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第1章 绪论1

1.1本书目标1

1.2新一代移动通信技术与系统2

1.3本书结构3

参考文献5

第2章 当前移动通信技术及系统概述7

2.1频率规划7

2.1.1第三代移动通信的频率规划7

2.1.2 LTE的频率规划8

2.1.3本节小结9

2.2当前的移动通信系统10

2.2.1 3 G移动通信系统概述10

2.2.2 LTE系统概述13

2.2.3 Wi-Fi、WiMAX系统17

2.2.4本节小结20

2.3当前主要移动通信技术20

2.3.1调制技术20

2.3.2信道编码和交织技术20

2.3.3分集技术22

2.3.4本节小结23

2.4当前移动通信组网23

2.4.1 3G组网23

2.4.2 WiMAX、Wi-Fi组网26

2.4.3 LTE组网28

2.4.4本节小结30

2.5当前4G研究计划30

2.5.1其他国家和组织关于4G的研究计划31

2.5.2中国4G研究计划31

2.5.3本节小结32

参考文献32

第3章 与本书相关的数学问题35

3.1信息论概述35

3.1.1熵、互信息36

3.1.2信道容量38

3.1.3离散信道的容量38

3.1.4连续信道的容量39

3.1.5网络信息论43

3.2凸优化50

3.2.1最优化问题50

3.2.2约束优化问题的求解50

3.2.3凸优化有关概念的定义53

3.2.4凸优化53

3.3本章小结53

参考文献54

第4章4G的共性技术之——OFDM56

4.1最早的多址技术56

4.1.1频分多址56

4.1.2时分多址57

4.1.3码分多址57

4.2 CDMA多址之后的OFDMA57

4.3 OFDM技术介绍58

4.3.1 OFDM的发展历史58

4.3.2 OFDM的基本原理58

4.3.3 OFDM技术的优缺点62

4.4 OFDM同步63

4.4.1一般数字通信系统中的同步63

4.4.2 OFDM通信系统中的同步要求64

4.4.3同步对OFDM系统的影响65

4.4.4 OFDM系统的同步算法67

4.5 OFDM信道估计73

4.5.1 OFDM的系统模型73

4.5.2二维WIENER滤波的理论74

4.5.3在二维格上的导频模式比较75

4.5.4时域和频域抽样率的研究78

4.5.5二维信道估计算法的改进79

4.6 MIMO-OFDM的信道估计80

4.6.1 MIMO技术与OFDM技术的结合80

4.6.2 MIMO-OFDM系统模型80

4.6.3 MIMO-OFDM中信道估计算法描述81

4.7 MIMO-OFDM的信道估计DSP实践87

4.7.1信道估计的DSP设计87

4.7.2信道估计的DSP实现88

4.7.3性能分析94

4.8本章小结95

参考文献96

第5章 言必称的M I MO99

5.1 MIMO技术概论99

5.1.1 MIMO系统模型99

5.1.2 MIMO信道的静态容量100

5.1.3典型的MIMO技术101

5.2空间复用技术101

5.2.1分层空时码101

5.2.2预编码技术102

5.3空间分集技术104

5.3.1空时格码104

5.3.2空时分组码107

5.4波束赋形技术109

5.5不同MIMO技术的结合110

5.5.1空间分集技术与波束赋形天线技术的结合（STBC-BF）110

5.5.2空间分集技术与空间复用技术的结合（STBC-SM）110

5.6 MIMO检测技术111

5.6.1硬判决输出检测算法111

5.6.2迭代MIMO接收机技术113

5.6.3 MIMO检测算法与联合检测115

5.7 MIMO技术在3 GPP LTE系统中的应用120

5.7.1空分复用预编码120

5.7.2空间分集预编码123

5.7.3多用户MIMO技术125

5.8 MIMO接收机在吉比特系统的实践126

5.8.1算法的逻辑实现127

5.8.2算法的流水段设计129

5.8.3定点化方案129

5.9本章小结130

参考文献131

第6章 压缩感知136

6.1概述137

6.2离散域压缩感知的介绍137

6.2.1信号的稀疏表达137

6.2.2测量矩阵的设计137

6.2.3恢复算法的设计138

6.2.4其他压缩感知恢复 算法139

6.2.5信号的稀疏表达、测量矩阵以及恢复算法之间的关系144

6.3模拟域的压缩感知介绍144

6.3.1模拟信息转换器144

6.3.2调制宽带转换器146

6.3.3其他方法152

