面向5G的无线宽带协同传输方案及性能分析

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。本书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。本书可作为高等院校通信专业选修课参考用书，与可供相关技术人员选用。

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
1.3MIMO信道容量6
1.3.1MIMO系统模型6
1.3.2点到点的MIMO信道容量6
1.3.3MIMO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
1.5MAC层协作传输方案13
1.6Small 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
4.2VHT WLANs MU-MIMO传输机制下OBSS干扰问题的形成48
4.3VHT WLANs MU-MIMO传输机制下OBSS的数学模型50
4.4OBSS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IEEE802.11ac的MU-MIMO传输方案的优化设计及其性能分析62
5.1概述62
5.2IEEE 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很优功率分配65
5.3.2MU-MIMO传输的MAC层调度优化方案69
5.4IEEE 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
7.3.3Small cell第k个用户的容量100
7.4Small 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