本书内容共分三部分18章.第1部分介绍推出此书的背景和MIMO系统,回顾了无线通信、空-时分集和编码以及宽带空-时-频分集和编码的基本原理;第2部分涉及的主题是物理层协同通信,例如迟延信道和协议、性能界、最佳电源控制、多节点协同、分布式空-时和空-频编码、迟延选择、差分协同传输和能效;第3部分重点在协同网络的实现上,包括网络协同性和基于内容的多输入、分布式路由、信源-信道编码、信源-信道分集、覆盖范围扩展、协同宽带网络实现等。
第一部分 背景和MIMO系统
第1章 引言/3
1.1 无线信道/3
1.1.1 加性高斯白噪声/3
1.1.2 大尺度传播效应/4
1.1.3 小尺度传播效应/4
1.1.4 功率时延谱/5
1.1.5 均匀散射环境模型/11
1.1.6 其他信道系数模型/16
1.2 通过信道容量描述性能/17
1.3 正交频分复用/19
1.4 无线信道的分集/22
1.4.1 时间分集/24
1.4.2 频率分集/25
1.4.3 MIMO系统/25
1.5 协作分集/31
1.6 参考的文献说明/32
第2章 空时分集和编码/33
2.1 系统模型和性能准则/33
2.2 空时编码/36
2.2.1 循环酉编码/36
2.2.2 正交设计的ST码/38
2.2.3 对角代数ST码/45
2.3 本章小结和参考的文献说明/46
习题/47
第3章 空时频分集与空时频编码/50
3.1 空频分集和编码/50
3.1.1 MIMO-OFDM系统模型/50
3.1.2 满分集空频码的映射设计方法/54
3.1.3 满速率满分集空频码的设计/63
3.2 空时频分集和编码/77
3.2.1 空时频编码的MIMO-OFDM系统模型/77
3.2.2 性能准则与最大可得分集/78
3.2.3 满分集空时频码设计方法/81
3.3 本章小结和参考的文献说明/89
习题/90
第二部分 协作通信
第4章 中继信道及协议/95
4.1 协作通信/95
4.2 协作协议/96
4.2.1 固定协作策略/97
4.2.2 自适应协作策略/105
4.3 分级协作/108
4.3.1 网络模型/108
4.3.2 分级协作协议描述/109
4.3.3 协议分析/113
4.3.4 线性容量度量/115
4.4 本章小结和参考的文献说明/116
习题/117
第5章 单中继协作通信/119
5.1 系统模型/119
5.2 DF协议的误符号率分析/121
5.2.1 闭式SER分析/121
5.2.2 SER上界及渐进近似/124
5.2.3 最优功率分配/127
5.2.4 一些特殊场景/130
5.2.5 仿真举例/131
5.3 AF协议的SER分析/132
5.3.1 利用MGF方法的SER分析/133
5.3.2 调和平均值的简单MGF表达/134
5.3.3 渐进紧的近似解/136
5.3.4 最优功率分配/139
5.3.5 仿真举例/140
5.4 DF与AF协作增益的比较/141
5.5 中继通信中的调制变换/145
5.6 本章小结和参考的文献说明/148
习题/149
第6章 多节点协作通信/151
6.1 多节点译码转发协议/151
6.1.1 系统模型和协议描述/151
6.1.2 精确SER性能分析/153
6.1.3 SER近似/156
6.1.4 最优功率分配/162
6.2 多节点放大转发协议/168
6.2.1 放大转发源信息/168
6.2.2 基于MRC的放大转发中继/172
6.2.3 中断分析和最优功率分配/175
6.3 本章小结和参考的文献说明/182
习题/182
第7章 分布式空时码和分布式空频码/185
7.1 分布式空时码(DSTC/185
7.1.1 译码转发协议下的分布式空时码(DSTC/186
7.1.2 放大转发协议下的分布式空时码/190
7.1.3 对抗同步误差的分布式空时码/194
7.2 分布式空频码(DSFC/201
7.2.1 译码转发协议下的分布式空频码/201
7.2.2 放大转发协议下的分布式空频码/208
7.2.3 码字设计和注释/214
7.3 本章小结和参考的文献说明/215
附录/216
习题/217
第8章 中继选择:何时参与协作和与谁协作/220
8.1 动机及中继选择协议/220
8.1.1 传统的协作场景/220
8.1.2 中继选择准则/221
8.1.3 单中继的译码转发协议/222
8.2 性能分析/223
8.2.1 平均带宽效率分析/223
8.2.2 误符号率(SER分析及其上界/224
8.3 多中继场景/229
8.3.1 带宽效率/230
8.3.2 SER分析及其上界/232
8.4 最优功率分配/234
8.5 本章小结和参考的文献说明/238
习题/239
第9章 协作通信中的差分调制/242
9.1 差分调制/242
9.2 译码转发协作通信的差分调制方案(DiffDF/243
9.2.1 单中继DiffDF/243
9.2.2 多中继DiffDF/265
9.3 放大转发协作通信的差分调制方案(DiffAF/276
