了得網工業技術_分布式天線繫統---未來無線通信的開放式架構

內容簡介

本書主要圍繞分布式天線繫統中的一些重要問題展開，如繫統結構、容量、互連性、可測性、訪問控制、時序安排、動態信道分配和跨層優化等。本書重點在於，結合分布式天線繫統的*研究成果，介紹分布式天線繫統的概念、實現方案、繫統集成、性能分析，給出仿真、實驗的結果，指出本領域的發展方向。本書既有繫統性，又不失重點性，概念清晰，理論分析嚴謹，邏輯性強，例證豐富，深入淺出地介紹了分布式天線通信繫統中的主要問題，而且，書中還提供了大量的參考文獻供讀者閱讀，加深理解。因此，它是一本可供高年級本科生和研究生使用的很好的教科書，同時也可供無線通信領域的研究人員和工程技術人員參考。

作者簡介

Honglin Hu於2004年在中國科技大學通信與信息繫統專業獲得工學博士學位。2004年7月至2006年1月，他在德國慕尼黑的Future Radi0，Siemens AG Communications工作。2006年1月，加入上海無線通信研究中心工作(SHRCWC)，也稱為國際無線合作研究中心(Wireless CoRe)。Hu博士同

部分信道分析和理論研究
第1章分布式天線繫統中的分集和復用：信道模型分析
1.1 引言
1.2 繫統非相關和繫統相關信道模型的比較
1.3 繫統相關的信道特性
1.3.1 多徑信道的一般描述
1.3.2 天線方向和繫統工作頻率對於信道特性的影響
1.4 分布式天線繫統拓撲機構和信道模型
1.5 退化的單簇單跳（SCSB）信道的分集和自由度
1.5.1 分集增益計算
1.5.2 自由度計算
1.6 完整模型：接收機非理想情況下的多簇多跳（MCMB）信道
1.6.1 分集增益計算
1.6.2 自由度計算部分信道分析和理論研究
第1章分布式天線繫統中的分集和復用：信道模型分析
1.1 引言
1.2 繫統非相關和繫統相關信道模型的比較
1.3 繫統相關的信道特性
1.3.1 多徑信道的一般描述
1.3.2 天線方向和繫統工作頻率對於信道特性的影響
1.4 分布式天線繫統拓撲機構和信道模型
1.5 退化的單簇單跳（SCSB）信道的分集和自由度
1.5.1 分集增益計算
1.5.2 自由度計算
1.6 完整模型：接收機非理想情況下的多簇多跳（MCMB）信道
1.6.1 分集增益計算
1.6.2 自由度計算
1.7 示例
1.7.1 接收機理想情況下的SCSB信道
1.7.2 接收機非理想情況下的SCSB信道
1.7.3 接收機非理想情況下的MCMB信道
1.8 小結及開放性問題
參考文獻
第2章蜂窩繫統中分布式天線處理的信息論分析
2.1 引言
2.2 繫統模型
2.2.1 Wyner模型
2.2.2 發送/接收方法
2.3 上行信道
2.3.1 處理
2.3.2 處理
2.4 下行信道
2.4.1 處理
2.4.2 處理
2.4.3 分布式的迫零波束成型
2.5 終端間的協作
2.5.1 終端協作的Wyner模型
2.5.2 處理和終端間的前向譯碼協作
2.5.3 處理和終端間的前向譯碼協作
2.6 觀點和討論
2.7 文獻筆記
參考文獻
第3章分布式天線蜂窩繫統中的理論限
3.1 引言
3.2 分布式天線繫統的結構優點
3.2.1 分布式天線蜂窩結構
3.2.2 傳輸策略和多接入
3.2.3 分布式天線繫統的功率效率
3.2.4 信干噪比（SINR）
3.2.5 損耗概率
3.3 分布式天線繫統中的發射分集性能
3.4 分布式天線繫統中的容量
3.4.1 CSIT情況下的各態歷經容量
3.4.2 CSIR情況下的各態歷經容量
3.5 分布式MIMO繫統
3.5.1 繫統模型
3.5.2 CSIT情況下的各態歷經容量
3.5.3 CSIR情況下的各態歷經容量
3.6 結論
參考文獻
第4章移動Ad Hoc網絡中的協作通信：抽像鏈接概念的重思考
4.1 引言
4.1.1 協作通信：由上而下的動力
4.1.2 網絡模型
4.2 協作通信的要素
4.2.1 協作無線電的物理層模型
4.2.2 性能增益
4.3 現有網絡結構中的協作鏈路
4.3.1 基礎網絡的中心分割
4.3.2 含有協作網關的分組網絡的連接
4.4 新Ad Hoc網絡結構協作
4.4.1 隨機協作編碼
4.4.2 物理層協作的隨機分組
4.4.3 隨機協作的連接
4.5 結論
參考文獻
第5章分布式天線繫統和虧秩MIMO繫統的線性中繼
5.1 引言
5.2 前向放大中繼的協議
5.2.1 信號和信道模型
5.2.2 可達速率
5.2.3 帶分布式中繼陣列的繫統（DRA）
5.2.4 帶Ad Hoc中繼的繫統
5.2.5 例子
5.3 一種中繼輔助虧秩MIMO信道的各項性能
5.3.1 繫統模型
5.3.2 可達速率
5.3.3 結果
5.4 總結和展望
參考文獻
第二部分 MAC和協議
第6章無線傳感器網絡中的分布式信號處理
6.1 分布式檢測和數據融合問題
6.2 融合架構
6.3 資源受限無線傳感器網絡中分布式檢測/估計的近期進展
6.3.1 大規模繫統中的檢測
6.3.2 衰落信道下的檢測性能
6.3.3 利用分布式傳感器進行參數估計
6.4 無線傳感器網絡中模擬數據融合的近期研究成果
6.4.1 功率和帶寬受限繫統中確定性信號的分布式檢測
6.4.2 功率和帶寬受限繫統中高斯隨機信號的分布式檢測
6.5 未來研究方向
6.6 小結
參考文獻
第7章分布式天線繫統的資源分配
7.1 無線繫統的資源分配
