LTE-A和下一代无线网络:信道建模与传播 作 者: (法)Guillaume de la Roche(纪尧姆·德.拉.罗什),(瑞典)Andrés Alayón Glazunov(安德烈斯·阿雷恩·格拉祖诺夫),(英)Ben Allen(本·艾伦) 出版时间: 2015 内容简介 本书系统讲解线通信原理、技术和系统设计所涉及的各个方面。全书分为三部分、共计18章,包括线传播信道的机制、特性、建模与探测,通信收发信机的调制、分集、信道编码、语音编码和均衡技术,多址与蜂窝、OFDM、 扩频技术、多天线技术、认知线电、中继与协作通信、视频编码,以及当前主流和最新出现的线标准系统。既包含线通信的处理技术,又包含当前热门的研究专题。书中的讲解凸显数学描述和直观物理解释相结合,深入浅出,给出的大量例题和习题取自当前主流线通信系统和标准的实际案例。 目录
第一部分背景知识 第1章3GPP LTE.A网络的支撑技术 11简介 12IMT.A的一般特征和需求 121业务 122频谱 123技术性能 13LTE.A的需求 131和容量相关的需求 132系统性能 133实施部署 14LTE.A的支撑技术 141载波聚合 142先进的MIMO技术 143协作多点发送或接收 144中继 145家用eNodeB的增强 146机器类通信 147自优化网络(SON) 148控制和用户平面延迟的改善 15小结 参考文献 第2章线信道建模的基本原理 21传播原理 211自由空间传播和天线增益 212反射和透射 213绕射 214散射 215波导 216多径传播 22确定性的信道描述 221时变冲激响应 222MIMO矩阵的方向性描述 223极化 224超宽带信道的描述 23统计性信道描述 231路损及阴影衰落 232小尺度衰落 233宽平稳非相关散射信道(WSSUS) 234推广的WSSUS 24信道建模方法 241确定性建模方法 242模型架构 243分簇 244统计性建模 245基于几何的统计模型 246绕射多径分量 247多链路统计信道模型 参考文献 第二部分线信道 第3章室内模型 31引言 32室内大尺度衰落 321室内大尺度模型 322室内大尺度特性 323室内传输的重要因素 33室内小尺度衰落 331基于几何的随机信道模型 332时延域的统计特性 333角度域的统计参数 334室内场景下的交叉极化鉴别度 335室内MIMO信道的3.D建模 336俯仰角分布的影响 参考文献 第4章室外信道 41引言 42参考信道模型 43小尺度变化 431一阶统计特性 432二阶统计特性 44路径损耗和大尺度变化 45小结 致谢 参考文献 第5章室外到室内的信道 51引言 52模型理论 53经验传播模型 531路径损耗的衰减指数模型 532包括建筑物穿透平均损耗的路径损耗衰减指数模型 533基于分区的室外到室内模型 534包括建筑物穿透损耗的路径损耗衰减指数模型 535COST 231建筑物穿透损耗模型 536穿透建筑物的附加路径损耗模型 537扩展COST 231在LOS情况下的建筑物穿透损耗 538WINNER II室外到室内路径损耗模型 54确定模型 541FDTD 542基于射线的方法 543智能射线投影法(Intelligent Ray Launching Algorithm, IRLA) 55混合模型 551天线辐射方向图 552校准 553IRLA案例的学习: INSA 554IRLA实例学习: 兴海 致谢 参考文献 第6章车载信道 61引言 62线信道测量 621信道探测器 622车载天线 623车载测量方案 63车载信道特性 631信道的时变性 632车载信道参数的时变性 633经验结果 64车载通信的信道模型 641信道建模技术 642基于几何的随机信道建模 643低复杂度的GSCM仿真 65新车载通信技术 651OFDM物理层(PHY)和接入层 652中继技术 653合作编码和分布式传感 654展望 参考文献 第7章多用户MIMO信道 71引言 72多用户MIMO测量 721测量概述 722测量技术 723相位噪声 724测量天线 725测量场景 73多用户信道特征描述 74多用户信道模型 741分析模型 742常规簇模型 743簇模型的详细实现 参考文献 第8章宽带信道 81大尺度信道特性 811路径损耗: 距离依赖性 812路径增益: 频率依赖性 82UWB信道冲激响应 821IEEE802154a冲激响应 822自由空间中天线冲激响应的影响 823真实室内信道中天线冲激响应的表示 824新UWB信道模型 825UWB信道冲激响应: 实际应用的简化模型 826UWB信道冲激响应结论 83UWB信道的频率选择性衰落 831衰落深度 832衰落的概率分布函数 84多天线技术 841宽带阵列描述 842天线阵列: UWB OFDM 系统 85针对LTE.A的应用 参考文献 第9章线体域网信道 91背景简介 92可穿戴天线 93近人天线分析 931媒介的复介电常数和等效电导率 932人体组织的特性 933生物体组织内的能量损失 934人体对可穿戴天线的Q因子、 带宽的影响 94人体表面典型传播模型的研究 95植入天线的未来趋势 96小结 参考文献 第三部分仿真与性能 第10章射线跟踪模型 101简介 102传播中的主要物理现象 1021基本术语和准则 1022自由空间传播 1023反射和透射(Transmission) 1024绕射 1025散射 103植被的影响 1031树冠绕射的建模 1032树阴影的建模 