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LTE教程:機制與流程(第2版)(簡體書)
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LTE教程:機制與流程(第2版)(簡體書)

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商品簡介
作者簡介
目次

商品簡介

“LTE叢書之學好LTE系列”是專為LTE學習而打造的系列教材,內容脫胎于作者深受好評的LTE在線培訓課程,並加以完善和增補,循序漸進,娓娓道來,非常適合LTE自學。本書是“LTE叢書之學好LTE系列”的第三冊,專門用於LTE的進階學習,介紹了LTE系統的待機和連線狀態的處理機制,詳細講解了LTE系統的RRC信令流程。本書適合LTE的實施人員,如LTE的網絡規劃設計人員和LTE的網絡優化人員閱讀,目標讀者為運營商、設計院的工程技術人員,網絡優化從業人員以及相關大專院校師生。

作者簡介

孫宇彤,LTE學習大使,移動通信技術以及IT技能傳播者。擁有多年的技術寫作經驗,出版了多部通信技術專著。建立了《空中接口學園》和《讀懂通信》網站。製作和主講了LTE技術以及IT實用技能的在線培訓課程。__eol__

第2版前言
《LTE教程:機制與流程》出版以來,承蒙讀者的喜愛,有了修訂的機會。
這次修訂主要改正了第1版中出現的錯漏和筆誤,同時增補了一些信令源碼。另外,考慮到與《LTE教程:業務與信令》內容的銜接,本書突出了RRC信令流程的內容,而把NAS信令的內容放到了《LTE教程:業務與信令》一書中。讀者想要深入理解附錄A列出的RRC信令源碼,可以參加附錄B介紹的LTE信令分析課程學習。最後,本書是LTE進階學習的起步之作,因此特地補充了《LTE深造指南》,方便LTE深造者進階學習。
參與第2版修訂的有汪洲、孫沛然、楊慧瑞、汪中位、張秋娥、朱美根、蔣中定、查昊、陳文濤、王興志,在此表示感謝。我還要感謝家人為本書修訂做出的貢獻,最後還要感謝電子工業出版社宋梅編審對本書修訂的大力支持。
至此,“LTE叢書之學好LTE系列”已經更新完畢。“LTE叢書之學好LTE系列”借鑒了IT產品開發的迭代思想,不求畢其功於一役,而是講求協同,每本教程都相當於一個學習的臺階,不斷上升,希望能把讀者帶到LTE技術的更高境界,幫助讀者成為LTE技術的行家裡手。
其中,《LTE教程:原理與實現》(第2版)和《LTE教程:結構與實施》(第2版)特別適合LTE的初學者,可以作為入門學習的首選教材;而《LTE教程:機制與流程》(第2版)和《LTE教程:業務與信令》適合用於LTE技術深造。
除了“LTE叢書之學好LTE系列”,作為LTE學習大使,我還開發了配套的LTE在線培訓課程,包括入門、進階和實戰三個層次,已經在網易雲課堂等在線教育平臺發佈。課程體系完整,內容透徹深入,與教程相輔相成,配合使用能取得更好的學習效果。
讀者想瞭解“LTE叢書之學好LTE系列”,可以訪問http://www.readhere.cn/site/l_ course.htm;想瞭解LTE在線培訓課程,可以訪問http://www.readhere.cn/site/l_training.htm;想學習LTE在線培訓課程,可以訪問http://m.study.163.com/m/provider/2763210/index.htm。讀者還可以掃描下面的二維碼,直達相關的內容。



讀者在學習過程中有任何問題,想要與我聯繫,可以關注我的微信公眾號:“LTE學習大使”。大家還可以加入QQ群:“學好LTE”(291725936),交流學習中的各種問題。



《LTE教程:機制與流程》(第2版)是LTE進階學習的起步之作,作為LTE學習大使,我希望各位讀者都能通過“LTE叢書之學好LTE系列”,讀懂LTE,學好LTE,為今後無論是從事LTE方面工作還是從事5G方面的工作打下良好的基礎。