9.3.1 单中继DiffAF/277
9.3.2 多中继DiffAF/284
9.4 本章小结和参考的文献说明/295
习题/297
第10章 协作传感器网络中的能量效率/299
10.1 系统模型/299
10.2 性能分析与最优功率分配/301
10.2.1 直接传输/301
10.2.2 协作传输/302
10.3 多中继场景/304
10.4 实验结果/306
10.4.1 数值例子/307
10.5 本章小结和参考的文献说明/311
习题/311
第三部分 协作网络
第11章 协作认知多址接入/315
11.1 系统模型/316
11.2 协作认知多址接入(CCMA协议/318
11.2.1 单帧CCMA协议/318
11.2.2 多帧CCMA协议/319
11.3 稳定性分析/319
11.3.1 CCMA-S协议稳定性分析/320
11.3.2 CCMA-M的稳定性分析/328
11.3.3 现有的协作协议稳定性分析/332
11.3.4 数值仿真/335
11.4 吞吐量区域/337
11.5 时延分析/338
11.5.1 CCMA-S的时延性能/338
11.5.2 CCMA-Me的时延性能/339
11.5.3 时延性能的例子/340
11.6 本章小结和参考的文献说明/341
习题/342
第12章 内容感知的协作多址接入/344
12.1 系统模型/344
12.1.1 语音源模型/344
12.1.2 网络模型/346
12.1.3 信道模型/347
12.2 具有竞争意识的协作多址协议/347
12.3 动态模型/348
12.3.1 状态转移概率/350
12.4 性能分析/351
12.4.1 网络吞吐量/351
12.4.2 多址接入延迟/352
12.4.3 丢包率/354
12.4.4 主观话音质量/357
12.5 竞争?协作访问的折中/358
12.6 本章小结和参考的文献说明/360
习题/361
第13章 分布式的协作路由/362
13.1 网络模型和发射节点/363
13.1.1 网络模型/363
13.1.2 直接的和协作的传输模式/364
13.2 链路分析/364
13.3 基于协作的路由算法/366
13.3.1 性能分析:规则直线型网络/368
13.3.2 性能分析:规则网格网络/369
13.4 仿真例子/371
13.5 本章小结和参考的文献说明/375
习题/376
第14章 联合信源?信道编码的协作/378
14.1 联合信源?信道编码的比特速率分配/378
14.2 采用用户协作的联合信源信道编码/379
14.3 源?信道?协作折中问题/381
14.4 信源编/解码/382
14.4.1 实际的信源编/解码/383
14.5 信道编/解码器/385
14.6 信源?信道?协作性能的分析/386
14.6.1 放大转发协作/387
14.6.2 解码转发协作/393
14.6.3 非协作情况/394
14.7 D-SNR特性的验证/397
14.8 信源?信道?协作折中的效果/398
14.9 本章小结和参考的文献说明/402
习题/403
第15章 失真指数的渐近性能/405
15.1 信源?信道分集的系统设置/405
15.2 多跳信道/408
15.2.1 多跳放大转发协议/409
15.2.2 多跳译码转发协议/415
15.3 中继信道/418
15.3.1 放大转发协议/419
15.3.2 译码转发中继信道/428
15.4 讨论/429
15.5 本章小结和参考的文献说明/431
习题/431
第16章 基于协作的覆盖增强技术/433
16.1 系统模型/433
16.2 中继分配协议与分析/435
16.2.1 直接传输/435
16.2.2 协作传输的条件中断概率/436
16.2.3 最优中继位置/437
16.3 中继分配算法/438
16.3.1 最近邻节点分配协议/439
16.3.2 固定中继策略/440
16.3.3 下界:Genie-aided算法/442
16.4 数值仿真结果/443
16.5 本章小结和参考的文献说明/446
习题/446
第17章 宽带协作通信/448
17.1 系统模型/448
17.2 协作协议及中继分配方案/449
17.3 性能分析/451
17.3.1 中断概率/451
17.4 性能下界/454
17.5 最佳中继位置/455
17.6 本章小结和参考的文献说明/456
习题/457
第18章 通过协作方式的网络寿命最大化/459
18.1 概述/459
18.2 系统模型/460
18.2.1 非协作无线网络/460
18.2.2 协作解码转发协议/461
18.3 通过使用协作节点使寿命最大化/463
18.3.1 问题表述/463
18.3.2 两节点无线网络的解析解/464
18.3.3 多节点无线网络/468
18.4 配置中继以提升设备寿命/470
18.5 仿真举例/473
18.6 本章小结和参考的文献说明/477
习题/477
参考文献/479