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内容简介

　　5G移动通信系统已将大规模MIMO列入国际标准，并予结合超密集网络、毫米波MIMO等开展深入研究。MIMO技术带来的分集增益和陈列增益有效地对抗了无线通信的衰落效应，可极大地提高信号传输的可靠性，已成为一项业界普遍认可的提高无线通信系统性能的有效技术。但由于多方面条件的约束和限制使得MIMO多天线技术仍存在诸多问题。分析表明，借助协作中继、网络编码等一些新的理论和技术，并利用干扰消除、干扰避免以及物理层和MAC层的层间协作传输，可有效地提高整个系统的传输性能。《面向5G的无线宽带协同传输方案及性能分析》围绕无线通信网络中宽带协作传输方案及其性能分析的课题进行了深入研究，研究内容涉及联合协作中继选择和网络编码的协作传输策略及其性能分析，联合物理层和MAC层的层间协作传输，以及基于MAC层协作的传输方案及其性能分析等方面。

目录

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 无线信道 2
1.2.1 大尺度衰落 2
1.2.2 小尺度衰落 3
1.3 MIMO信道容量 6
1.3.1 MIMO系统模型 6
1.3.2 点到点的MIMO信道容量 6
1.3.3 MIMO空间分集 8
1.4 中继协作传输方案 8
1.4.1 中继协作通信 8
1.4.2 中继协作传输的系统模型 10
1.4.3 网络编码 12
1.5 MAC层协作传输方案 13
1.6 Small cell协作传输方案 14
1.7 本书的主要工作 16
第2章 Nakagami信道下双向中继选择的协作传输方案及其性能分析 19
2.1 概述 19
2.2 系统模型 20
2.3 双向协作中继选择的传输方案 21
2.4 双向中继选择的协作传输方案的性能分析 22
2.4.1 双向链路的概率密度函数 22
2.4.2 中断概率 24
2.4.3 平均误符号率 27
2.5 仿真和分析 29
2.6 小结 32
第3章 联合网络编码和中继选择的协作传输方案及其性能分析 33
3.1 概述 33
3.2 系统模型 33
3.3 联合网络编码的协作中继传输方案 35
3.4 联合网络编码的协作中继选择传输方案的性能分析 36
3.4.1 联合网络编码的协作中继选择传输方案的中断概率分析 36
3.4.2 联合网络编码的协作中继选择传输方案的误码率分析 38
3.5 无协作中继选择的网络编码方案性能分析 39
3.6 仿真与分析 41
3.7 小结 45
第4章 联合PHY层和MAC层设计的OBSS干扰避免方案及其性能分析 46
4.1 概述 46
4.2 VHT WLANs MU-MIMO传输机制下OBSS干扰问题的形成 48
4.3 VHT WLANs MU-MIMO传输机制下OBSS的数学模型 50
4.4 OBSS的干扰解决方案 50
4.4.1 基于站点信道相关性的分组方案 50
4.4.2 联合PHY层和MAC的波束方向干扰避免方案 51
4.4.3 基于BSS之间协作的干扰对准技术 53
4.5 方案2（空间干扰避免）中发射预编码的优化设计 55
4.6 仿真结果与分析 58
4.7 小结 61
第5章 基于IEEE 802.11ac的MU-MIMO传输方案的优化设计及其性能分析 62
5.1 概述 62
5.2 IEEE 802.11ac中的MU-MIMO传输机制 63
5.3 改进的IEEE 802.11ac MU-MIMO传输方案 65
5.3.1 多用户预编码方案的改进和最优功率分配 65
5.3.2 MU-MIMO传输的MAC层调度优化方案 69
5.4 IEEE 802.11ac MU-MIMO传输方案的性能分析 71
5.5 仿真结果与分析 74
5.6 小结 76
第6章 基于MAC层协作的VHT WLAN吞吐量增强方案及其性能分析 78
6.1 概述 78
6.2 现有方案问题形成和所提方案阐述 79
6.2.1 现有方案问题形成 79
6.2.2 基于MAC层协作的吞吐量增强方案阐述 80
6.3 不等带宽发送方案 82
6.4 所提方案性能研究 83
6.5 仿真与分析 88
6.6 小结 92
第7章 Small cell协作传输方案及其性能分析 93
7.1 概述 93
7.2 系统模型 94
7.3 聚合干扰下Small cell中用户的性能分析 97
7.3.1 中断概率 97
7.3.2 误符号率 99
7.3.3 Small cell第k个用户的容量 100
7.4 Small cell网络中用户的接入机制 101
7.4.1 大尺度衰落下基于能效的接入机制 101
7.4.2 所提接入机制的性能分析 101
7.5 仿真与分析 104
7.6 小结 110
第8章 结论与展望 111
8.1 工作总结 111
8.2 未来研究展望 113
参考文献 114

精彩书摘

　　《面向5G的无线宽带协同传输方案及性能分析》：
　　第1章 绪论
　　1.1 研究背景
　　无线通信是当今通信领域中最活跃的研究热点之一，随着网络时代的到来，近十几年无线网络的信息交互量正在以指数级的速度增长，受到了各行业的普遍关注。随着因特网以及无线通信多媒体技术的快速发展，人们对移动环境下的通信速率和服务质量的要求越来越高，已投入商用的移动通信系统已经远远不能满足人们日益增长的服务需求。为了更好地满足用户的服务质量要求、提高数据的传输速率，传统的无线通信蜂窝网络采用提高发射功率、小区分裂等技术来改善用户接收的信噪比，以提高用户的服务质量，然而这些技术面对浩瀚且高速的信息交互量显得杯水车薪，而且发送功率的提高会造成相邻小区的同频干扰，小区数量的增加需要花费大量的成本，这将降低无线通信系统的频谱效率，阻碍无线通信产业的迅速发展。如何高效地利用无线资源，扩展小区的覆盖面积，更好地提高系统的性能，是无线通信产业首先要解决的问题，多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)多天线技术和协作中继技术的提出给这些问题的解决带来了福音。MIMO多天线技术通过在收发端配置多根天线，达到了在不增加发射功率的前提下，成倍提高系统容量的目标，不仅如此，MIMO多天线技术带来的分集增益和阵列增益有效地对抗了无线信道的衰落，极大地提高了信号传输的可靠性，成为业界普遍认可的提高无线通信系统性能的一项有效技术。尽管多天线技术已经逐渐被新一代的无线通信主流协议所采纳，但是它仍然存在诸多问题，例如，现有的多天线都配置在基站端，而移动终端受到自身体积、重量以及现有技术等条件的约束和限制而难以配置多天线，协作中继技术的提出将发展缓慢的无线通信产业带入了一个新的发展阶段，协作中继在平坦衰落的环境中在不明显改变骨干网络的同时，解决或者部分解决了目前蜂窝网络存在的诸多问题，增加了系统的容量，提高了网络的服务质量，改善了系统的性能。众多的物理层技术有效推动了无线通信产业的发展，然而，无线信道的时变性和不同用户地理分布上的分散性使无线通信面临另外一些挑战，例如，衰落和干扰使无线信号在传输的过程中会受到来自相邻节点的影响，单纯依靠物理层技术是无法克服无线通信产业发展中的各种挑战的，因此联合物理层和媒体访问控制(Medium Access Control，MAC)层等的层间协作传输方案是一个至关重要的发展方向。
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