LTE教程

《LTE丛书之学好LTE系列》是专为LTE学习而打造的，内容脱胎于作者深受好评的LTE公开课程，并加以完善和增补，循序渐进，娓娓道来，很好适合LTE学习。“LTE丛书之学好LTE系列”是专为LTE学习而打造的，内容脱胎于作者深受好评的LTE公开课程，并加以完善和增补，循序渐进，娓娓道来，很好适合LTE学习。本书是“LTE丛书之学好LTE系列”的开篇，浓墨重彩地介绍了LTE的两大关键技术：OFDM和多天线技术的原理以及实现方法。在OFDM原理部分揭开了OFDM技术不为人知的许多内情，其中的能量正交概念会让读者耳目一新。在OFDM实现部分，还会发布很多颠覆性的内容，比如IFFT算法不是生成OFDM信号的专享算法，等等。在多天线原理部分，分门别类地介绍了三大多天线技术的特点。在多天线实现部分，作者定量分析了LTE中各种TM发射模式的差异，详细介绍了LTE中的多天线处理过程。作者的眼光并不局限在LTE上，本书同时还穿插介绍了各种移动通信系统和WiFi技术，让读者具有更全面的技术视野。本书适合从零起点到已经对LTE技术有所了解的人士阅读，并且可以作为LTE自学和培训的教材。

孙宇彤，不错工程师，“空中接口学园”、“读懂通信”、“GPRS家园”、“学好LET ”的建立者，LTE学习大使。拥有多年的技术写作经验，出版了多部通信技术专著；建立了《空中接口学园》网站并亲自开设有关移动通信，特别LTE方面的公开课；深受读者的欢迎和肯定,本书将是其奉献给业界广大读者的近期新力作。

