 HSDPA概述 173
11.1 引言 173
11.2 HSDPA关键功能 173
11.2.1 自适应调制和编码 174
11.2.2 HSDPA传输时间间隔 175
11.2.3 调度 176
11.2.4 重传 176
11.2.5 信道码分配和分组传输的信道码复用 177
11.2.6 功率分配 178
11.2.7 下行链路无软切换 179
11.2.8 HSDPA UE能力 179
11.3 HSDPA信道 180
11.3.1 HS-DSCH 180
11.3.2 HS-PDSCH 180
11.3.3 HS-SCCH 181
11.3.4 HS-DPCCH 182
11.4 HSDPA物理层处理流程 183
11.4.1 HSDPA物理层处理流程的步骤 183
11.4.2 CQI报告 184
11.5 HSDPA配置参数 184
11.5.1 小区的HSDPA参数 184
11.5.2 UE的HSDPA参数 185
11.5.3 固定参数 186
11.6 部署HSDPA系统的一般考虑 187
11.6.1 部署策略 187
11.6.2 部署选择 187
11.6.3 用户移动性 187
11.6.4 HSDPA系统对Release 99系统的影响 187
11.7 本章小结 188

第12章 WCDMA无线网络规划 190
12.1 引言 190
12.2 容量和覆盖 190
12.3 上行链路分析 190
12.3.1 比特速率 191
12.3.2 话务负载 191
12.3.3 处理增益 191
12.3.4 Eb/Io要求 191
12.3.5 传播环境 192
12.3.6 Node B接收机噪声系数 192
12.3.7 接收机灵敏度、极限容量和负载 192
12.3.8 干扰引起的噪声提升 193
12.3.9 天线增益、馈线损耗和人体损耗 194
12.3.10 阴影衰落、覆盖概率和阴影衰落余量 195
12.3.11 快衰落余量 196
12.3.12 软切换增益 197
12.3.13 UE发射功率 197
12.3.14 穿透损耗 197
12.3.15 上行链路预算 198
12.4 传播模型 199
12.4.1 Okumura模型 199
12.4.2 Hata模型 199
12.4.3 COST 231-Hata模型 200
12.4.4 李氏模式 200
12.5 下行链路分析 200
12.6 开销信道功率分配 201
12.7 扰码规划 202
12.8 基站天线 203
12.8.1 天线增益和波瓣宽度 203
12.8.2 天线下倾角 204
12.8.3 旁瓣**和零点填充 204
12.8.4 双极化天线 204
12.8.5 驻波比和前后增益比 204
12.8.6 天线的机械性能 205
12.9 WCDMA RF规划流程 205
12.10 本章小结 206

第13章 WCDMA无线网络优化 208
13.1 引言 208
13.2 无线网络优化概述 208
13.3 无线网络优化中的一些问题 209
13.3.1 小区呼吸效应 209
13.3.2 导频污染 209
13.3.3 远近效应 210
13.3.4 拐角效应 210
13.3.5 切换问题 210
13.3.6 邻区列表不完整 210
13.4 优化前准备 211
13.4.1 硬件检查 211
13.4.2 天馈线安装抽检 211
13.5 路测优化 211
13.5.1 无线优化计划 211
13.5.2 基站验证 212
13.5.3 基站簇优化 213
13.5.4 系统性能验证 215
13.5.5 无线优化工具 216
13.5.6 UMTS性能指标 216
13.6 话务统计优化 217
13.6.1 话务统计数据采集和处理 218
13.6.2 UMTS主要话务统计指标 218
13.7 本章小结 218

第14章 直放站与塔顶放大器的应用 220
14.1 引言 220
14.2 直放站在工程上应考虑的问题 221
14.2.1 直放站的覆盖目标 221
14.2.2 基站接收机灵敏度降低 221
14.2.3 等效直放站噪声系数 222
14.2.4 施主链路特性 222
14.2.5 导频辨识 222
14.2.6 天线隔离度和增益设定 222
14.2.7 切换问题 223
14.2.8 施主基站负荷问题 223
14.2.9 直放站放大窄带干扰的问题 223
14.3 WCDMA网络中涉及直放站运用可能出现的主要问题 223
14.3.1 直放站覆盖区域内无法起呼 224
14.3.2 直放站覆盖区域内高掉话率 224
14.3.3 直放站覆盖区域内手机发射功率高 224
14.3.4 直放站覆盖区域小于预期 224
14.3.5 直放站覆盖区域内切换频繁 224
14.3.6 无法和邻近小区切换 225
14.3.7 直放站覆盖区域内接入时间长 225
14.3.8 施主基站覆盖减弱 225
14.3.9 施主基站覆盖范围内无法起呼、高掉话率或手机发射功率过高 225
14.3.10 导频污染 225
14.4 直放站部署指导原则 226
14.4.1 直放站位置选择 226
14.4.2 直放站的安装 226
14.4.3 直放站安装后的基本调测 226
14.5 塔顶放大器 227
14.5.1 基站等效噪声系数改善和链路预算改善原理分析 227
14.5.2 塔顶放大器的应用 228
14.6 本章小结 228

第15章 系统间的干扰 229
15.1 引言 229
15.2 邻道性能 229
15.2.1 邻道干扰功率比 229
15.2.2 邻道泄漏功率比 229
15.2.3 邻道选择性 230
15.2.4 ACIR、ACLR与ACS之间的关系 231
15.3 UMTS与CDMA2000系统之间的干扰 231
15.4 UMTS与PHS系统之间的干扰 233
15.4.1 PHS基站发射机与UMTS基站接收机之间的干扰分析 233
15.4.2 UMTS与PHS系统之间的干扰仿真 236
15.5 UMTS与GSM系统之间的干扰 236
15.5.1 杂散辐射的隔离度要求 237
15.5.2 三阶交调的隔离度要求 237
15.5.3 接收机过载的隔离度要求 237
15.5.4 综合的隔离度要求 237
15.6 本章小结 237

第16章 WCDMA和CDMA2000的比较 239
16.1 引言 239
16.2 WCDMA和CDMA2000的相似点 239
16.2.1 物理层概念 239
16.2.2 物理层过程 239
16.2.3 信道化和扩频概念 239
16.2.4 功率控制 240
16.2.5 功能类似的物理信道 240
16.2.6 术语不同的类似功能 240
16.3 WCDMA和CDMA2000的不同点 241
16.3.1 网络同步 241
16.3.2 RF特征 241
16.3.3 信道结构 241
16.3.4 额外开销 241
16.3.5 寻呼操作 242
16.3.6 载频间和系统间硬切换 242
16.4 本章小结 242

第17章 UMTS网络的全IP化与扁平化演进方向 243
17.1 引言 243
17.2 传统UMTS架构演进到全IP架构 243
17.3 基于扁平化IP概念的未来UMTS架构 244
17.3.1 BSR概念 244
17.3.2 BSR与4G网络架构的关系体系结构 244
17.4 BSR扁平化IP架构为UMTS网络带来的优势 245
17.5 本章小结 246

英汉缩略语对照表 247