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第1章 引言1

1.1市场和技术趋势1

1.2技术演进3

1.3 IMT-Advanced的发展和未来6

参考文献10

第2章 无线资源管理11

2.1无线资源管理概述11

2.2面向IMT-Advanced技术的无线资源管理12

2.2.1 IMT-Advanced的主要特点13

2.2.2调度16

2.2.3干扰管理17

2.2.4载波聚合18

2.2.5 MBMS传输19

2.3动态资源分配19

2.3.1利用效用理论的资源分配和分组调度20

2.3.2中继系统中的资源分配23

2.3.3最大化UE QoS的多用户资源分配25

2.3.4优化问题及性能27

2.4移动通信网络中的干扰协调27

2.4.1功率控制28

2 4.2资源划分29

2.4.3对于干扰避免的MIMO忙音突发34

2.5高效MBMS传输37

2.5.1 MBMS传输38

2.5.2性能评估39

2.6无线资源管理技术的未来发展方向41

参考文献42

第3章 载波聚合45

3.1基本概念45

3.2 ITU-R标准的要求和实施46

3.3未来技术的演进50

3.3.1信道编码51

3.3.2调度53

3.3.3信道质量指示56

3.3.4其他研究方向57

3.4动态认知无线电/机会载波聚合59

3.4.1频谱共享和机会载波聚合59

3.4.2频谱感知61

3.4.3认知分量载波标识、选择和移动性62

3.5信号和架构的影响63

3.6硬件和法律的限制64

参考文献65

第4章 频谱共享67

4.1简介67

4.2文献综述68

4.2.1从博弈论角度看频谱共享70

4.2.2家庭基站72

4.3基于博弈论的频谱共享73

4.3.1非协作情况73

4.3.2分层情况73

4.4频谱交易76

4.4.1提供服务的运营商的收入和成本函数78

4.4.2数值结果79

4.5家庭基站和机会频谱使用80

4.5.1家庭基站及标准83

4.5.2自组织家庭基站84

4.5.3基于信标的家庭基站87

4.5.4家庭基站的小区间干扰协调89

4.5.5家庭基站的博弈论分析89

4.6结论、讨论及未来研究91

4.6.1未来研究92

参考文献93

第5章 多用户MIMO系统95

5.1 MIMO基础96

5.1.1系统模型97

5.1.2点对点MIM0通信98

5.1.3多用户MI MO通信102

5.1.4有干扰下的MIMO系统107

5.2 LTE-Advanced与IEEE 802.16m中的MIMO108

5.2.1 LTE-Advanced109

5.2.2 WiMAX演进111

5.3 CSIT下的通用线性预编码112

5.3.1发送端-接收端设计112

5.3.2基于干扰置零的收发器设计119

5.4多用户MIMO的CSI获得120

5.4.1有限反馈120

5.4.2 CSI导频122

5.5 MIMO技术的未来发展方向123

参考文献124

第6章 协同多点传输系统130

6.1 CoMP概述130

6.1.1 CoMP类型131

6.1.2架构和分簇132

6.1.3理论性能极限和实施约束135

6.2 CoMP的标准化138

6.2.1 CoMP研究概述138

6.2.2 CoMP功能设计选择140

6.3下行CoMP的系统模型142

6.3.1线性传输的SINR分析143

6.3.2矩阵模型143

6.4联合处理技术144

6.4.1现状144

6.4.2联合处理的优势145

6.4.3动态联合处理146

6.4.4上行联合处理151

6.5协同波束成型和调度技术152

6.5.1现状分析152

6.5.2分布式协同波束成型154

6.5.3基于最差伙伴报告的协同调度156

6.6在实验环境中的CoMP实际实现157

6.6.1场景设定158

6.6.2测量结果160

6.7未来研究方向161

参考文献163

第7章 面向IMT-Advanced的中继系统167

7.1中继系统概述167

7.1.1中继系统演进167

7.1.2中继系统部署场景168

7.1.3中继系统协议策略169

7.1.4中继系统半双工/全双工模式171

7.1.5数值案例分析172

7.2标准中的中继系统174

7.2.1 LTE-A Rel-10中的中继节点类型174

7.2.2 IEEE 802.16m中的中继节点175

