出版時(shí)間:2011-3 出版社:人民郵電出版社 作者:邱玲 等編著 頁(yè)數(shù):290
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內(nèi)容概要
本書(shū)從未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)更高速率、更高服務(wù)質(zhì)量需求的角度出發(fā),首先介紹MIMO無(wú)線(xiàn)信道的特點(diǎn),接下來(lái)簡(jiǎn)要介紹點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MIMO信道和空時(shí)碼技術(shù),然后將詳細(xì)介紹上、下行多用戶(hù)MIMO技術(shù)。
本書(shū)的重點(diǎn)是介紹多用戶(hù)MIMO通信,尤其是下行多用戶(hù)MIMO信道,包括信息理論容量,預(yù)編碼調(diào)度的低復(fù)雜度策略,不完善信道信息的影響及處理方法,跨層調(diào)度和資源優(yōu)化策略,以及多小區(qū)MIMO技術(shù)。
本書(shū)的出版對(duì)于國(guó)內(nèi)通信技術(shù)的發(fā)展有積極的作用,可以為工程技術(shù)人員提供一個(gè)好的技術(shù)參考;在科研上,可以系統(tǒng)地幫助科研人員了解這方面的最新進(jìn)展,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)框架有更好的理解;而對(duì)于信息通信工程領(lǐng)域的研究生而言,在教學(xué)上介紹MIMO通信技術(shù),對(duì)于培養(yǎng)21世紀(jì)的通信人才是大有裨益的。
作者簡(jiǎn)介
邱玲,中國(guó)科技大學(xué)教授、博導(dǎo)。研究方向?yàn)闊o(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)架構(gòu),蜂窩系統(tǒng)中的功率控制和無(wú)線(xiàn)資源管理,CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中的多用戶(hù)檢測(cè)與干擾對(duì)消,MIMO空時(shí)信號(hào)處理,多用戶(hù)MIMO信息理論與資源調(diào)度,中繼和協(xié)作通信。作為主要參加人員完成了國(guó)家“973”、“863”、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目6項(xiàng)、部級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng)、對(duì)外合作項(xiàng)目2項(xiàng);曾獲得中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),出版專(zhuān)著2本,申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利29項(xiàng),其中13項(xiàng)已獲得授權(quán);在國(guó)內(nèi)外雜志和會(huì)議上發(fā)表論文100多篇。
書(shū)籍目錄
第1章緒論
1.1現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng):從單天線(xiàn)到多天線(xiàn)
1.1.1單天線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)
1.1.2多天線(xiàn)技術(shù):面向未來(lái)的關(guān)鍵技術(shù)
1.2多天線(xiàn)技術(shù)概述
1.2.1單用戶(hù)MIMO系統(tǒng)
1.2.2多用戶(hù)MIMO系統(tǒng)
1.2.3多小區(qū)MIMO系統(tǒng)概述
參考文獻(xiàn)
第2章MIMO信道
2.1無(wú)線(xiàn)信道的數(shù)學(xué)模型
2.1.1無(wú)線(xiàn)信道的大尺度衰落
2.1.2無(wú)線(xiàn)信道的小尺度衰落
2.1.3無(wú)線(xiàn)信道的數(shù)?模型
2.2空間信道模型
2.2.13GPP/3GPP2空間信道模型(SCM)
2.2.2IMT-Advanced
MIMO信道模型(IMT-Adv MCM)
參考文獻(xiàn)