LTE學習大使
孫宇彤
于2018年仲春
代序:LTE深造指南2018版(摘要)

【誰需要閱讀《LTE深造指南》?】
隨著LTE技術在移動通信中一統天下,越來越多的技術人員從事LTE的相關工作,他們經過LTE入門階段的學習,已經初步瞭解了LTE系統的結構和關鍵技術。
在實際工作中,大家會發現僅僅擁有LTE的入門知識是不夠的,還需要進行LTE技術的深造,學習LTE的進階知識。
《LTE深造指南》就是為想深入學習LTE技術的技術人員準備的,目的是幫助大家高效地學習,有效達成學習的目標。
【深造者通常會遇到哪些問題?】
深造者在閱讀《LTE深造指南》前,往往已經自行開始了LTE技術的深入學習。深造者通常採用閱讀協議、翻閱參考書或者下載參考資料等方式來學習,事倍而功半,學習效果並不好。毫不誇張地說,很多人已經步入了LTE學習的歧途。
比如閱讀協議,雖然LTE協議觸手可得,但是協議並不是為學習準備的,以TS36.211為例,裡面充斥了大量的參數與公式,讀完後不懂的內容還是不懂,換句話說,直接閱讀協議對理解LTE技術的幫助並不大。
LTE的參考書琳琅滿目,但是很多參考書也不是為學習準備的。看完後,雖然書中有不少內容,但是讀者很難抓住重點,學習效果並不好。
LTE的參考資料在網絡上更是比比皆是,不過這些資料只描述某些具體的細節,知識體系不夠完整和系統,讀完後往往只見樹木,不見森林,能依葫蘆畫瓢已經很好了,至於靈活應用基本是奢望。
以上這些情況,已經嚴重影響了LTE深造者的學習效果,亟待改善。
因此,對於深造者來說,為了高效地自學LTE,需要認真地閱讀《LTE深造指南》,然後按照《LTE深造指南》介紹的學習路徑和學習方法,逐步深入地學習,這樣才能一通百通、觸類旁通。
【開始LTE深造前必須滿足哪些條件?】
在開始深造LTE技術前,深造者必須閱讀過《LTE入門指南》,達到以下的水平:
① 能講出LTE技術的來龍去脈。
② 能講出LTE系統的組成。
③ 能講出LTE關鍵技術的特色。
④ 能講出LTE的信號處理過程。
比如下面這張圖,如果深造者可以講出其中每個部分涉及的關鍵技術和處理過程,基本上就算LTE入門了,就可以開始LTE深造的工作了。

【LTE深造要做的第一件事情是什麼?】
在開始學習LTE技術前,深造者應該做好準備工作,這就是準備好“LTE叢書之學好LTE系列”。“LTE叢書之學好LTE系列”一套四本,教材內容之間環環相扣,雖然獨立成篇,但又是一個有機的整體,全面涵蓋了LTE技術從入門到進階的學習內容。

“LTE叢書之學好LTE系列”具有全新的視野,獨到的內容,再加上飛一般流暢的閱讀體驗,無論是LTE新人還是熟手,都適合閱讀。可以毫不誇張地說,從這一套書可以讀懂LTE!
“LTE叢書之學好LTE系列”的介紹:http://www.readhere.cn/site/l_course.htm。
【LTE深造要做的第二件事情是什麼?】
準備好“LTE叢書之學好LTE系列”之後,深造者還需要參加LTE學習大使孫宇彤老師主講的在線培訓課程,特別是進階和實戰課程,以提高學習的效率。這些課程發佈在網易雲課堂上。