7.1.1 資源分配的架構
7.1.2 自適應技術
7.2 分布式信道的資源分配
7.2.1 繫統和信道模型
7.2.2 注水和等功率分配
7.2.3 發射機完全信道狀態信息（CSI）
7.2.4 發射機長期信道統計
7.2.5 小結
7.3 分布式天線繫統中多用戶資源分配
7.3.1 基於CDMA的資源分配
7.3.2 機會傳輸
7.3.3 小結
7.4 結論
參考文獻
第8章移動Ad Hoc網絡中協同基於競爭的MAC協議和智能天線
8.1 簡介
8.2 智能天線使用條件
8.2.1 輸入
8.2.2 自適應結果
8.2.3 天線自適應模型
8.2.4 智能天線的使用條件
8.3 競爭MAC
8.3.1 機制
8.3.2 競爭MAC層協議
8.3.3 MANET競爭MAC協議的失敗模式
8.3.4 使用智能天線與流行的競爭MAC協議
8.4 同步衝突分解MAC層協議
8.4.1 概述
8.4.2 采用單時隙Phase設計衝突分解信令
8.4.3 回聲
8.4.4 天線使用策略
8.4.5 開發條件
8.5 MANET仿真中具有SCR的智能天線建模
8.5.1 智能天線建模過程
8.5.2 智能天線效果的建模
8.6 SCR的評估
8.6.1 仿真情況
8.6.2 實驗
8.7 開放的問題和研究機會
8.7.1 使用智能天線建立MANET節點
8.7.2 使用SCR的高級概念
8.7.3 新的技術
8.8 結論
參考文獻
第9章具有虛擬MIMO的無線傳感器網絡跨層設計
9.1 引言
9.2 相關工作
9.2.1 無線傳感器網絡中關於虛擬MIMO設計的相關工作
9.2.2 無線傳感器網絡中關於可靠數據傳輸的相關工作
9.2.3 無線傳感器網絡中關於QoS保障的相關工作
9.3 基於虛擬MIMO方案的跨層設計
9.3.1 繫統架構
9.3.2 單跳傳輸方案設計
9.3.3 端到端傳輸方案設計
9.4 跨層設計的理論分析
9.4.1 能耗及端到端QoS性能分析
9.4.2 參數優化
9.5 仿真分析
9.5.1 跨層設計的節能性能
9.5.2 跨層設計的QoS保障性能
9.6 結論及開放性的問題
參考文獻
第10章協作天線繫統的分布式組織
10.1 引言
10.2 協作天線引入的動因
10.2.1 理論性能限及算法
10.2.2 室外測量
10.3 分布式繫統概念
10.3.1 下行
10.3.2 上行
10.3.3 挑戰與優化
10.4 開放性的問題
10.5 結論
參考文獻
第三部分案例及應用
第11章室內分布式天線繫統的實驗研究
11.1 引言
11.1.1 動因
11.1.2 方法及目的
11.1.3 概述
11.2 實驗描述
11.2.1 測量實驗
11.2.2 測量環境及所采用的天線
11.2.3 X-dB窗及數據完整性
11.3 發射分集的後處理
11.3.1 下行分集
11.3.2 選擇性分集
11.3.3 多徑天線分集
11.3.4 同相發射分集
11.4 實驗結果與問題
11.4.1 分集性能
11.4.2 覆蓋
11.4.3 非平衡鏈路SNR及功率分配
11.5 結論及將來的工作
11.5.1 結論
11.5.2 將來的工作
參考文獻
第12章分布式天線繫統案例
12.1 引言
12.2 案例：室內環境中的DAS
12.2.1 室內傳播特性
12.2.2 用戶配置方案
12.3 無線資源分配
12.3.1 功率分配與端口配置
12.3.2 動態信道分配
12.4 繫統仿真
12.4.1 仿真假定
12.4.2 繫統容量
12.5 結論及一些開放性問題
12.6 總結
參考文獻
第13章 CDMA分布式天線繫統的RF繫統工程
13.1 引言
13.2 DAS小區特征
13.3 DAS小區室外傳播及鏈路預算
13.3.1 DAS小區室外傳播
13.3.2 DAS小區鏈路預算
13.4 DAS小區反向鏈路容量
13.5 DAS扇區分簇和基站分簇
13.5.1 CMI扇區分簇規則
13.5.2 BTS分簇
13.6 CMI小區重疊考慮
13.6.1 增量法
13.6.2 一致性方法
13.7 天線安裝配置
13.7.1 CMI天線電纜規格
13.7.2 電纜絞合線的CMI天線安裝配置
13.7.3 空間分集
13.7.4 天線隔離
13.7.5 天線靈敏度降低
13.8 DAS/CMI現場性能測量設計過程及效果
13.8.1 理論限
13.8.2 關於容量的現實因素
13.8.3 整體基站扇區容量
13.9 結論及將來的研究方向
13.9.1 結論
13.9.2 將來的研究方向
參考文獻
第14章多跳虛擬蜂窩網
14.1 引言
14.2 多跳VCN概念
14.3 無線多跳路由
14.3.1 路由構建過程
14.3.2 MHMRC分集
14.3.3 計算機仿真
14.4 無線多跳信道分配
14.4.1 CS-DCA在上行多跳通信中的應用
14.4.2 計算機仿真
14.5 結論
參考文獻
第15章 DVB-H網絡的DAS
15.1 DAS和DVB-H
15.1.1 DVB-H介紹
15.1.2 DVB-H中DAS的應用
15.2 DVB-H網絡中有源中繼器的應用
15.2.1 DVB-H中的軟切換
15.2.2 使用中繼器形成DVB-H中的虛擬小區
15.2.3 中繼器輔助的軟切換算法
15.2.4 仿真分析
15.3 DVB-H網絡中有源中繼器的應用
15.3.1 目前的研究狀況
15.3.2 開放性問題
15.4 結論
參考文獻

