MIMO无线网络手册

本书讨论了MIMO*网络的信道、关键技术和标准，包括多用户和多小区MIMO技术。本书特别强调了实际的信号传播机制是如何影响系统性能(MIMO容量和错误率)以及如何影响MIMO中的空时编码技术设计。作为原书第2版，本书更新了第1版的内容，介绍了最近的*通信标准MIMO方面的进展，如LTE、LTE-A和Wimax，以及在标准中的一些讨论的新议题，包括CoMP、大规模MIMO、*对齐等。本书深度适中，讨论范围广，适合于高校高年级硕士和博士研究生、产业界研究人员作为参考书籍。 
　　
　　译者序
　　
　　原书前言
　　
　　作者简介
　　
　　缩略语
　　
　　运算符号表
　　
　　第1章多天线通信介绍1
　　
　　11天线阵列处理概述1
　　
　　12多天线系统的空时*信道2
　　
　　121离散时域表示2
　　
　　122路损和阴影3
　　
　　123衰落4
　　
　　124MIMO信道4
　　
　　13在*系统中利用多天线5
　　
　　131分集技术5
　　
　　132复用能力7
　　
　　133*管理8
　　
　　14单输入多输出系统8
　　
　　141选择合并实现接收分集8
　　
　　142增益合并实现接收分集9
　　
　　143混合选择/增益合并实现接收分集12
　　
　　15多输入单输出系统12
　　
　　151多波束天线切换13
　　
　　152匹配波束赋形实现发射分集13
　　
　　153零陷和最优波束赋形14
　　
　　154空时编码实现发射分集14
　　
　　155间接发射分集15
　　
　　16多输入多输出系统16
　　
　　161具有完全发射信道信息的MIMO16
　　
　　162无发射信道信息的MIMO18
　　
　　163具有部分发射信道信息的MIMO21
　　
　　17多链路MIMO网络：从多用户到多小区MIMO22
　　
　　18商用*系统中的MIMO技术22
　　
　　第2章从多维传输到多链路MIMO信道24
　　
　　21方向性信道建模25
　　
　　211双方向性信道冲激响应25
　　
　　212多维相关函数和平稳性29
　　
　　213信道衰落统计量和K因子30
　　
　　214多普勒谱和相干时间31
　　
　　215功率延迟和方向谱33
　　
　　216双方向性信道的互相关特性35
　　
　　22MIMO信道矩阵35
　　
　　221推导MIMO信道矩阵35
　　
　　222天线和传播的联系：引入导向向量36
　　
　　223有限散射体时的MIMO信道表示37
　　
　　23MIMO信道矩阵的统计特性37
　　
　　231空间相关37
　　
　　232奇异值和特征值40
　　
　　233Frobenius范数41
　　
　　24多链路MIMO传播41
　　
　　25天线阵列对MIMO信道的影响42
　　
　　251理想与实际的天线阵列42
　　
　　252互耦合43
　　
　　253双极化天线46
　　
　　26MIMO信道建模47
　　
　　261分析表示与实际模型47
　　
　　262离散MIMO信道建模：重温抽样理论47
　　
　　第3章系统设计中MIMO信道的分析表示49
　　
　　31基于传播的MIMO度量50
　　
　　311模型和相关矩阵的比较50
　　
　　312多径丰富程度特征的度量51
　　
　　313测量MIMO信道的非平稳性53
　　
　　314测量多链路MIMO信道之间的距离56
　　
　　32窄带相关MIMO信道的单链路分析表示58
　　
　　321瑞利衰落信道58
　　
　　322莱斯衰落信道60
　　
　　323双瑞利衰落小孔信道60
　　
　　324相关瑞利动态信道61
　　
　　33双极化信道63
　　
　　331建模去极化的天线和散射63
　　
　　332双极化瑞利衰落信道65
　　
　　333双极化莱斯衰落信道70
　　
　　34MIMO信道可分离的表示70
　　
　　341克罗内克模型70
　　
　　342虚信道的表示72
　　
　　343特征波束模型74
　　
　　344可分离表示方法的精度76
　　
　　35频率选择性MIMO信道82
　　
　　36MIMO信道的多链路分析表示83
　　
　　第4章性能评估中使用的实际MIMO信道模型85
　　
　　41电磁波模型85
　　
　　411基于射线的确定性模型85
　　
　　412多极化信道86
　　
　　42基于几何的随机模型86
　　