【LTE深造有哪些方向?】
做好LTE深造的準備後,根據工作內容,LTE的深造可以分為以下4個方向。
① 研究類:主要針對研究生撰寫學術論文和技術規範的預研。
② 開發類:主要針對設備製造商的開發部門。
③ 規劃類:主要針對運營商的建設部門和規劃設計院。
④ 優化類:主要針對運營商的維護部門、設備製造商的測試部門,以及網絡優化人員。
接下來我們就針對以上4個方向,介紹“LTE叢書之學好LTE系列”以及LTE在線培訓課程在深造LTE過程中發揮的具體作用。
【研究類讀者如何深造LTE?】
研究類深造者在深入閱讀“LTE叢書之學好LTE系列”基礎上,可以根據自己所在的技術領域,進行重點突破。
比如OFDM技術是LTE以及LTE-A乃至5G的關鍵技術,深造者需要讀懂《LTE教程:原理與實現》(第2版),參加“OFDM技術”的在線培訓,全面理解OFDM技術後,可以考慮用MATLAB來實現OFDM信號發生,研究5G中新型多載波以及新型多址技術等改進內容。
又比如在研究網絡的吞吐率時,基於香農公式的干擾分析是非常關鍵的手段。深造者需要讀懂《LTE教程:結構與實施》(第2版),尤其是附錄的內容,從而可以進行深入的分析。
總之,仔細閱讀“LTE叢書之學好LTE系列”,可以為深造者確定論文選題帶來很多借鑒。

【開發類讀者如何深造LTE?】
開發類深造者除了同樣要深入閱讀“LTE叢書之學好LTE系列”,還要根據自己所負責的開發內容,結合LTE規範重點突破。
例如,如果是開發RLC子層,就需要認真閱讀《LTE教程:機制與流程》(第2版)和《LTE教程:業務與信令》的相關內容,學習LTE進階培訓中的“LTE機制與流程”課程,並在此基礎上深入研讀規範TS36.322。
【規劃類讀者如何深造LTE?】
規劃類深造者同樣要深入閱讀“LTE叢書之學好LTE系列”,要仔細研讀《LTE教程:結構與實施》(第2版)的實施篇。
其中,鏈路預算是無線網絡規劃的基本功,深造者一定要掌握鏈路預算中用到的主要參數和取值範圍,並能靈活應用。
【優化類讀者如何深造LTE?】
優化類深造者想提升技術實力,關鍵是能分析端到端的信令,這樣就可以透視網絡的運作。
為此,優化類深造者需要先參加“LTE機制與流程”和“LTE信令分析”等在線進階課程的學習,快速理解LTE的端到端信令及其分析方法。
之後,優化類深造者根據工作的範圍,可以參加“LTE語音業務”或者“LTE數據業務”等在線實戰課程的學習。
完成了在線課程的學習,優化類深造者需要反復閱讀“LTE叢書之學好LTE系列”,特別是《LTE教程:機制與流程》(第2版)和《LTE教程:業務與信令》,結合自己的實際工作,學以致用,直到充分理解,徹底掌握。
【優化類學友的學習體驗】
接觸孫老師的教材差不多有兩年了,對於初學者而言,個人認為基礎性知識如網元結構、幀結構、參考信號、控制信道和業務信道等都必須弄清楚,否則後續的機制與流程講在哪個信道發送什麼東西,也就雲裡霧裡搞不清了,而《LTE教程:結構與實施》(第2版)就很好地闡述了這方面的內容,建議反復閱讀。
對於網優從業者而言,我個人覺得《LTE教程:機制與流程》是一本不可多得的工具書,書中從待機和連線狀態的處理機制,如小區選擇、重選、尋呼處理機制、隨機接入、安全和調度、功率控制、切換流程等方面入手做了詳細的講解;在信令流程部分,也講了附著、位置更新、收發數據、切換、釋放、IRAT 機制與流程,在現實工作中經常遇到的問題,都可以在該書中找到對應的講解。
《LTE教程:原理與實現》(第2版)主要講的是LTE最關鍵的技術―OFDM和多天線技術,個人覺得這本書理論性比較強,有些一時半會也難以理解透,學有餘力可以反復閱讀琢磨。
新出的《LTE教程:業務與信令》是《LTE教程:機制與流程》的延伸,裡面對CSFB和VoLTE知識講得很詳細,對於我想加強這兩部

