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第1章 协同通信概述 1

1.1 协同通信的基本原理 2

1.1.1 协同通信发展概述 2

1.1.2 协同分集原理 3

1.1.3 协同协议 4

1.1.4 协同通信信道的类型及特点 5

1.2 几种典型的协同方案 8

1.2.1 单中继网络协同方案 8

1.2.2 多中继网络协同方案 11

1.3 协同通信的主要性能及特点 13

1.3.1 性能指标 13

1.3.2 协同通信的典型增益 14

1.3.3 协同通信技术的特点 15

1.4 协同通信的应用场景 17

参考文献 20

第2章 协同中继选择 21

2.1 概述 22

2.1.1 中继选择算法的评价标准 23

2.1.2 中继选择算法的分类 23

2.2 传统协同通信网络的中继选择 25

2.2.1 基于链路质量的中继选择 25

2.2.2 基于位置信息的中继选择 29

2.2.3 基于能量/功率约束的中继选择 31

2.2.4 基于模糊综合评判的中继选择 34

2.3 认知无线网络的中继选择 37

2.3.1 基于平均信道增益功率控制的最佳中继选择 38

2.3.2 基于瞬时信道增益功率控制的最佳中继选择 41

2.3.3 基于NACK/ACK的最佳中继选择 43

参考文献 44

第3章 协同通信系统的信道估计 46

3.1 协同OFDM系统概述 47

3.1.1 系统模型 47

3.1.2 常用信道估计方法 48

3.2 基于叠加导频的频域信道估计 50

3.2.1 系统模型 51

3.2.2 基于叠加导频的信道估计 54

3.2.3 迭代信道估计和数据检测 55

3.2.4 平均误符号率分析 57

3.2.5 仿真结果 59

3.3 基于频域导频的时域信道估计 62

3.3.1 系统模型 63

3.3.2 时域信道估计 64

3.3.3 Cramér-Rao界 69

3.3.4 仿真结果 71

3.4 研究展望 74

第3章附录 75

附录A 75

附录B 76

参考文献 77

第4章 协同无线网络中分布式空时频编码 79

4.1 Alamouti空时分组码概述 80

4.2 分布式空时分组编码 82

4.3 DF单中继协同OFDM系统中分布式空时频编码 83

4.3.1 DF单中继协同OFDM系统模型 84

4.3.2 分布式空时频编码方案 85

4.3.3 中断概率分析 86

4.3.4 分组空时频块编码方案 94

4.3.5 仿真与讨论 96

4.4 AF多中继协同OFDM中空时频编码 98

4.4.1 AF多中继协同OFDM系统模型 98

4.4.2 分布式空时频编译码方案 99

4.4.3 仿真与讨论 101

参考文献 102

第5章 协同MAC及协同ARQ技术 104

5.1 概述 105

5.1.1 MAC协议分类 106

5.1.2 ARQ协议分类 109

5.2 基于分布式节点选择的协同ALOHA协议 112

5.2.1 系统模型及协议 112

5.2.2 理论分析 114

5.2.3 数值仿真 116

5.3 具有任意最大重传次数的协同ARQ协议 118

5.3.1 系统模型及信道模型 119

5.3.2 协同ARQ协议及其吞吐量分析 120

5.3.3 仿真分析 124

5.4 研究展望 125

第5章附录 126

参考文献 127

第6章 协同无线网络中物理层网络编码 128

6.1 概述 129

6.1.1 网络编码的基本原理 129

6.1.2 协同无线网络中物理层网络编码 131

6.2 双向中继信道中物理层网络编码 133

6.2.1 传统双向中继传输 133

6.2.2 数字网络编码 133

6.2.3 放大转发物理层网络编码 135

6.2.4 去噪转发物理层网络编码 141

参考文献 145

第7章 协同通信中的无线资源管理 146

7.1 三节点两跳中继网络中的功率分配 147

7.1.1 AF中继模型中的功率分配 148

7.1.2 DF中继模型中的功率分配 150

7.2 多中继网络中的协同资源优化分配 151

7.2.1 一种联合中继节点选择的拟凹博弈功率控制机制 152

7.2.2 一种联合中继节点选择的随机博弈功率控制机制 155

7.2.3 基于相关均衡的联合中继节点选择和功率控制机制 160

7.3 OFDM中继系统中的协同资源管理 167

7.3.1 OFDM中继系统模型 167

7.3.2 OFDM中继系统中能效优先的协同资源管理方案 168

7.4 双向中继协同通信中的功率分配 173

7.4.1 TDBC-DF双向中继系统模型 174

7.4.2 TDBC-DF中继系统中的功率分配 174

参考文献 176

第8章 协作多点传输技术 177

8.1 CoMP技术概述 178

8.1.1 CoMP技术的基本原理 178

8.1.2 CoMP的传输模式 179

8.1.3 CoMP反馈机制 181

8.1.4 CoMP技术的实现方式 182

8.1.5 CoMP的组网场景 184

8.2 协作调度/波束赋形技术 186

8.2.1 协作资源调度方式 186

8.2.2 协作波束赋形算法 188

8.2.3 CoMP中协作调度协作波束赋形的主要实现方式 191

8.3 联合处理技术 194

8.3.1 联合处理技术的基本原理 194

8.3.2 JT传输技术 196

8.3.3 DCS技术 198

参考文献 198

第9章 协同无线网络中的物理层安全 199

9.1 物理层安全简介 200

9.1.1 物理层安全提出 200

9.1.2 物理层安全性能评价指标 201

9.2 完全已知CSI条件下的物理层安全协同传输 204

9.2.1 引言 204

9.2.2 波束赋形 205

9.2.3 协同人工干扰 206

9.2.4 DF协同波束赋形与人工干扰的联合设计 207

9.2.5 AF协同波束赋形与人工干扰的联合设计 210

9.2.6 双向中继AF波束赋形与人工干扰的联合设计 213

9.2.7 仿真结果与讨论 216

9.2.8 小结 220

9.3 主信道CSI反馈时延条件下的物理层安全协同传输 220

9.3.1 引言 221

9.3.2 信道时延相关建模 222

9.3.3 基于自适应编码速率的物理层安全机会协作 223

9.3.4 仿真结果与讨论 229

9.3.5 小结 232

9.4 统计CSI条件下物理层安全协同ARQ 232

9.4.1 引言 233

9.4.2 协同ARQ系统模型 233

9.4.3 物理层安全性能分析 237

9.4.4 仿真结果与讨论 248

参考文献 250

附录 缩略词 253