目 录 章 LTE技术概述 1 本章导读 2 1.1 LTE技术 2 1.1.1 什么是LTE 2 1.1.2 LTE：名门之后 4 1.1.3 LTE：架构的革命 5 1.1.4 LTE：功能的演进 7 1.1.5 LTE的技术突破 8 1.1.6 LTE：性能的飞跃 9 1.1.7 LTE：实测效果 10 1.1.8 LTE：后浪推前浪 11 1.1.9 LTE：演进无极限 12 1.1.10 LTE-A的特点 12 1.1.11 强强对话：LTE与WiFi 14 1.2 LTE核心网 15 1.2.1 CS域与PS域 15 1.2.2 CS域与PS域的设备 16 1.2.3 EPC的组成 17 1.2.4 MME 18 1.2.5 SGW 19 1.2.6 PGW 20 1.2.7 EPC：漫游业务的处理 21 1.2.8 EPC：与其他网络的连接 22 1.3 LTE无线网络 23 1.3.1 LTE无线网络的组成 23 1.3.2 LTE无线网络的功能 24 1.3.3 LTE无线网络与信息传递 25 1.3.4 LTE空中接口的分层结构 27 1.3.5 基站物理层处理过程 29 1.3.6 基站的种类与结构 30 1.4 LTE终端 32 1.4.1 LTE终端的种类 32 1.4.2 LTE终端的频段 32 1.4.3 中国的LTE频段 35 1.4.4 中国的TD-LTE频段 36 1.4.5 中国的FDD LTE频段 37 1.4.6 终端的频段分布 38 1.4.7 终端的LTE芯片 40 1.5 总结 41 第2章 移动通信：从点对点到网络 42 本章导读 43 2.1 点对点的无线通信 43 2.1.1 无线通信的模型 43 2.1.2 A/D：从信息到数字信号 44 2.1.3 调制：从基带信号到射频信号 49 2.1.4 天线：从射频信号到无线电波 57 2.1.5 无线电波的传播 62 2.1.6 双工：接收与发送 64 2.2 干扰下的移动通信 66 2.2.1 噪声与干扰 66 2.2.2 移动信道特点 69 2.2.3 信道编码：优化传输性能 71 2.2.4 信道的容量 72 2.3 多用户的移动通信 75 2.3.1 复用与正交 75 2.3.2 多址技术 79 2.3.3 身份识别 81 2.3.4 安全 83 2.4 网络中的移动通信 84 2.4.1 蜂窝技术与频率规划 85 2.4.2 多区技术 87 2.4.3 小区广播 90 2.4.4 寻呼 91 2.4.5 切换 92 2.4.6 多网络 93 2.5 总结 94 第3章  OFDM原理 95 本章导读 96 3.1 OFDM前传：FDM 96 3.1.1 OFDM与FDM 96 3.1.2 从单载波到多载波 97 3.1.3 从多载波到FDM 100 3.1.4 其实FDM也正交 102 3.2 OFDM为什么正交 103 3.2.1 OFDM正交的含义 103 3.2.2 OFDM如何正交 104 3.2.3 深入理解OFDM的能量正交 110 3.3 为何使用OFDM 112 3.3.1 为什么要用OFDM 112 3.3.2 OFDM面临的挑战 115 3.4 OFDM信号的波形与频谱 121 3.4.1 OFDM信号的处理过程 122 3.4.2 发生过程的波形与频谱 123 3.4.3 接收过程的波形与频谱 126 3.5 总结 127 第4章  OFDM技术的实现 128 本章导读 129 4.1 OFDM信号的发生方法 129 4.1.1 分立器件发生 129 4.1.2 集成处理发生 131 4.2 OFDM中的IFFT 133 4.2.1 DFT：从合到分 133 4.2.2 IDFT：从分到合 134 4.2.3 IFFT的作用 135 4.3 OFDM信号的发生算法 136 4.3.1 离散余弦变换 136 4.3.2 反向离散哈特利变换（IDHT） 144 4.3.3 实数IDFT变换 146 4.3.4 复数IDFT变换 147 4.3.5 各种OFDM生成算法对比 150 4.4 基于复数IFFT的OFDM信号发生 151 4.4.1 输入参数的处理 151 4.4.2 输出结果的处理 152 4.4.3 发生OFDM信号的数据流程 153 4.4.4 射频信号的产生 155 4.5 WiFi与LTE中的OFDM技术 156 4.5.1 WiFi中的OFDM 156 4.5.2 LTE中的OFDM 157 4.5.3 深入理解OFDM相关术语 159 4.6 总结 161 第5章  多天线技术原理 162 本章导读 163 5.1 多天线概述 163 5.1.1 什么是多天线 163 5.1.2 什么是多天线系统 163 5.1.3 多天线系统的缺点 164 5.1.4 多天线系统的应用 165 5.1.5 多天线系统的优点 165 5.1.6 多天线技术的类型 166 5.2 波束赋形：提升信号强度 167 5.2.1 提升信号强度的方法 167 5.2.2 提升天线增益的原理 168 5.2.3 提升天线增益的方式 169 5.2.4 多振子天线的波束 170 5.2.5 多振子天线的挑战 170 5.2.6 进一步提升天线的增益 171 5.2.7 垂直面的赋形 172 5.2.8 水平面的赋形 173 5.2.9 波束赋形的发展 174 5.2.10 小结 174 5.3 分集：提升信号稳定性 175 5.3.1 什么是信号稳定性 175 5.3.2 信号为什么不稳定 175 5.3.3 如何提升信号的稳定性 176 5.3.4 分集信号的合并 177 5.3.5 支持分集的多天线 179 5.3.6 接收分集与发射分集 180 5.3.7 接收分集的实施 181 5.3.8 发射分集的实施 182 5.3.9 小结 183 5.4 空间复用：提高频谱利用率 184 5.4.1 空间复用的效果 184 5.4.2 层：空间复用的关键 185 5.4.3 层的数量 187 5.4.4 分离各层的数据 189 5.4.5 是MIMO还是DEMO 189 5.5 总结 190 第6章  多天线技术的实现 192 本章导读 193 6.1 WiFi中的多天线 193 6.1.1 IEEE 802.11a/g 193 6.1.2 IEEE 802.11n 193 6.2 LTE系统中的多天线 194 6.2.1 多天线的特点 194 6.2.2 FDD LTE系统中的天线 195 6.2.3 TD-LTE系统中的天线 195 6.3 LTE多天线技术中的TM 196 6.3.1 什么是TM 197 6.3.2 常用的发射模式（TM） 198 6.3.3 TM发射模式的定量分析 199 6.3.4 发射模式（TM）的应用场景 201 6.3.5 发射模式（TM）的选择 202 6.4 LTE多天线技术的处理过程 203 6.4.1 业务数据的处理过程 203 6.4.2 两天线的处理过程 206 6.4.3 八天线的处理过程 209 6.4.4 极化复用vs空间复用 210 6.5 总结 211 附录A 术语表 214 附录B 缩略语 216 附录C 常用数学公式 222 附录D 子载波带宽 223 参考文献 227