目次

目 錄

第1章 待機狀態的處理機制 1
本章導讀 2
1.1 終端的工作模式 2
1.1.1 LTE終端的工作模式 2
1.1.2 LTE終端工作模式的差別 3
1.1.3 LTE終端工作模式從何而來 3
1.2 終端的待機狀態 5
1.2.1 待機狀態的使命 5
1.2.2 待機狀態的考量 6
1.2.3 待機狀態的任務 7
1.2.4 待機狀態的運作過程 9
1.2.5 待機狀態:駐留 11
1.2.6 待機狀態:PLMN選擇 12
1.2.7 待機狀態:小區選擇 13
1.2.8 待機狀態:小區重選 15
1.3 見與思:終端的測量機制與判決 16
1.3.1 什麼是測量 16
1.3.2 什麼是判決 17
1.3.3 小區選擇判據 17
1.3.4 小區重選過程與判據 19
1.4 小區同步機制 22
1.4.1 LTE的時間結構 22
1.4.2 小區同步的過程 24
1.4.3 小區同步的相關信號與信道 25
1.4.4 主同步信號 27
1.4.5 輔助同步信號 29
1.4.6 小結:小區同步的過程 32
1.5 小區廣播機制 32
1.5.1 LTE系統信息的種類 32
1.5.2 MIB的內容及其發送方式 33
1.5.3 SIB1的內容及其發送方式 34
1.5.4 其他SIB的內容 36
1.6 位置登記與尋呼機制 37
1.6.1 什麼是位置登記 37
1.6.2 什麼是位置區 37
1.6.3 LTE系統的位置區 38
1.6.4 什麼是尋呼 40
1.6.5 尋呼消息的發送方式 40
1.6.6 尋呼消息的接收方式 43
1.7 總結 44
第2章 連線狀態的處理機制 45
本章導讀 46
2.1 終端的連線狀態 46
2.1.1 什麼是連線狀態 46
2.1.2 連線狀態的使命 46
2.1.3 連線狀態的主要處理過程 47
2.2 隨機接入 48
2.2.1 隨機接入簡介 48
2.2.2 挑戰1:如何區分終端 50
2.2.3 挑戰2:如何避免終端之間的衝突 55
2.2.4 挑戰3:如何避免終端之間的干擾 57
2.2.5 小結:隨機接入機制 58
2.3 安全機制 60
2.3.1 鑒權 60
2.3.2 加密 61
2.3.3 完整性保護 63
2.3.4 LTE的鑒權方法與流程 63
2.4 資源調度機制 64
2.4.1 資源調度簡介 64
2.4.2 下行資源調度 65
2.4.3 上行資源調度 70
2.5 功率控制機制 71
2.5.1 功率控制簡介 71
2.5.2 下行功率分配機制 72
2.5.3 上行功率控制機制 75
2.6 測量與切換機制 79
2.6.1 測量與切換 79
2.6.2 測量過程 80
2.6.3 測量相關的事件 83
2.6.4 A3事件及相關算法 84
2.6.5 基站如何確定測量事件 85
2.7 總結 86
第3章 S1和X2接口 88
本章導讀 89
3.1 核心網概述 89
3.1.1 核心網架構 89
3.1.2 MME 90
3.1.3 SGW 91
3.2 OSI參考模型 92
3.2.1 分層服務 92
3.2.2 OSI參考模型簡介 93
3.2.3 OSI分層服務 94
3.2.4 對等層通信 95
3.2.5 移動通信系統的主要分層 95
3.2.6 AS與NAS 97
3.3 S1接口與協議 98
3.3.1 S1-U接口與協議 98
3.3.2 S1-MME接口與協議 100
3.3.3 S1接口的部署 103
3.4 X2接口與協議 103
3.4.1 X2-U接口與協議 104
3.4.2 X2-CP接口與協議 104
3.4.3 X2接口的部署 106
3.5 總結 106
第4章 LTE空中接口 107
本章導讀 108
4.1 LTE空中接口概述 108
4.1.1 什麼是空中接口 108
4.1.2 LTE空中接口上傳送的內容 109
4.1.3 LTE空中接口的分層結構 110
4.1.4 WCDMA空中接口的結構 111
4.1.5 LTE空中接口的結構 112
