國(guó)之重器出版工程 5G無線接入網(wǎng)絡(luò) 霧計(jì)算和云計(jì)算
定 價(jià):159 元
叢書名:國(guó)之重器出版工程·5G叢書
- 作者:彭木根
- 出版時(shí)間:2018/8/1
- ISBN:9787115487629
- 出 版 社:人民郵電出版社
- 中圖法分類:TN915.6
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書全面深入地介紹了面向第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)的霧無線接入網(wǎng)絡(luò)和云無線接入網(wǎng)絡(luò),包括系統(tǒng)架構(gòu)、理論組網(wǎng)性能、信道估計(jì)、資源分配等,突出了云計(jì)算和霧計(jì)算與無線接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的特征及相互間差異,顯示了相應(yīng)的性能增益。本書籍內(nèi)容詳實(shí)豐富、深入淺出,可作為高等院校的通信工程、電子信息工程和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生相關(guān)課程的教材或者理論科研參考書,也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的理論指導(dǎo)手冊(cè)。
云無線接入網(wǎng)(cloud radio access network,C-RAN)被認(rèn)為是有望解決第五代移動(dòng)通信(5G)技術(shù)服務(wù)需求問題的核心技術(shù)方案之一,已有研究表明C-RAN具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì),能有效提升網(wǎng)絡(luò)的譜效率和能效率。 本書作者長(zhǎng)期從事無線通信研究,此前出版過5本無線通信相關(guān)圖書。本書屬于國(guó)之重器出版工程系列叢書,是代表國(guó)家水平的高品質(zhì)、系列化的學(xué)術(shù)專著。
彭木根(1978-),男,北京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,教師發(fā)展中心主任。教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究中心主任、IET 會(huì)士、中國(guó)電子學(xué)會(huì)青年科學(xué)家俱樂部副zhu席、北京科技人才研究會(huì)副秘書長(zhǎng)。獲得第三十屆北京五四青年獎(jiǎng)?wù)拢?入選首屆國(guó)家自然科學(xué)基金you秀青年基金、首屆長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃青年學(xué)者、國(guó)家萬人計(jì)劃—青年拔尖人才項(xiàng)目等。發(fā)表本領(lǐng)域ding級(jí)期刊論文40 余篇,其中7 篇論文入選ESI 高被引論文數(shù)據(jù)庫(kù),Google 學(xué)術(shù)引用3 200 余次。擔(dān)任IEEECommunication Magazine、IEEE Access、IET Communications等期刊編委,在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上做特邀報(bào)告7 次,7 次獲得國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議zui佳論文獎(jiǎng)。出版專著譯著12 部,包括英文專著1 部, 獲得中華you秀出版物圖書獎(jiǎng)。獲得國(guó)內(nèi)外shou權(quán)技術(shù)發(fā)明專利59 項(xiàng),其中轉(zhuǎn)讓28 項(xiàng)。曾獲得高等學(xué)?茖W(xué)研究you秀成果獎(jiǎng)(科學(xué)技術(shù))技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(排名D二)和自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(pai名D一)、中國(guó)通信學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(pai名D一)、茅以升科技獎(jiǎng)北京青年科技獎(jiǎng)、國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)亞太區(qū)杰出青年科學(xué)家獎(jiǎng)等。?
第1章 無線接入網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)001
1.1 云無線接入網(wǎng)絡(luò)005
1.1.1 C-RAN歷史發(fā)展007
1.1.2 C-RAN優(yōu)缺點(diǎn)008
1.1.3 C-RAN挑戰(zhàn)009
1.2 異構(gòu)云無線接入網(wǎng)絡(luò)010
1.3 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)015
1.3.1 F-RAN系統(tǒng)架構(gòu)016
1.3.2 F-RAN關(guān)鍵技術(shù)018