第3章點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MIMO技術(shù)
3.1分集與空時(shí)編碼設(shè)計(jì)
3.1.1分集技術(shù)
3.1.2最大比合并
3.1.3Alamouti空時(shí)編碼
3.1.4空時(shí)碼設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3.2空分復(fù)用技術(shù)
3.2.1分層空時(shí)碼結(jié)構(gòu)
3.2.2V-BLAST系統(tǒng)的檢測(cè)方法
3.3分集復(fù)用折中
3.3.1標(biāo)量瑞利信道
3.3.2并行瑞利信道
3.3.3MISO瑞利信道
3.3.42×2 MIMO瑞利信道
3.3.5Nt×Nr MIMO瑞利信道
參考文獻(xiàn)
第4章上行多用戶(hù)MIMO技術(shù)
4.1多天線(xiàn)多址接入信道(MAC)的信息理論容量
4.1.1香農(nóng)信道容量
4.1.2MIMO MAC信道模型
4.1.3時(shí)不變信道下的MAC容量
4.1.4衰落信道下的MAC容量
4.2多天線(xiàn)多址接入信道容量的可達(dá)方法
4.2.1最優(yōu)功率分配方法
4.2.2上行SDMA接收機(jī)
4.3MIMO MAC聯(lián)合發(fā)送和接收處理技術(shù)
4.3.1MIMO
MAC優(yōu)化均方誤差的聯(lián)合發(fā)送和接收處理技術(shù)
4.3.2MIMO MAC
SVD輔助的聯(lián)合發(fā)送和接收處理技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第5章下行多用戶(hù)MIMO信道Ⅰ:信息理論容量
5.1多天線(xiàn)廣播信道的信息理論容量
5.1.1背景介紹
5.1.2系統(tǒng)模型及假設(shè)
5.1.3退化的多天線(xiàn)廣播信道容量域和重疊編碼
5.1.4非退化多天線(xiàn)廣播信道容量域和臟紙編碼
5.2多天線(xiàn)多址接入信道與多天線(xiàn)廣播信道之間的對(duì)偶性
5.2.1多天線(xiàn)多址接入信道和多天線(xiàn)廣播信道的對(duì)偶性
5.2.2多天線(xiàn)廣播信道最大化和容量的迭代功率灌水
5.3多天線(xiàn)廣播信道的容量可達(dá)方法
參考文獻(xiàn)
第6章下行多用戶(hù)MIMO信道Ⅱ:多用戶(hù)預(yù)編碼、多用戶(hù)分集和用戶(hù)選擇
6.1非線(xiàn)性多用戶(hù)預(yù)編碼
6.1.1臟紙編碼
6.1.2Tomlinson-Harashima預(yù)編碼
6.1.3Trellis預(yù)編碼
6.2線(xiàn)性多用戶(hù)預(yù)編碼
6.2.1隨機(jī)波束賦型
6.2.2迫零波束賦型
6.2.3MMSE波束賦型
6.2.4塊對(duì)角化
6.3多用戶(hù)分集和最大化系統(tǒng)容量的用戶(hù)選擇
6.3.1多天線(xiàn)系統(tǒng)中的多用戶(hù)分集
6.3.2迫零-臟紙編碼的貪婪用戶(hù)選擇
6.3.3隨機(jī)波束成型基于SINR的用戶(hù)選擇
6.3.4迫零波束成型的準(zhǔn)正交用戶(hù)選擇
6.3.5塊對(duì)角化多用戶(hù)MIMO系統(tǒng)中的用戶(hù)和天線(xiàn)選擇
6.3.6Tomlinson-Harashima預(yù)編碼啟發(fā)式G-S正交化用戶(hù)選擇
參考文獻(xiàn)
第7章下行多用戶(hù)MIMO信道Ⅲ:不完善信道信息的影響及信道反饋策略
7.1系?模型
7.2影響信道信息不完善的主要因素
7.2.1下行信道估計(jì)誤差
7.2.2有限反饋誤差
7.2.3上行反饋信道的不可靠性
7.3不完善信道信息多天線(xiàn)廣播信道容量可達(dá)方法
7.3.1迫零波束成型
7.3.2每用戶(hù)酉速率控制(PU2RC)
7.3.3分析比較
7.4優(yōu)化的信道狀態(tài)信息獲取方法
7.4.1信道訓(xùn)練的優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.4.2上行反饋開(kāi)銷(xiāo)受限下的PU2RC反饋
7.4.3信道反饋差錯(cuò)下的碼本重排機(jī)制
7.5不完善信道信息下的多用戶(hù)調(diào)度
7.5.1有限反饋造成的用戶(hù)間干擾
7.5.2區(qū)分調(diào)度和預(yù)編碼的兩步反?