　　421单环模型87
　　
　　422双环模型89
　　
　　423混合椭圆环模型89
　　
　　424椭圆和圆形模型91
　　
　　425基于几何的模型扩展到双极化信道91
　　
　　426基于几何的信道模型的克罗内克可分离性93
　　
　　43经验信道模型95
　　
　　431扩展SalehValenzuela模型95
　　
　　432SUI信道模型96
　　
　　433多链路场景中的阴影相关模型97
　　
　　44标准化中的MIMO信道模型98
　　
　　441IEEE80211TGn模型98
　　
　　442IEEE80216/WiMAX模型98
　　
　　443COST259/273方向信道模型99
　　
　　4443GPP/3GPP2空间信道模型和WINNER100
　　
　　445COST2100多链路MIMO信道模型102
　　
　　446WINNERⅡ多链路MIMO信道模型103
　　
　　第5章单链路MIMO信道容量105
　　
　　51引言105
　　
　　511信息论的一些概念105
　　
　　512系统模型106
　　
　　52确定性MIMO信道的容量107
　　
　　521容量和注水算法107
　　
　　522容量界和次优的功率分配111
　　
　　53快衰落信道的遍历容量111
　　
　　531理想传输信道信息的MIMO容量112
　　
　　532部分传输信道信息的MIMO容量113
　　
　　54独立同分布瑞利快衰落信道113
　　
　　541理想信道信息113
　　
　　542部分传输信道信息115
　　
　　55相关瑞利快衰落信道122
　　
　　551相等功率分配的频谱效率122
　　
　　552部分传输信道信息126
　　
　　56莱斯快衰落信道129
　　
　　561相等功率分配的频谱效率129
　　
　　562部分传输信道信息131
　　
　　57中断容量和概率以及在慢衰落信道中分集复用的折中131
　　
　　571理想发射信道信息132
　　
　　572部分传输信道信息133
　　
　　58独立同分布瑞利慢衰落信道134
　　
　　581无限SNR134
　　
　　582有限SNR139
　　
　　59相关瑞利和莱斯慢衰落信道140
　　
　　第6章独立同分布瑞丽平坦衰落信道的空时编码142
　　
　　61空时编码概述142
　　
　　62系统模型143
　　
　　63基于错误率的设计方法143
　　
　　631快衰落MIMO信道：距离积准则145
　　
　　632慢衰落MIMO信道：秩行列式和秩迹准则146
　　
　　64基于信息论的设计方法148
　　
　　641快衰落MIMO信道：达到遍历容量148
　　
　　642慢衰落MIMO信道：达到分集复用折中150
　　
　　65空时分组码154
　　
　　651线性STBC的通用架构155
　　
　　652空间复用/VBLAST160
　　
　　653DBLAST169
　　
　　654正交空时分组码171
　　
　　655准正交空时分组码177
　　
　　656线性离散码179
　　
　　657代数空时编码181
　　
　　658全局性能比较184
　　
　　66空时格码186
　　
　　661空时格码186
　　
　　662超正交空时格码192
　　
　　第7章MIMO接收机设计：检测和信道估计194
　　
　　71回顾：系统模型194
　　
　　72非编码传输MIMO接收机195
　　
　　721最优检测195
　　
　　722格型重构195
　　
　　723线性接收机196
　　
　　724判决反馈接收机199
　　
　　725格型回退辅助检测199
　　
　　726球形译码算法和QRML检测200
　　
　　727排序球形检测205
　　
　　728具有确定复杂度的宽度优先搜索检测205
　　
　　729半定松弛检测207
　　
　　7210最慢下降检测208
　　
　　73编码传输系统的MIMO接收机210
　　
　　731迭代MIMO接收机210
　　
　　732空时编码调制211
　　
　　74MIMO信道估计211
　　
　　741信道估计的目的211
　　
　　742慢衰信道212
　　
　　743快衰信道213
　　
　　第8章现实MIMO信道的差错概率215
　　
　　81条件成对错误概率方法215
　　
　　811退化信道215
　　
　　812空间复用示例218
　　