1033树的漫反射模型 104射线跟踪方法 1041环境的建模 1042射线轨迹的几何计算 1043直接方法或射线发射 1044图像法射线跟踪 1045加速技术 1046混合技术 1047电磁波场强的确定和空时输出 1048扩展到超宽带信道模型 参考文献 第11章有限差分建模 111简介 112求解麦克斯韦方程组的模型 1121FDTD 1122部分流 113FD模型的实际应用 1131与射线跟踪模型的比较 1132降低复杂度 1133校准 1134天线方向图的影响 11353D估计 114仿真结果 1141路径损耗预测 1142衰落预测 115有限差分模型的展望 1151扩展到3D模型 1152与射线跟踪模型联合使用 1153宽带信道建模的应用 116小结与展望 致谢 参考文献 第12章线网络规划的传播模型 121RNP地理数据 1211术语 1212生产技术 1213传播模型所需的具体细节 1214栅格层多分辨率 1215栅格矢量多分辨率 122传播模型的分类 1221通用站址路损模型 1222特定站址路损和信道模型 123观测模型 1231Lee模型 1232Erceg模型 124宏蜂窝下的半预测模型 1241宏蜂窝下半预测模型通用公式 1242COST231.Walfisch.Ikegami模型 1243其他模型 125城市区域的确定性模型 1251城市波导效应 1252不同环境间的转换 1253建筑物内的穿透效应 1254确定性模型的基本原理 1255室外到室内技术 1256参数校准 126RNP传播模型的准确性 1261测量活动 1262调整过程 1263模型准确性 127覆盖概率 参考文献 第13章使用IMT.A信道模型进行系统级仿真 131简介 132IMT.A评估指南 1321通用的系统级仿真方法 1322系统级性能指标 1323测试环境和场景设置 1324天线的建模 133IMT.A信道模型 1331链路的大尺度属性 1332小尺度参数的初始化 1333系数的产生 1334CIR和CTF的计算有效时间演进 134信道模型校准 1341大尺度校准指标 1342小尺度校准指标 1343CIR和CTF校准 135LTE.A的链路系统建模 1351系统级仿真与链路级仿真 1352MIMO线性接收机的建模和预编码性能 1353有效SINR 1354误块率的建模 1363GPP LTE.A系统级仿真器的校准 1361下行链路仿真假设 1362上行链路仿真假设 1363仿真校准结果 137小结与展望 参考文献 第14章新兴通信系统的信道仿真仪 141引言 142仿真仪系统 143随机数的生成 1431伪随机噪声生成器 1432高斯查找表 1433均匀和(Sum of Uniform, SoU)分布 1434Box.Muller 144衰落生成器 1441高斯独立同分布 1442改进的Jakes模型 1443Zheng模型 1444随机游走模型 1445Rice K因子 1446相关性 145信道卷积 146仿真仪的发展 147新型系统收发机应用实例 1471MIMO.OFDM 1472单载波系统 148小结 参考文献 第15章MIMO OTA测试 151概述 1511问题描述 1512OTA测试概要 152信道建模理论 1521基于几何建模 1522基于相关性建模 153DUT的使用和定义 154OTA的品质因子 155多探针天线的MIMO OTA 测试法 1551多探针天线系统 1552信道合成 1553场合成 1554场合成方法的两个例子 1555探针天线的近场效应和范围反射的补偿 156其他的MIMO OTA测试方法 1561混响暗室 1562双阶段测试法 157未来的趋势 参考文献 第16章认知线电网络: 传感、 接入和安全 161引言 162认知线电 1621认知线电和频谱管理 1622认知线电网络 1623认知线电与OSI 163认知线电网络的频谱感知 1631虚警和漏检 1632频谱感知技术 1633频谱感知的类型 164CRN中的频谱分配――介质接入控制 1641基于信道接入 1642基于公共控制信道的使用 1643CR媒体访问接入协议 165认知线电网络的安全性 1651CRN的安全性: CCC安全框架 1652CRN的安全性: CCC安全架构的步骤 166CRN的应用 1661商业应用 1662军事应用 1663公共安全应用 1664CRN和LTE 167小结 致谢 参考文献 第17章小型设备中的天线设计 171天线基础 1711方向性、 效率和增益 1712阻抗和反射系数 172性能指标及对传播信道的影响 1721耦合和S参数 1722极化 1723平均有效增益 1724MIMO信道的需求 1725分支功率比 1726相关性 1727复用效率 173移动终端天线设计中的挑战 174多天线小型化技术 1741折叠天线 1742铁氧体天线 1743中和线 1744笔记本电脑天线 175具备多带宽的多天线 176多用户和天线效应 177小型基站天线 178小结 参考文献 第18章体域网中天线的统计特性 181背景 182场景 183概念 184身体耦合: 理论模型 1841圆柱体上的基本源 1842椭圆柱体上的基本源 185身体耦合: 全波仿真 1851身体静止下的辐射方向图统计特性 1852身体运动下的辐射方向图的统计性 186身体耦合: 实际试验 187体域网的相关性分析
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