3G Mobile Network--WCDMA and CDMA2000

3G Mobile Network - W-CDMA and CDMA2000: \"3G Mobile Network - W-CDMA and CDMA2000\" comprehensively and systematically introduces the third generation (3G) mobile communication system, and explains some of the most important issues in 3G system design. The issues discussed involve the challenges faced by wireless channels, the evolution of new and old technologies, the basis of code division multiple access technology, system planning, system architecture and its evolution, etc. \"3G Mobile Network - W-CDMA and CDMA2000\" is detailed and has a moderate theoretical depth. \"3G Mobile Network - W-CDMA and CDMA2000\" is suitable for engineers engaged in 3G system development and teachers and students of related majors in school. It can also be read by business managers, marketers, sales personnel related to 3G system products, and those who want to understand 3G systems. 3G Mobile Networks - W-CDMA and cdma 2000 Contents Chapter 1 Introduction 11.1 Early Systems 11.2 Cellular Systems 21.3 TDMA Systems 61.3.1 IS-54 and IS-136 61.3.2 GSM 71.4 cdmaOne (Based on IS-95-A and IS-95-B) 81.5 Personal Communications Systems 91.6 Third Generation (3G) Mobile Communications Technology 101.6.1 Requirements for 3G 111.6.2 Evolution of 3G Systems 121.7 Summary 14 References 15 Chapter 2 Propagation Characteristics of Wireless Mobile Channels 172.1 Large-Scale Variations 172.1.1 Signal Variations in Free Space 172.1.2 Signal Variations in Urban Areas Caused by Terrain and Object Interference 182.1.3 Signal Changes in Suburban and Rural Areas 212.1.4 Variations in Local Averages of Signal Levels 222.1.5 Propagation Model 242.2 Short-term Variations of Signals 252.2.1 Impact of Short-term Variations 292.3 Coherence Bandwidth and Power Delay Spectrum 292.4 Simulation Model of Wireless Mobile Channels 312.5 Summary 33 References 33 Chapter 3 Principles of Wideband CDMA (W-CDMA) 363.1 Multiple Access Schemes 363.1.1 FDMA 363.1.2 TDMA 373.1.3 Spread Spectrum Multiple Access 383.2 CDMA Technology 393.2.1 Principles of Direct Spread Spectrum CDMA 393.2.2 Capacity of CDMA Systems 423.3 Functions of 3G Wireless Transmitters 443.4 Speech Coding 453.5 Channel Coding 473.5.1 Convolutional Encoder 473.5.2 Deconvolutional Codes 503.5.3 Punctuated Codes 503.5.4 Channel Encoder for UMTS 513.6 Interleaver 523.7 Modulation 533.7.1 Demodulation of Phase Modulated Signals 543.8 Spread Spectrum 553.8.1 Walsh Codes 553.8.2 Scrambling Codes 563.9 Receivers 603.9.1 Receiver Architecture 603.9.2 Hard and Soft Decisions 613.9.3 Viterbi Decoding 633.10 Multipath Diversity in CDMA 633.10.1 Rake Receivers 643.10.2 Multiuser Detection 663.11 Smart Antennas 673.12 Summary 71 References 71 Chapter 4 cdmaOne and cdma2000 744.1 cdmaOne 744.1.1 Spectrum Allocation 744.1.2 Physical Channels 754.1.3 Reverse Channel Transmission Functions 754.1.4 Forward Channel Functions 774.1.5 Power Control 794.1.6 IS-95 Handoff Techniques 814.2 cdma2000 834.2.1 System Characteristics 834.2.2 Protocol Stack 854.2.3 Physical Channels 874.2.4 Forward Channel Transmission Function 884.2.5 Reverse Channel Transmission Function 904.3 Summary 91 References 92 Chapter 5 GSM System and General Packet Radio Service (GPRS) 935.1 Characteristics of the GSM System 935.2 System Structure 955.2.1 Speech Coder 985.2.2 Channel Coder 995.2.3 Interleaving 1005.2.4 Modulation Method - GMSK 1005.3 Logical Channels 1035.4 GSM Frame and Time Slot Structure 1045.5 Data Services in GSM 1055.5.1 General Functions and Characteristics of GPRS 1065.5.2 GPRS Network Structure 1065.5.3 GPRS Protocol Stack 1085.5.4 6.4.5 Mapping from Transport Channels to Physical Channels 1326.4.6 Physical Layer Processing 1326.4.7 Spread Spectrum and Modulation 1376.4.8 Physical Layer Measurements 1416.5 MAC Layer Protocol 1436.5.1 Overview 1436.5.2 MAC Processes 1446.5.3 MAC Layer Data Format 1456.6 Radio Link Control Protocol 1466.6.1 RLC Function 1466.6.2 RLC Protocol Description 1476.7 Packet Data Convergence Protocol (PDCP) 1506.7.1 Overview 1506.7.2 Header Compression 1516.8 Broadcast/Multicast (BMC) Protocol 1516.9 Radio Resource Control Protocol 1526.9.1 RRC Function 1526.9.2 Management of RRC Connection 1536.9.3 Handover 1536.10 Summary 156 References 157 Chapter 7 Evolution of Mobile Communication Networks 1607.1 Review of 3G Requirements 1607.2 Network Evolution 1617.2.1 First Generation Network 1617.2.2 Second Generation Network 1637.2.3 2G+ Network 1647.2.4 3G Network 1667.2.5 All-IP Network 1667.3 Summary 167 References 168 Chapter 8 Call Control and Mobility Management 1698.1 Protocol Stacks for Access and Core Networks 1698.1.1 GSM 1698.1.2 UMTS 1718.2 Call Control 1778.3 Summary 180 References 180 Chapter 9 Quality of Service (QoS) in 3G Systems 1829.1 Introduction 1829.2 Conceptual Overview 1839.3 Service Classification 1849.4 UMTS Service Attributes 1869.5 QoS Request—RSVP Protocol 1899.6 Admission Control 1939.6.1 Access Control Policy 1939.6.2 Resource Allocation 1949.6.3 Policing 1959.7 Providing Requested QoS 1969.8 Differentiated Services (DiffServ) 1989.9 RSVP in Mobile Systems 2009.10 Summary 202 References 203 Chapter 10 Network Planning and Design 204 10.1 Network Design 205 10.1.1 Spectrum Requirements 205 10.1.2 Link Budget Calculation 207 10.2 Frequency Planning 211 10.2.1 Analog and TDMA Systems 211 10.2.2 CDMA Systems 213 10.3 Cellular System Growth 213 10.3.1 Cell Split 214 10.3.2 Overlap Design 214 10.4 Summary 215 References 217 Chapter 11 Beyond 3G 218 11.1 The Driving Forces Behind 4G 218 11.2 Applications and Features of 4G 220