　　82平均成对错误概率方法介绍220
　　
　　83瑞利衰落信道中的平均成对错误概率223
　　
　　831高信噪比区域223
　　
　　832中等信噪比区域230
　　
　　833低信噪比区域234
　　
　　834总结与举例235
　　
　　84莱斯衰落信道中的平均成对错误概率237
　　
　　85关于现实信道中空时码设计的看法239
　　
　　第9章现实MIMO信道上无传输信道知识的空时编码240
　　
　　91信息论激励的设计方法240
　　
　　92信息论激励的慢衰落信道中的码设计242
　　
　　921通用码设计准则242
　　
　　922MISO信道244
　　
　　923并行信道245
　　
　　93错误概率激励的设计方法247
　　
　　931设计鲁棒码247
　　
　　932退化信道中的平均成对错误概率248
　　
　　933灾难码和一般设计准则251
　　
　　94错误概率激励的慢衰落信道中的码设计256
　　
　　941满秩码256
　　
　　942线性空时分组码256
　　
　　943基于设计准则的虚拟信道表示259
　　
　　944与信息论关系激励的设计260
　　
　　945慢衰落信道中的实践码设计261
　　
　　95错误概率激励的快衰落信道中的码设计268
　　
　　951“积意识”灾难码268
　　
　　952快衰落信道中的实践码设计269
　　
　　第10章基于部分传输信道信息的空时编码273
　　
　　101基于信道统计信息的预编码简介276
　　
　　1011信息论激励的设计方法276
　　
　　1012错误概率激励的设计方法277
　　
　　102针对正交空时分组码的基于信道统计信息的预编码277
　　
　　1021Kronecker瑞利衰落信道中的最优预编码278
　　
　　1022非Kronecker瑞利衰落信道中的最优预编码282
　　
　　1023莱斯信道中的最优预编码282
　　
　　103非单位错误矩阵的编码中基于信道统计信息的预编码284
　　
　　104针对空间复用的基于信道统计信息的预编码287
　　
　　1041波束赋形288
　　
　　1042星座塑形289
　　
　　105量化预编码和天线选择技术简介292
　　
　　106针对主特征模式传输的量化预编码和天线选择293
　　
　　1061选择准则和码本设计293
　　
　　1062基于矢量量化的最优码本设计294
　　
　　1063独立同分布瑞利衰落信道295
　　
　　1064空间相关瑞利衰落信道299
　　
　　1065双极化瑞利衰落信道303
　　
　　1066动态瑞利衰落信道305
　　
　　107针对正交空时分组码的量化预编码和天线选择307
　　
　　1071选择准则和码本设计307
　　
　　1072天线子集选择和可实现分集增益308
　　
　　108针对空间复用的量化预编码和天线选择310
　　
　　1081选择准则和码本设计310
　　
　　1082解码策略对错误概率的影响311
　　
　　1083扩展到多模预编码312
　　
　　109信息论激励的量化预编码313
　　
　　第11章频率选择性信道的空时编码315
　　
　　111单载波与多载波传输315
　　
　　1111单载波传输315
　　
　　1112多载波传输：MIMOOFDM316
　　
　　1113单载波和多载波的统一表达式320
　　
　　112频率选择性信道的信息论分析322
　　
　　1121容量分析322
　　
　　1122等功率分配下的互信息323
　　
　　1123分集复用折中323
　　
　　113平均成对错误概率324
　　
　　114瑞利衰落信道下的单载波传输编码设计原则325
　　
　　1141整体延时分集325
　　
　　1142LindskogPaulraj机制327
　　
　　1143其他构造328
　　
　　115瑞利衰落信道下空频编码MIMOOFDM传输的编码设计原则328
　　
　　1151分集增益分析328
　　
　　1152编码增益分析331
　　
　　1153空间频率线性分组码333
　　
　　1154循环延时分集335
　　
　　1155循环预编码338
　　
　　116空间相关频率选择性信道下编码的鲁棒性339
　　
　　1161退化抽头340
　　
　　1162空频MIMOOFDM的应用341
　　
　　1163循环预编码的应用342
　　