7.5.3多用戶(hù)多模傳輸
參考文獻(xiàn)
第8章多用戶(hù)MIMO系統(tǒng)中跨層多用戶(hù)調(diào)度
8.1跨層多用戶(hù)調(diào)度與多用戶(hù)分集
8.1.1跨層多用戶(hù)調(diào)度
8.1.2調(diào)度算法
8.1.3多用戶(hù)分集
8.2無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)及其QoS需求
8.2.1幾種典型業(yè)?的QoS需求描述
8.2.2VoIP業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)的滿(mǎn)意度
8.3多用戶(hù)MIMO系統(tǒng)中基于滿(mǎn)意度的跨層多用戶(hù)調(diào)度
參考文獻(xiàn)
第9章多小區(qū)MIMO技術(shù)
9.1多小區(qū)蜂窩系統(tǒng)概述
9.1.1多小區(qū)蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
9.1.2多址接入與干擾控制
9.2多小區(qū)MIMO系統(tǒng)模型
9.2.1多小區(qū)MIMO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
9.2.2多小區(qū)MIMO系統(tǒng)中的干擾模型
9.3多小區(qū)MIMO系統(tǒng)中接收端干擾消除技術(shù)
9.3.1最大似然檢測(cè)(MLD)
9.3.2線(xiàn)性空時(shí)檢測(cè)接收機(jī)
9.3.3非線(xiàn)性干擾對(duì)消接收機(jī)(Nolinear
Interference Cancellation)
9.3.4非線(xiàn)性迭代接收機(jī)
9.4多小區(qū)MIMO系統(tǒng)中發(fā)射端干擾抑制技術(shù)
9.4.1單小區(qū)模式
9.4.2多小區(qū)完全協(xié)作
9.4.3多小區(qū)部分協(xié)作MIMO系統(tǒng)中的迫零(ZF)干擾抑制技術(shù)
9.4.4多小區(qū)MIMO系統(tǒng)中協(xié)調(diào)線(xiàn)性波束成型技術(shù)
9.5附錄
參考文獻(xiàn)
第10章新一代無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的MIMO技術(shù)
10.13GPP協(xié)議中的MIMO技術(shù)
10.1.1單用戶(hù)MIMO
10.1.2多用戶(hù)MIMO
10.1.3多天線(xiàn)的導(dǎo)頻信號(hào)
10.1.4LTE-A中的增強(qiáng)多用戶(hù)MIMO技術(shù)
10.2WiMAX協(xié)議中的MIMO技術(shù)
10.2.1空時(shí)編碼
10.2.2空分復(fù)用
10.2.3自適應(yīng)天線(xiàn)系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
縮略語(yǔ)
章節(jié)摘錄
傳統(tǒng)的SISO天線(xiàn)系統(tǒng)中,編碼只有時(shí)間維度一個(gè)自由度可以利用;在MIMO系統(tǒng)中,由于多天線(xiàn)的存在,可以利用空間信道的獨(dú)立性,來(lái)同時(shí)獲得時(shí)間和空間兩個(gè)自由度,即空時(shí)處理技術(shù)。多天線(xiàn)系統(tǒng)為提高無(wú)線(xiàn)通信的性能提供了一個(gè)有效的方法,相比于傳統(tǒng)的SISO系統(tǒng),在頻譜效率方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。一般地,MIMO系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式:空間分集(Spatial。Diversity)與空間復(fù)用(Spatial Multiplexing)?! 》旨闹饕枷刖褪菫榻邮諜C(jī)提供發(fā)射信號(hào)的不同副本。若這些副本經(jīng)歷的衰落各自獨(dú)立,那么所有這些副本同時(shí)經(jīng)歷深度衰落的可能性就很小。因此,接收機(jī)能夠用這些接收到的信號(hào)對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行可靠的譯碼。發(fā)射信號(hào)的副本可以通過(guò)不同的手段進(jìn)行發(fā)送。例如,可以在不同的時(shí)隙、不同的頻率、不同的極化方向或者不同的天線(xiàn)上發(fā)射。若不同的時(shí)隙用于分集,我們稱(chēng)之為時(shí)間分集。當(dāng)兩個(gè)時(shí)隙之間的間隔大于信息的相干時(shí)間,其經(jīng)歷的衰落相互獨(dú)立。因此,我們可以在這些不連續(xù)的時(shí)隙上發(fā)送不同的副本。但是時(shí)間分集由于引入時(shí)間冗余,會(huì)降低系統(tǒng)總的吞吐率。另一種分集的方法是頻率分集。頻率分集是利用不同的載波頻率來(lái)獲得分集。當(dāng)信號(hào)的副本間隔大于信道的相干帶寬時(shí),信號(hào)的副本通過(guò)不同的載波頻率發(fā)射,其經(jīng)歷的信道衰落獨(dú)立。與時(shí)間分集類(lèi)似,頻率分集引入頻域冗余,會(huì)降低系統(tǒng)的頻譜效率?! ×硪环N不會(huì)降低系統(tǒng)吞吐率的分集方法是空間分集或者天線(xiàn)分集??臻g分集應(yīng)用多天線(xiàn)來(lái)獲得分集增益。多個(gè)天線(xiàn)可用于接收或者發(fā)射端。若天線(xiàn)之間的距離足夠大,遠(yuǎn)大于半波長(zhǎng),那么相應(yīng)于不同天線(xiàn)的信道衰落可認(rèn)為獨(dú)立。空間分集并不是應(yīng)用天線(xiàn)分集唯一的途徑。角度分集利用方向性天線(xiàn)也可以獲得天線(xiàn)分集。它從不同的角度方向來(lái)獲得發(fā)射信號(hào)的多個(gè)不同副本。 ……
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