協(xié)同通信

內(nèi)容概要

　　通信技術(shù)與應(yīng)用叢書 Cooperative
Communications：Hardware,Channel & PHY協(xié)同通信: 物理層、 信道模型和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) (西)
Mischa Dohler (澳) Yonghui
Li著孫卓趙慧彭岳星譯機(jī)械工業(yè)出版社本書從硬件、信道和物理層設(shè)計(jì)三個(gè)方面來闡述協(xié)同通信系統(tǒng)。主要涉及了協(xié)同通信系統(tǒng)的四個(gè)重要領(lǐng)域：其一是對(duì)該系統(tǒng)的完整分類，其二是無線信道，其三是物理層，最后是硬件相關(guān)部分。全書共分為6章，第1章總體介紹系統(tǒng)通信系統(tǒng)，第2章介紹了無線中繼和空時(shí)信道，第3章介紹了透明物理層算法，第4章討論了再生物理層算法，第5章主要討論了硬件是如何促進(jìn)和限制協(xié)同中繼機(jī)制的。第6章對(duì)本書進(jìn)行了總結(jié)，并著重探討了重要的開放性研究方向以及仍需要進(jìn)一步探索的領(lǐng)域。Cooperative
Communications: Hardware, Channel & PHY Copyright @2010 John
Wiley & Sons，Limited All Rights Reserved. Authorised
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本書簡(jiǎn)體中文版由John Wiley & Sons,
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作者簡(jiǎn)介

　　多勒（Mischa Dohler），現(xiàn)任CTTC巴塞羅那資深研究員。2005年6月到2008年2月期間，擔(dān)任法國電信研發(fā)部門的資深高級(jí)研究專家。在協(xié)同通信系統(tǒng)、軟件無線電、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域開展研究。2003年9月到2008年2月期間。擔(dān)任倫敦國王學(xué)院電信研究中心的講師。同時(shí)，還是倫敦國王學(xué)院的倫敦技術(shù)網(wǎng)商務(wù)委員、IEEE UKRI分部的學(xué)生代表、IEEE第8區(qū)（歐洲、非洲、中東以及俄羅斯）的學(xué)生活動(dòng)委員會(huì)成員。他在2003年獲得英國倫敦國王學(xué)院電信專業(yè)博士。2000年在德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)獲得電氣工程文憑。1999年獲得倫敦國王學(xué)院電信專業(yè)碩士。在這之前，他在莫斯科學(xué)習(xí)物理學(xué)。并在物理和數(shù)學(xué)方面獲得各種競(jìng)賽獎(jiǎng)。特別是在德國國際物理奧林匹克競(jìng)賽上入圍第三輪。1999年12月，Mischa博士在移動(dòng)VCE架構(gòu)方面最早提出了分布式協(xié)同空時(shí)編碼通信系統(tǒng)。目前他已經(jīng)發(fā)表了超過110篇的期刊和會(huì)議論文，被引用的h指數(shù)為20，g指數(shù)達(dá)到41，并擁有多項(xiàng)專利，合編和自編了多部書籍。他做過多次國際短期課程。并積極參與標(biāo)準(zhǔn)化的活動(dòng)。他在各種大會(huì)上擔(dān)任技術(shù)程序委員會(huì)委員和主席。例如2008年在法國嘎納舉辦的IEEE PIMRC會(huì)議上擔(dān)任技術(shù)委員會(huì)主席。他還是多個(gè)IEEE和非IEEE期刊的編輯，同時(shí)也是IEEE的高級(jí)會(huì)員?！　±钣罆?huì)（Yonghui Li），在2002年11月獲得北京航空航天大學(xué)博士學(xué)位。1999-2003年任職于連宇通信，擔(dān)任LAS-CAMA系統(tǒng)物理層設(shè)計(jì)方面的項(xiàng)目經(jīng)理。從2003年開始，一直供職于澳大利亞悉尼大學(xué)電信重點(diǎn)研究中心?，F(xiàn)在他是悉尼大學(xué)電子與信息工程專業(yè)的副教授，也是澳大利亞伊麗莎白二世女皇研究獎(jiǎng)獲得者。目前的研究方向是無線通信。在MIMO、協(xié)同通信、信道編碼技術(shù)、接收機(jī)設(shè)計(jì)、認(rèn)知無線電和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域開展研究，在這些領(lǐng)域中已發(fā)表了100多篇期刊和會(huì)議論文，并擁有多項(xiàng)已授權(quán)和正在申請(qǐng)的專利。