　　第12章多用户MIMO344
　　
　　121系统模型344
　　
　　1211多址接入信道——上行345
　　
　　1212广播信道——下行346
　　
　　122多址接入信道（MAC）的容量349
　　
　　1221固定信道的容量区349
　　
　　1222快衰落信道的遍历容量区355
　　
　　1223慢衰落信道的中断容量、中断概率和分集复用折中360
　　
　　123广播信道（BC）的容量364
　　
　　1231固定信道的容量区365
　　
　　1232快衰落信道的遍历容量区373
　　
　　1233慢衰落信道的中断容量、中断概率和分集复用折中375
　　
　　124广播信道多址接入信道的对偶性377
　　
　　1241SISO信道的对偶性377
　　
　　1242MIMO信道的对偶性379
　　
　　125多用户分集、资源分配和调度383
　　
　　1251多用户分集383
　　
　　1252资源分配、公平和调度386
　　
　　1253用户分组390
　　
　　126速率和的比例定律392
　　
　　1261高和低SNR区域392
　　
　　1262大规模天线阵列394
　　
　　1263大规模的用户396
　　
　　127上行多用户MIMO398
　　
　　128具有传输信道信息的下行多用户MIMO预编码398
　　
　　1281匹配波束赋形400
　　
　　1282迫零波束赋形401
　　
　　1283块对角化403
　　
　　1284正则化迫零波束赋形405
　　
　　1285联合泄露抑制406
　　
　　1286最大速率和波束赋形408
　　
　　1287具有目标SINR的波束赋形409
　　
　　1288TomlinsonHarashima预编码412
　　
　　1289向量扰动416
　　
　　12810全局性能比较418
　　
　　129部分传输信道信息的下行多用户MIMO预编码422
　　
　　1291伺机波束赋形酉预编码伺机波束赋形422
　　
　　1292基于反馈的量化预编码424
　　
　　1293过时反馈预编码435
　　
　　第13章多小区MIMO438
　　
　　131*网络的*438
　　
　　1311典型的小区*消除439
　　
　　1312面向多小区协同和协调441
　　
　　132系统模型443
　　
　　1321*信道协调443
　　
　　1322多址接入和广播信道协同446
　　
　　133网络架构447
　　
　　1331多小区测量、成簇和传输447
　　
　　1332分布式和集中式架构448
　　
　　1333用户中心簇和网络预定义簇449
　　
　　134多小区MIMO信道的容量450
　　
　　1341SISO信道450
　　
　　1342大于两用户SISO*信道456
　　
　　1343MIMO*信道457
　　
　　1344多址接入和广播信道458
　　
　　135多小区分集和资源分配459
　　
　　1351多小区多用户分集460
　　
　　1352多小区资源分配462
　　
　　136协调功控464
　　
　　1361大量用户464
　　
　　1362大量*464
　　
　　1363高和低SNR等级465
　　
　　1364两小区簇467
　　
　　1365OFDMA网络468
　　
　　1366完全分布式功率控制475
　　
　　137协调波束赋形479
　　
　　1371匹配波束赋形479
　　
　　1372迫零波束赋形和分块对角化480
　　
　　1373*对齐482
　　
　　1374联合泄漏抑制488
　　
　　1375最大化网络累积速率波束赋形488
　　
　　1376基于分配的目标SNR波束赋形489
　　
　　1377均衡竞争和协调490
　　
　　1378伺机波束赋形490
　　
　　138协调、调度、波束赋形和功率控制490
　　
　　1381MIMOOFDMA网络490
　　
　　1382协调的通用架构494
　　
　　139多小区协调编码496
　　
　　1310网络MIMO497
　　
　　第14章LTE、LTEAdvanced和WiMAX中的MIMO技术500
　　
　　141设计目标和主要技术500
　　
　　1411系统要求500
　　
　　1412核心技术501
　　
　　142天线和网络部署503
　　
　　1421优先排序的多天线设置503
　　
　　1422部署场景505
　　