在線試讀

第1章分布式天線繫統中的分集和復用：信道模型分析
分布式天線繫統（DAS）是未來公共無線接入網絡的一種新結構，它可以看做多輸入多輸出（MIMO）繫統的擴展，網絡鏈路的一端有一個天線陣列，而另一端有多個空間分開的天線陣列。分布式天線繫統可以同時獲得分集和復用增益。本章詳細地給出了繫統相關信道的增益和自由度的計算公式。初，我們通常考慮簡單的網絡拓撲和分布式天線繫統結構，假設信道是退化的單簇單跳（SCSB）信道，接收機完全理想地工作，此時的分析可以推廣到一般的散射及接收機非理想情況。本章通過不同的示例來說明所提出的方法的效果，給出信號功率譜對於增益和自由度估計的影響。本章後還給出了分布式天線繫統在信道測量和建模、增益和自由度的折中以及繫統相關信道下的信號設計等領域中的一些待解決問題。
1.1引言
由於MIMO技術能夠極大地提高繫統性能，所以近年來備受關注，這種思想也擴展到分布式天線繫統中，也可以看做一種MIMO繫統，包含裝設多個天線的無線鏈路一端和多個地理上分開的接入點（AP），這些接入點是鏈路的另一端，每個接入點也都裝有多天線。由於繫統中有在空間上分開的多個天線，分布式天線繫統可以得到宏觀的分集增益，從而提高信號傳輸質量，提升繫統容量，增強覆蓋範圍。相關文獻從兩個方面討論了繫統的性能改善：一方面是空時編碼，多個天線陣列提供的分集增益可以改善通信鏈路質量；另一方面是空間復用，接收端可以接收空間並行傳輸的多個子信道信息。近年來，人們分別從信息論伽和繫統性能的角度分析了這二者之間的折中。在文獻中，分集自由度被廣泛用來作為MIMO繫統能夠提供的性能增益的簡單測度。通常，分集定義為錯誤概率公式中信噪比（SNR）的負指數，而自由度是指信道容量表達式中信噪比的對數的繫數，二者均定義在高信噪比情況下。分析這兩個參數的實質，分集可以認為是一個特定的通信繫統中的傳輸信號的冗餘度，而自由度可以認為是通信繫統中獨立可用的空時信道的數目。
……

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