書籍目錄

前言
縮寫
函數(shù)
符號(hào)
第1章 引言
　1.1本書結(jié)構(gòu)
　1.2概念簡(jiǎn)介
　　1.2.1信道
　　1.2.2典型增益
　　1.2.3典型架構(gòu)
　1.3應(yīng)用場(chǎng)景
　　1.3.1蜂窩網(wǎng)絡(luò)
　　1.3.2WLAN網(wǎng)絡(luò)
　　1.3.3車到車通信
　　1.3.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
　1.4協(xié)同的利弊
　　1.4.1協(xié)同的優(yōu)點(diǎn)
　　1.4.2協(xié)同的缺點(diǎn)
　　1.4.3系統(tǒng)折中
　1.5協(xié)同性能界
　　1.5.1容量增益
　　1.5.2速率中斷增益
　　1.5.3分集復(fù)用折中
　1.6定義與術(shù)語
　　1.6.1中繼節(jié)點(diǎn)
　　1.6.2多址接入方法
　　1.6.3協(xié)同網(wǎng)絡(luò)方面
　　1.6.4系統(tǒng)分析和總結(jié)
　1.7背景和里程碑
　　1.7.1第一個(gè)關(guān)鍵里程碑
　　1.7.2輔助中繼
　　1.7.3協(xié)同中繼
　　1.7.4空時(shí)中繼
　1.8總結(jié)
第2章 無線中繼信道
　2.1序言
　　2.1.1本章 內(nèi)容
　　2.1.2符號(hào)說明
　2.2一般特征和發(fā)展趨勢(shì)
　　2.2.1傳播原理
　　2.2.2傳播模型
　　2.2.3信道建模
　　2.2.4再生中繼信道簡(jiǎn)介
　　2.2.5透明中繼信道簡(jiǎn)介
　2.3再生中繼信道
　　2.3.1傳播模型
　　2.3.2包絡(luò)和功率衰落的統(tǒng)計(jì)特性
　　2.3.3時(shí)域衰落特性
　　2.3.4空時(shí)衰落特性
　　2.3.5頻-空-時(shí)衰落特性
　　2.3.6再生中繼信道的仿真
　　2.3.7測(cè)量和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br />　　2.3.8再生衰落信道的估計(jì)
　2.4透明中繼信道
　　2.4.1傳播模型
　　2.4.2包絡(luò)和功率衰落的統(tǒng)計(jì)特性
　　2.4.3時(shí)域衰落特性
　　2.4.4空時(shí)衰落特性
　　2.4.5頻-空-時(shí)衰落特性
　　2.4.6透明衰落信道的仿真方法
　　2.4.7測(cè)量和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br />　　2.4.8透明中繼的信道估計(jì)
　2.5分布式多輸入多輸出信道
　　2.5.1問題簡(jiǎn)化
　　2.5.2主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
　　2.5.3宏分集增益
　2.6本章 小結(jié)
第3章 透明中繼傳輸
第4章 再生中繼傳輸
第5章 硬件實(shí)現(xiàn)
第6章 結(jié)語和展望
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.2 概念簡(jiǎn)介在傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中，用戶與基站之間的相互通信是分別獨(dú)立完成的。而協(xié)同通信則是通過中繼的輔助或其他用戶的協(xié)同來完成通信的，這就使得該用戶的通信鏈路得以增強(qiáng)。這種系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)上有很大的自由度，輔助性的中繼和協(xié)同性的用戶可以通過多種方法來部署，因此會(huì)存在大量不同的系統(tǒng)架構(gòu)。下面將對(duì)其中一些典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。在此之前，先討論一下系統(tǒng)中的無線信道和系統(tǒng)可挖掘的增益等問題?！　?.2.1 信道無線信道是理解協(xié)同系統(tǒng)增益的關(guān)鍵。在第2章中將會(huì)對(duì)無線信道進(jìn)行詳細(xì)討論，在此我們介紹一下其基本特征。傳輸信號(hào)在無線信道中會(huì)受到三個(gè)因素的影響：　　路徑損耗。電磁波傳輸經(jīng)過一定的距離后，對(duì)在足夠大的面積上接收到的場(chǎng)強(qiáng)功率進(jìn)行求平均計(jì)算就能得到與距離相關(guān)的功率損失，即路徑損耗，簡(jiǎn)稱路損。對(duì)于特定的環(huán)境，路損一般都是以分貝為單位并隨著距離的增大而線性降低。路損效應(yīng)可以消弱干擾的影響，但同樣也使有用信號(hào)減弱。因此，改善路損常常是技術(shù)研究中的一個(gè)目標(biāo)?！　￡幱?。在特定距離上某一半徑的面積上接收功率會(huì)由于物體的隨機(jī)遮蔽而產(chǎn)生圍繞路損的一些波動(dòng)，這種緩慢變化稱為陰影效應(yīng)，用來表示因傳輸距離相同而傳播環(huán)境不同所導(dǎo)致的大尺度衰落的特征。陰影一般是隨機(jī)的，常用以分貝dB形式表示的高斯變量來建模。陰影是最影響現(xiàn)代通信系統(tǒng)的不利因素之一，因?yàn)樗荒芡ㄟ^信道編碼之類的技術(shù)完全避免掉，常常導(dǎo)致通信鏈路的不可用（通常被稱為中斷）。因此，任何可以改進(jìn)陰影影響的技術(shù)都是非常值得研究的。衰落。相對(duì)于前兩者，這里所說的衰落是在路損與陰影上的一種小尺度衰落，通常是由多徑傳播環(huán)境造成的。　　如果由于快速移動(dòng)性導(dǎo)致信道衰落在符號(hào)間就發(fā)生變化，稱為快速衰落，否則稱為慢速衰落。一般情況下快衰信道可以利用合適的信道編碼來獲得時(shí)間分集，而慢衰信道就不能獲得時(shí)間分集，常導(dǎo)致鏈路中斷。如果多徑延遲大于符號(hào)周期，使得多個(gè)符號(hào)的副本之間是可以區(qū)分開的，則被稱為頻率選擇性信道；否則，稱之為頻率平坦信道。前者可通過合適的信號(hào)處理技術(shù)來獲得頻率分集，后者不能提供頻率分集，常常會(huì)帶來鏈路中斷。提到中斷，最糟糕的場(chǎng)景就是慢衰且頻率平坦的信道，最好的場(chǎng)景就是快衰且頻率選擇性的信道?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)中信道是慢衰還是快衰，取決于收發(fā)設(shè)備的移動(dòng)速度。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步，符號(hào)周期越來越短，使得典型的信道都是頻率選擇性的，因而提供了足夠的使用分集的可能性。而通過技術(shù)改善加強(qiáng)分集增益，似乎是不再必要的。然而，正如1.5.3 節(jié)中所述的，分集（可靠性）總是被看做可與信息速率（容量）相互折中，因而需要對(duì)這兩方面都盡量同時(shí)優(yōu)化?！　?hellip;…

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