4.2 LTE空中接口的分層功能 114
4.2.1 RRC子層 114
4.2.2 PDCP子層 116
4.2.3 RLC子層 118
4.2.4 MAC子層 120
4.2.5 PHY層 121
4.3 LTE空中接口的信息傳輸方式 121
4.3.1 上行方向的分層結構 121
4.3.2 下行方向的分層結構 123
4.3.3 LTE空中接口的對等層通信 124
4.4 總結 124
第5章 LTE的基本信令流程 126
本章導讀 127
5.1 信令流程基礎 127
5.1.1 什麼是信令流程 127
5.1.2 為什麼信令流程那麼重要 128
5.1.3 LTE系統的基本信令流程 128
5.1.4 LTE系統如何傳送信令 129
5.2 位置更新流程 131
5.2.1 位置更新流程基礎 131
5.2.2 位置更新的過程 133
5.2.3 TAU信令流程 136
5.2.4 TAU流程實例 140
5.3 附著流程 141
5.3.1 附著流程基礎 141
5.3.2 附著的過程 142
5.3.3 初始附著的流程 144
5.3.4 初始附著的完整流程 149
5.3.5 初始附著的流程實例 150
5.3.6 小結:初始附著 152
5.4 收發數據流程 152
5.4.1 終端發起收發數據的過程(待機) 152
5.4.2 網絡發起收發數據的過程(待機) 155
5.4.3 網絡發起收發數據的過程(連線) 156
5.5 切換流程 158
5.5.1 切換基礎 158
5.5.2 測量 159
5.5.3 基於X2接口的切換 160
5.5.4 基於S1接口的切換 164
5.6 釋放流程 164
5.6.1 RRC連接釋放 165
5.6.2 去附著 165
5.7 總結 167
第6章 IRAT機制與流程 169
本章導讀 170
6.1 IRAT基礎 170
6.1.1 什麼是IRAT 170
6.1.2 IRAT的種類 171
6.1.3 IRAT的策略 172
6.2 小區重選 173
6.2.1 小區重選的原因 173
6.2.2 LTE小區重選的基本流程 174
6.2.3 跨制式小區重選的詳細流程 174
6.2.4 LTE重選到異系統的整體流程 177
6.3 異系統切換 178
6.3.1 異系統切換的特點 178
6.3.2 異系統切換的過程 178
6.3.3 異系統互操作的測量過程 180
6.4 重定向 181
6.4.1 什麼是重定向 181
6.4.2 重定向的種類 182
6.4.3 重定向(R8)的流程 182
6.4.4 增強重定向(R9)的流程 183
6.4.5 CCO的流程 184
6.5 總結 185
附錄A LTE空中接口信令源碼 187
A.1 系統信息 187
A.1.1 MIB 187
A.1.2 SIB1(詳解見附錄B) 187
A.1.3 SIB2(詳解見附錄B) 189
A.1.4 SIB3 191
A.1.5 SIB4 192
A.1.6 SIB5 192
A.1.7 SIB6(WCDMA) 193
A.1.8 SIB7(GPRS) 194
A.1.9 SIB8(CDMA) 194
A.2 建立RRC連接 195
A.2.1 RRC Connection Request 195
A.2.2 RRC Connection Setup 195
A.2.3 RRC Connection Setup Complete 197
A.3 承載建立 198
A.3.1 SRB2與默認承載 198
A.4 測量 200
A.4.1 測量配置 200
A.4.2 測量報告 203
A.5 切換 204
A.5.1 同頻切換指令 204
附錄B LTE信令分析課程介紹 207
B.1 LTE信令分析課程簡介 207
B.2 RRC信令解析課程簡介 207
B.3 RRC信令解析課程的內容示例 208
縮略語 209
參考文獻 215

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