1.3.3 F-RAN技術(shù)挑戰(zhàn)024
1.4 F-RAN網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)025
1.4.1 基于邊緣計(jì)算的接入網(wǎng)絡(luò)切片026
1.4.2 F-RAN接入網(wǎng)絡(luò)切片關(guān)鍵技術(shù)029
1.4.3 F-RAN接入網(wǎng)絡(luò)切片挑戰(zhàn)033
參考文獻(xiàn)034
第2章 云無線接入網(wǎng)絡(luò)性能039
2.1 基于空間點(diǎn)過程的節(jié)點(diǎn)位置分布模型041
2.1.1 泊松點(diǎn)過程041
2.1.2 泊松—費(fèi)列羅里模型042
2.1.3 用戶距離分布043
2.2 不同場(chǎng)景信道特征研究044
2.3 有用信號(hào)分布046
2.3.1 系統(tǒng)模型046
2.3.2 信號(hào)源為單天線RRH047
2.3.3 信號(hào)源為多天線RRH048
2.4 數(shù)值仿真分析048
2.5 C-RAN上行場(chǎng)景性能分析052
2.5.1 系統(tǒng)模型052
2.5.2 用戶接入策略053
2.5.3 系統(tǒng)性能分析054
2.5.4 數(shù)值仿真分析065
2.6 C-RAN下行場(chǎng)景性能分析067
2.6.1 系統(tǒng)模型068
2.6.2 用戶接入策略069
2.6.3 系統(tǒng)性能分析070
2.6.4 數(shù)值仿真分析073
2.7 C-RAN室內(nèi)場(chǎng)景性能分析074
2.7.1 系統(tǒng)模型074
2.7.2 用戶接入策略076
2.7.3 性能分析077
2.7.4 數(shù)值仿真分析081
2.8 小結(jié)083
參考文獻(xiàn)084
第3章 異構(gòu)云無線接入網(wǎng)絡(luò)理論性能087
3.1 基于用戶接入的H-CRAN理論性能089
3.1.1 用戶接入策略091
3.1.2 系統(tǒng)性能分析093
3.1.3 數(shù)值仿真分析105
3.2 基于預(yù)編碼策略的中斷概率性能109
3.2.1 預(yù)編碼技術(shù)109
3.2.2 系統(tǒng)模型110
3.2.3 不同預(yù)編碼下用戶SINR分布112
3.2.4 兩種預(yù)編碼策略下的系統(tǒng)中斷概率114
3.2.5 仿真結(jié)果分析118
3.3 基于預(yù)編碼策略的容量和誤比特率性能119
3.3.1 兩種預(yù)編碼的系統(tǒng)容量121
3.3.2 兩種預(yù)編碼的平均誤比特率125
3.3.3 性能分析126
參考文獻(xiàn)128
第4章 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)理論性能129
4.1 基于隨機(jī)幾何的F-RAN理論傳輸性能130
4.1.1 典型用戶接入特定RRH的有效容量136
4.1.2 典型用戶接入RRH協(xié)作簇的平均有效容量138
4.1.3 典型用戶接入RRH協(xié)作簇的能量效率140
4.1.4 基于博弈理論的傳輸性能優(yōu)化141
4.1.5 仿真結(jié)果與分析150
4.2 F-RAN中基于內(nèi)容緩存的傳輸方法154
4.2.1 基于F-AP的內(nèi)容傳輸157
4.2.2 基于RRH協(xié)作簇的內(nèi)容傳輸158
4.2.3 內(nèi)容接入策略和緩存部署方法159
4.2.4 服務(wù)簇的傳輸需求量160
4.2.5 內(nèi)容傳輸?shù)钠骄闅v速率161
4.2.6 傳輸?shù)牡却龝r(shí)延和時(shí)延比率165
4.2.7 面向時(shí)延性能的傳輸方法分析170
4.3 仿真結(jié)果與分析172
4.3.1 推論4-2和推論4-3的平均遍歷速率的準(zhǔn)確性驗(yàn)證172
4.3.2 用戶請(qǐng)求單個(gè)內(nèi)容對(duì)象的等待時(shí)延173
4.3.3 用戶請(qǐng)求多個(gè)內(nèi)容對(duì)象的等待時(shí)延174
參考文獻(xiàn)175
第5章 云無線接入網(wǎng)絡(luò)信道估計(jì)技術(shù)177
5.1 信道估計(jì)技術(shù)概述178
5.1.1 導(dǎo)頻輔助的信道估計(jì)179
5.1.2 基于疊加導(dǎo)頻的信道估計(jì)180
5.1.3 盲或半盲信道估計(jì)182
5.2 分段導(dǎo)頻傳輸方案和信道估計(jì)算法研究184
5.2.1 系統(tǒng)建模185
5.2.2 信道建模187
5.2.3 分段導(dǎo)頻傳輸189
5.2.4 數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸191
5.2.5 信道估計(jì)算法設(shè)計(jì)192
5.2.6 克拉美羅界196
5.3 數(shù)據(jù)接收檢測(cè)方案和導(dǎo)頻優(yōu)化設(shè)計(jì)研究202
5.3.1 數(shù)據(jù)檢測(cè)和導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)204
5.3.2 系統(tǒng)模型與信道建模204
5.3.3 上行數(shù)據(jù)信號(hào)檢測(cè)矩陣205
5.3.4 前傳鏈路導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)207