　　1423回程506
　　
　　143参考信号507
　　
　　1431专用和公共参考信号对比507
　　
　　1432下行设计508
　　
　　1433上行设计510
　　
　　144单用户MIMO510
　　
　　1441MIMO编码510
　　
　　1442开环和闭环MIMO512
　　
　　1443开环空间复用：空时/频编码512
　　
　　1444开环空间复用：循环预编码514
　　
　　1445上行SUMIMO514
　　
　　145多用户MIMO515
　　
　　1451基于码本和非码本的预编码515
　　
　　1452MUMIMO维度516
　　
　　1453MUMIMO的透传性517
　　
　　ⅩⅦⅩⅧ1454SU/MUMIMO动态切换517
　　
　　1455开环MUMIMO518
　　
　　1456上行MUMIMO519
　　
　　146多小区MIMO519
　　
　　1461传统*消除519
　　
　　1462半静态ICIC519
　　
　　1463增强ICIC520
　　
　　1464多点协同（CoMP）522
　　
　　147信道状态信息（CSI）反馈525
　　
　　1471反馈类型525
　　
　　1472反馈机制527
　　
　　1473量化反馈和码本设计528
　　
　　1474上行导频532
　　
　　1475多小区MIMO下的CSI反馈532
　　
　　148超越LTEA：大规模多小区和大规模多天线网络533
　　
　　第15章MIMOOFDMA系统级评估535
　　
　　151单用户MIMO535
　　
　　1511天线部署和配置536
　　
　　1512信道估计误差537
　　
　　1513反馈类型538
　　
　　1514反馈精度538
　　
　　152多用户MIMO540
　　
　　1521天线部署与配置540
　　
　　1522规模541
　　
　　1523信道估计误差542
　　
　　1524接收滤波器542
　　
　　1525发送滤波器和反馈类型544
　　
　　1526反馈精度545
　　
　　1527损耗的累积影响549
　　
　　1528单用户/多用户MIMO动态切换549
　　
　　1529多用户分集551
　　
　　153同构网络中撒用户和小区分簇551
　　
　　1531站内与站间分簇551
　　
　　1532用户为中心与网络预定义分簇551
　　
　　1533受益于CoMP的用户群552
　　
　　1534反馈开销552
　　
　　154同构网络中的协调调度和波束赋形554
　　
　　1541天线部署555
　　
　　1542迭代次数556
　　
　　1543协调调度与协调波束赋形557
　　
　　1544链路自适应和CQI计算557
　　
　　155异构网络中的协同调度和功率控制557
　　
　　1551家庭基站558
　　
　　1552下行死区问题559
　　
　　1553静态二元开关功率控制561
　　
　　1554动态二元开关功率控制563
　　
　　1555动态和静态二元开关功率控制对比565
　　
　　1556微微小区和分布式天线系统565
　　
　　156结束语565
　　
　　附录567
　　
　　附录A有用的数学和矩阵特性567
　　
　　附录B复高斯随机变量和矩阵569
　　
　　B1一些有用的概率分布569
　　
　　B2威沙特矩阵的特征值570
　　
　　B21威沙特矩阵特征值的行列式和乘积570
　　
　　B22排序特征值的分布571
　　
　　B23非排序特征值的分布571
　　
　　附录C天线耦合模型572
　　
　　C1关于阻抗参数的最小散射体572
　　
　　C11电路表达572
　　
　　C12辐射图573
　　
　　C2关于导纳参数的最小散射体575
　　
　　附录D推导平均成对错误概率577
　　
　　D1联合空时相关莱斯衰落信道578
　　
　　D2空间相关莱斯慢衰落信道579
　　
　　D3联合空时相关莱斯分组衰落信道580
　　
　　D4独立同分布瑞利慢衰落和快衰落信道581
　　
　　参考文献
　　
　　缩略语

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ISBN：978-7-111-50932-5    出版社：机械工业出版社     出版日期：2015-11    装帧：平装    定价：￥168.00   类别：通信