7.3中继系统和CoMP系统的比较分析176

7.3.1协议及资源管理176

7.3.2仿真结果179

7.4带内中继系统与家庭基站网络181

7.5面向Beyond IMT-Advanced系统的协作中继184

7.6 Beyond IMT-Advanced中的中继系统187

7.6.1中继节点多跳传输187

7.6.2移动中继187

7.6.3网络编码188

参考文献188

第8章 无线通信中的网络编码191

8.1网络编码概述191

8.1.1历史背景191

8.1.2网络编码的类型192

8.1.3网络编码的应用193

8.2上行链路的网络编码198

8.2.1检测策略198

8.2.2用户分组199

8.2.3中继选择201

8.2.4性能分析202

8.2.5在IMT-Advanced及以后版本中的集成204

8.3非二进制网络编码204

8.3.1基于UE协作的非二进制网络编码204

8.3.2多用户及多中继的非二进制网络编码206

8.3.3性能分析207

8.3.4 IMT-Advanced及以后版本中的集成209

8.4广播和多播中的网络编码209

8.4.1高效广播网络编码机制211

8.4.2性能分析212

8.5结论和未来方向213

参考文献214

第9章 设备到设备通信217

9.1介绍217

9.2技术发展现状218

9.2.1标准218

9.2.2文献220

9.3蜂窝网通信的underlay设备到设备通信221

9.3.1会话222

9.3.2 D2D发射功率225

9.3.3多天线技术226

9.3.4无线资源管理230

9.4未来方向238

参考文献240

第10章LTE-Advanced中的端到端性能242

10.1 IMT-Advanced评估：ITU进程，场景和需求242

10.1.1 IMT-Advanced的ITU-R进程243

10.1.2评估场景245

10.1.3性能需求246

10.2 IMT-Advanced特点简介249

10.2.1 WINNER+评估组的评估方法250

10.3 LTE-Advanced性能分析250

10.3.1 3 GPP自评估250

10.3.2 WINNER+的仿真性能评估251

10.3.3 LTE-Advanced在印度农村开放地区场景的性能255

10.4信道模型的实施与校准255

10.4.1 IMT-Advanced信道模型255

10.4.2大尺度参数校准257

10.4.3小尺度参数校准258

10.5仿真器校准260

10.6结论和对IMT-A进程的展望261

参考文献262

第11章 未来发展方向263

11.1无线电资源分配263

11.2异构网络264

11.3 MIMO和CoMP265

11.4中继和网络编码266

11.5设备到设备通信267

11.6绿色和节能267

参考文献269

附录270

附录A资源分配270

A.1动态资源分配270

A.1.1效用预测调度器270

A.1.2中继资源分配270

A.2多用户资源分配272

A.2.1 PHY/MAC层模型272

A.2.2 APP层模型272

A.2.3优化问题273

A.2.4仿真结果274

A.3 MIMO忙音突发275

A.4高效MBMS传输方式276

A.4.1服务运行276

A.4.2频分复用性能278

附录B频谱发现技术278

B.1频谱检测278

B.2地理定位数据库279

B.3信标信号280

附录C协同多点传输280

C.1联合处理方法280

C.1.1部分联合处理280

C.1.2动态基站分簇280

C.2协同波束成型和调度282

C.2.1分散式协同波束成型282

C.2.2使用最差伙伴报告的协同调度285

C.3实验平台：分布式实时实现286

附录D网络编码289

D.1基于用户设备协作的非二进制网络编码289

D.2多用户和多中继场景290

附录E LTE-Advanced性能分析和峰值频谱效率292

E.1 WINNER+项目的分析和检验性能评估292

E.1.1分析评估292

E.1.2检验293

E.2峰值频谱效率计算293

E.2.1 FDD模式下行链路方向294

E.2.2 FDD模式上行链路方向295

E.2.3 TDD模式下行链路方向296

E.2.4 TDD模式上行链路方向298

E.2.5自评估比较299

参考文献299

缩略语302