5.3.5 接入鏈路導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)210
5.3.6 聯(lián)合MRC-ZF接收檢測(cè)216
5.3.7 基于頻譜效率的導(dǎo)頻設(shè)計(jì)221
5.4 仿真評(píng)估與性能驗(yàn)證223
5.4.1 仿真場(chǎng)景設(shè)置224
5.4.2 信道估計(jì)算法的仿真實(shí)現(xiàn)與性能驗(yàn)證225
5.4.3 導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的仿真實(shí)現(xiàn)與性能驗(yàn)證229
參考文獻(xiàn)233
第6章 云無線接入網(wǎng)絡(luò)的半盲信道估計(jì)237
6.1 理想前傳鏈路下的半盲信道估計(jì)239
6.1.1 C-RAN傳輸方法239
6.1.2 C-RAN半盲信道估計(jì)算法240
6.1.3 仿真結(jié)果與分析242
6.2 非理想無線前傳鏈路下的半盲信道估計(jì)244
6.2.1 系統(tǒng)模型與傳輸方法244
6.2.2 半盲信道估計(jì)優(yōu)化算法247
6.2.3 仿真結(jié)果與分析257
6.3 非理想無線前傳鏈路下的低復(fù)雜度半盲信道估計(jì)260
6.3.1 效益函數(shù)中容量的下界分析260
6.3.2 效益函數(shù)中信道估計(jì)精度的上界分析262
6.3.3 仿真結(jié)果與分析267
參考文獻(xiàn)271
第7章 云無線接入網(wǎng)絡(luò)的資源分配273
7.1 基于業(yè)務(wù)隊(duì)列的協(xié)作多點(diǎn)傳輸下的動(dòng)態(tài)無線資源分配274
7.1.1 系統(tǒng)模型276
7.1.2 混合多點(diǎn)協(xié)作傳輸方案277
7.1.3 基于馬爾可夫決策過程的問題建模281
7.1.4 低復(fù)雜度功率和速率分配策略284
7.1.5 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析288
7.2 基于業(yè)務(wù)隊(duì)列的面向預(yù)編碼優(yōu)化的動(dòng)態(tài)無線資源優(yōu)化292
7.2.1 系統(tǒng)模型293
7.2.2 基于馬爾可夫決策過程的問題建模295
7.2.3 低復(fù)雜度協(xié)作預(yù)編碼策略297
7.2.4 性能仿真驗(yàn)證302
7.3 基于業(yè)務(wù)隊(duì)列的聯(lián)合節(jié)點(diǎn)選擇的動(dòng)態(tài)無線資源優(yōu)化305
7.3.1 系統(tǒng)模型和問題建模306
7.3.2 基于李雅普諾夫優(yōu)化的問題轉(zhuǎn)化309
7.3.3 基于組稀疏波束成形的等效算法312
7.3.4 基于松弛整數(shù)規(guī)劃的等效算法318
7.3.5 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析322
參考文獻(xiàn)328
第8章 異構(gòu)云無線接入網(wǎng)絡(luò)的資源分配333
8.1 基于業(yè)務(wù)隊(duì)列的聯(lián)合擁塞控制的動(dòng)態(tài)無線資源優(yōu)化334
8.1.1 系統(tǒng)模型336
8.1.2 準(zhǔn)入控制模型339
8.1.3 問題建模340
8.2 基于李雅普諾夫優(yōu)化的問題轉(zhuǎn)化和分解342
8.2.1 虛擬性能隊(duì)列的引入342
8.2.2 隨機(jī)優(yōu)化問題的轉(zhuǎn)化344
8.2.3 等效優(yōu)化問題的分解345
8.3 低復(fù)雜度資源分配優(yōu)化算法346
8.3.1 連續(xù)性放松347
8.3.2 拉格朗日對(duì)偶分解348
8.4 算法性能界分析351
8.4.1 瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度界351
8.4.2 吞吐量效益性能352
8.5 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析354
8.5.1 仿真場(chǎng)景與參數(shù)設(shè)置354
8.5.2 仿真結(jié)果與分析354
參考文獻(xiàn)360
第9章 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的資源分配363
9.1 傳統(tǒng)性能評(píng)估指標(biāo)及挑戰(zhàn)364
9.1.1 傳統(tǒng)性能指標(biāo)366
9.1.2 新的性能指標(biāo)367
9.2 基于經(jīng)濟(jì)頻譜效率的資源分配371
9.2.1 譜效模型371
9.2.2 前傳鏈路成本模型373
9.2.3 經(jīng)濟(jì)有效的頻譜效率模型373
9.2.4 系統(tǒng)問題描述374
9.2.5 系統(tǒng)問題建模分析375
9.2.6 算法仿真結(jié)果分析384
9.3 F-RAN系統(tǒng)聯(lián)合D2D的資源分配優(yōu)化390
9.3.1 D2D模型390
9.3.2 成本模型392
9.3.3 系統(tǒng)問題描述393
9.3.4 優(yōu)化問題解決394
9.3.5 優(yōu)化問題算法仿真402
參考文獻(xiàn)406