6.4压缩感知的应用154

6.4.1压缩感知在频谱检测中的应用154

6.4.2压缩感知在无线定位中的应用155

6.5对压缩感知的扩展156

6.6当前压缩感知研究中所遇到的挑战158

6.7本章小结160

参考文献160

第7章 组网技术164

7.1蜂窝网络结构的发展与演进164

7.2群小区网络架构166

7.2.1群小区概念166

7.2.2广义分布式群小区166

7.2.3群小区与分布式天线技术170

7.2.4群小区与联合发送技术171

7.2.5群小区与分层空时码171

7.2.6群小区的容量172

7.3基于群小区架构的滑动切换175

7.3.1滑动切换定义175

7.3.2滑动切换模式176

7.4基于群小区架构的快速小区组选择178

7.5基于群小区架构的协作多点传输技术179

7.5.1协作多点传输架构179

7.5.2 COMP应用场景179

7.5.3 COMP小区簇构建181

7.6本章小结182

参考文献182

第8章 资源管理185

8.1资源管理策略面临的挑战185

8.2接入控制186

8.2.1最大效用准则接入控制方法186

8.2.2在群小区架构中的应用190

8.2.3性能分析191

8.2.4小结194

8.3资源分配194

8.3.1支持协作组网架构的资源分配策略195

8.3.2基于蚁群优化的资源分配策略201

8.3.3基于资源池概念的资源分配策略208

8.4功率控制220

8.4.1系统模型221

8.4.2纳什均衡的存在性和唯一性222

8.4.3算法流程227

8.4.4性能评估227

8.4.5小结229

8.5本章小结229

参考文献230

第9章 绿色无线通信231

9.1 4G的危机231

9.1.1移动通信的演进231

9.1.2为什么需要绿色通信232

9.1.3能耗构成分析234

9.2绿色无线通信网235

9.2.1绿色无线通信网概述235

9.2.2绿色无线通信网目标236

9.2.3绿色无线通信的指标236

9.3绿色无线通信关键技术237

9.3.1协作分布式网络架构237

9.3.2无线传输及组网技术238

9.3.3认知无线网络239

9.3.4绿色小区设计240

9.4绿色基站子系统246

9.4.1空调节能246

9.4.2电源节能248

9.4.3建筑节能249

9.4.4数据设备节能249

9.4.5网络规划与设计节能250

9.5自组织通信网251

9.5.1设计原则252

9.5.2跨层设计253

9.6绿色无线通信253

9.7本章小结255

参考文献255

第10章FuTURE 4G TDD系统实践257

10.1 FuTURE 4G TDD系统设计指标257

10.2 FuTURE 4G TDD系统的总体架构257

10.2.1试验系统总体结构258

10.2.2试验系统规模258

10.2.3演示业务259

10.2.4双工和多址方式259

10.2.5系统参数259

10.3 FuTURE 4G TDD组网结构——群小区架构260

10.3.1群小区扁平接入网架构260

10.3.2控制平面与数据平面的分离261

10.3.3接入网实体261

10.4 FUTURE 4G TDD系统帧结构262

10.5 FUTURE 4G TDD系统上行链路设计263

10.5.1上行传输方案链路263

10.5.2上行MIMO信号处理算法264

10.5.3同步算法265

10.5.4信道估计算法分析266

10.5.5联合检测算法分析266

10.6 FUTURE 4G TDD系统下行链路设计266

10.6.1多址方案266

10.6.2链路结构267

10.6.3关键模块结构及基本参数267

10.7 FUTURE 4G TDD系统信道编解码272

10.7.1编码设计方案272

10.7.2译码设计方案273

10.8 FUTURE 4G TDD系统全链路性能仿真结果275

10.9 FUTURE 4G TDD系统MAC层设计276

10.9.1无线空中接口协议结构276

10.9.2数据链路层协议结构及各子层功能概述276

10.9.3 RLC子层设计277

10.9.4 MAC子层设计278

10.9.5自适应链路控制物理层280

10.10无线资源管理模块概述281

10.10.1 QOS管理282

10.10.2接纳控制283

10.10.3动态资源分配284

10.10.4 RRC功能286

10.10.5切换287

10.11本章小结288

参考文献289

缩略语290