书籍介绍

多用户、多小区MIMO通信技术(“十一五”国家重点图书出版规划项目)简介

目　录

第1章　绪论　1
1.1　现代移动通信系统：从单天线到多天线　1
1.1.1　单天线移动通信系统　1
1.1.2　多天线技术：面向未来的关键技术　3
1.2　多天线技术概述　3
1.2.1　单用户MIMO系统　4
1.2.2　多用户MIMO系统　4
1.2.3　多小区MIMO系统概述　5
参考文献　6

第2章　MIMO信道　10
2.1　无线信道的数学模型　10
2.1.1　无线信道的大尺度衰落　10
2.1.2　无线信道的小尺度衰落　12
2.1.3　无线信道的数学模型　13
2.2　空间信道模型　14
2.2.1　3GPP/3GPP2空间信道模型(SCM)　14
2.2.2　IMT-Advanced MIMO信道模型(IMT-Adv MCM)　24
参考文献　33

第3章　点对点MIMO技术　35
3.1　分集与空时编码设计　36
3.1.1　分集技术　36
3.1.2　最大比合并　38
3.1.3　Alamouti空时编码　39
3.1.4　空时码设计准则　42
3.2　空分复用技术　43
3.2.1　分层空时码结构　43
3.2.2　V-BLAST系统的检测方法　44
3.3　分集复用折中　48
3.3.1　标量瑞利信道　49
3.3.2　并行瑞利信道　52
3.3.3　MISO瑞利信道　53
3.3.4　2×2 MIMO瑞利信道　53
3.3.5　Nt×Nr MIMO瑞利信道　55
参考文献　57

第4章　上行多用户MIMO技术　60
4.1　多天线多址接入信道(MAC)的信息理论容量　60
4.1.1　香农信道容量　60
4.1.2　MIMO MAC信道模型　61
4.1.3　时不变信道下的MAC容量　62
4.1.4　衰落信道下的MAC容量　66
4.2　多天线多址接入信道容量的可达方法　71
4.2.1　最优功率分配方法　72
4.2.2　上行SDMA接收机　75
4.3　MIMO MAC联合发送和接收处理技术　80
4.3.1　MIMO MAC优化均方误差的联合发送和接收处理技术　80
4.3.2　MIMO MAC SVD辅助的联合发送和接收处理技术　86
参考文献　91

第5章　下行多用户MIMO信道Ⅰ：信息理论容量　93
5.1　多天线广播信道的信息理论容量　93
5.1.1　背景介绍　93
5.1.2　系统模型及假设　94
5.1.3　退化的多天线广播信道容量域和重叠编码　95
5.1.4　非退化多天线广播信道容量域和脏纸编码　96
5.2　多天线多址接入信道与多天线广播信道之间的对偶性　101
5.2.1　多天线多址接入信道和多天线广播信道的对偶性　101
5.2.2　多天线广播信道最大化和容量的迭代功率灌水　106
5.3　多天线广播信道的容量可达方法　110
参考文献　115

第6章　下行多用户MIMO信道Ⅱ：多用户预编码、多用户分集和用户选择　117
6.1　非线性多用户预编码　117
6.1.1　脏纸编码　117
6.1.2　Tomlinson-Harashima预编码　121
6.1.3　Trellis预编码　125
6.2　线性多用户预编码　127
6.2.1　随机波束赋型　128
6.2.2　迫零波束赋型　129
6.2.3　MMSE波束赋型　131
6.2.4　块对角化　132
6.3　多用户分集和最大化系统容量的用户选择　133
6.3.1　多天线系统中的多用户分集　134
6.3.2　迫零-脏纸编码的贪婪用户选择　135
6.3.3　随机波束成型基于SINR的用户选择　137
6.3.4　迫零波束成型的准正交用户选择　138
6.3.5　块对角化多用户MIMO系统中的用户和天线选择　140
6.3.6　Tomlinson-Harashima预编码启发式G-S正交化用户选择　142
参考文献　147

第7章　下行多用户MIMO信道Ⅲ：不完善信道信息的影响及信道反馈策略　150
7.1　系统模型　150
7.2　影响信道信息不完善的主要因素　151
7.2.1　下行信道估计误差　151
7.2.2　有限反馈误差　152
7.2.3　上行反馈信道的不可靠性　154
7.3　不完善信道信息多天线广播信道容量可达方法　156
7.3.1　迫零波束成型　156
7.3.2　每用户酉速率控制(PU2RC)　158
7.3.3　分析比较　160
7.4　优化的信道状态信息获取方法　163
7.4.1　信道训练的优化设计　163
7.4.2　上行反馈开销受限下的PU2RC反馈　167
7.4.3　信道反馈差错下的码本重排机制　170
7.5　不完善信道信息下的多用户调度　172
7.5.1　有限反馈造成的用户间干扰　173
7.5.2　区分调度和预编码的两步反馈　175
7.5.3　多用户多模传输　177
参考文献　180

第8章　多用户MIMO系统中跨层多用户调度　182
8.1　跨层多用户调度与多用户分集　182
8.1.1　跨层多用户调度　182
8.1.2　调度算法　183
8.1.3　多用户分集　186
8.2　无线通信系统中的业务及其QoS需求　195
8.2.1　几种典型业务的QoS需求描述　197
8.2.2　VoIP业务和视频业务的满意度　199
8.3　多用户MIMO系统中基于满意度的跨层多用户调度　204
参考文献　211

第9章　多小区MIMO技术　215
9.1　多小区蜂窝系统概述　215
9.1.1　多小区蜂窝拓扑结构　215
9.1.2　多址接入与干扰控制　216
9.2　多小区MIMO系统模型　216
9.2.1　多小区MIMO系统结构　217
9.2.2　多小区MIMO系统中的干扰模型　219
9.3　多小区MIMO系统中接收端干扰消除技术　223
9.3.1　最大似然检测(MLD)　223
9.3.2　线性空时检测接收机　223
9.3.3　非线性干扰对消接收机(Nolinear Interference Cancellation)　224
9.3.4　非线性迭代接收机　224
9.4　多小区MIMO系统中发射端干扰抑制技术　226
9.4.1　单小区模式　227
9.4.2　多小区完全协作　228
9.4.3　多小区部分协作MIMO系统中的迫零(ZF)干扰抑制技术　232
9.4.4　多小区MIMO系统中协调线性波束成型技术　241
9.5　附录　253
参考文献　255

第10章　新一代无线通信系统中的MIMO技术　261
10.1　3GPP协议中的MIMO技术　262
10.1.1　单用户MIMO　263
10.1.2　多用户MIMO　275
10.1.3　多天线的导频信号　275
10.1.4　LTE-A中的增强多用户MIMO技术　276
10.2　WiMAX协议中的MIMO技术　280
10.2.1　空时编码　280
10.2.2　空分复用　281
10.2.3　自适应天线系统　282
参考文献　282

缩略语　284

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