第1章 无线接入网络演进 1
1.1云无线接入网络 4
1.1.1 C-RAN历史发展 6
1.1.2 C-RAN优缺点 7
1.1.3 C-RAN挑战 8
1.2异构云无线接入网络 9
1.3雾无线接入网络 14
1.3.1 F-RAN系统架构 15
1.3.2 F-RAN关键技术 16
1.3.3 F-RAN技术挑战 22
1.4 F-RAN网络切片架构 23
1.4.1基于边缘计算的接入网络切片 25
1.4.2 F-RAN接入网络切片关键技术 27
1.4.3 F-RAN接入网络切片挑战 31
参考文献 32
第2章 云无线接入网络性能 39
2.1基于空间点过程的节点位置分布模型 41
2.1.1泊松点过程 41
2.1.2泊松—费列罗里模型 42
2.1.3用户距离分布 43
2.2不同场景信道特征研究 44
2.3有用信号分布 46
2.3.1系统模型 46
2.3.2信号源为单天线RRH 46
2.3.3信号源为多天线RRH 47
2.4数值仿真分析 48
2.5 C-RAN上行场景性能分析 51
2.5.1系统模型 51
2.5.2用户接入策略 53
2.5.3系统性能分析 54
2.5.4数值仿真分析 64
2.6 C-RAN下行场景性能分析 67
2.6.1系统模型 67
2.6.2用户接入策略 68
2.6.3系统性能分析 69
2.6.4数值仿真分析 72
2.7 C-RAN室内场景性能分析 73
2.7.1系统模型 74
2.7.2用户接入策略 75
2.7.3性能分析 76
2.7.4数值仿真分析 80
2.8小结 82
参考文献 83
第3章 异构云无线接入网络理论性能 87
3.1基于用户接入的H-CRAN理论性能 89
3.1.1用户接入策略 90
3.1.2系统性能分析 93
3.1.3数值仿真分析 104
3.2基于预编码策略的中断概率性能 108
3.2.1预编码技术 108
3.2.2系统模型 109
3.2.3不同预编码下用户SINR分布 111
3.2.4两种预编码策略下的系统中断概率 113
3.2.5仿真结果分析 116
3.3基于预编码策略的容量和误比特率性能 119
3.3.1两种预编码的系统容量 120
3.3.2两种预编码的平均误比特率 123
3.3.3性能分析 124
参考文献 126
第4章 雾无线接入网络理论性能 129
4.1基于随机几何的F-RAN理论传输性能 130
4.1.1典型用户接入特定RRH的有效容量 135
4.1.2典型用户接入RRH协作簇的平均有效容量 137
4.1.3典型用户接入RRH协作簇的能量效率 140
4.1.4基于博弈理论的传输性能优化 141
4.1.5仿真结果与分析 149
4.2 F-RAN中基于内容缓存的传输方法 153
4.2.1基于F-AP的内容传输 155
4.2.2基于RRH协作簇的内容传输 156
4.2.3内容接入策略和缓存部署方法 157
4.2.4服务簇的传输需求量 157
4.2.5内容传输的平均遍历速率 159
4.2.6传输的等待时延和时延比率 162
4.2.7面向时延性能的传输方法分析 167
4.3仿真结果与分析 169
4.3.1推论4-2和推论4-3的平均遍历速率的准确性验证 169
4.3.2用户请求单个内容对象的等待时延 170
4.3.3用户请求多个内容对象的等待时延 171
参考文献 172
第5章 云无线接入网络信道估计技术 175
5.1信道估计技术概述 176
5.1.1导频辅助的信道估计 176
5.1.2基于叠加导频的信道估计 178
5.1.3盲或半盲信道估计 180
5.2分段导频传输方案和信道估计算法研究 181
5.2.1系统建模 183
5.2.2信道建模 184
5.2.3分段导频传输 186
5.2.4数据信号传输 188
5.2.5信道估计算法设计 189
5.2.6克拉美罗界 192
5.3数据接收检测方案和导频优化设计研究 198
5.3.1数据检测和导频结构设计 200
5.3.2系统模型与信道建模 201
5.3.3上行数据信号检测矩阵 201
5.3.4去程链路导频结构设计 203
5.3.5接入链路导频结构设计 206
5.3.6联合MRC-ZF接收检测 211
5.3.7基于频谱效率的导频设计 216
5.4仿真评估与性能验证 218
5.4.1仿真场景设置 219
5.4.2信道估计算法的仿真实现与性能验证 220
5.4.3导频结构优化设计的仿真实现与性能验证 224
参考文献 228
第6章 云无线接入网络的半盲信道估计 233
6.1理想去程链路下的半盲信道估计 234
6.1.1 C-RAN传输方法 235
6.1.2 C-RAN半盲信道估计算法 236
6.1.3仿真结果与分析 238
6.2非理想无线去程链路下的半盲信道估计 239
6.2.1系统模型与传输方法 240
6.2.2半盲信道估计优化算法 242
6.2.3仿真结果与分析 251
6.3非理想无线去程链路下的低复杂度半盲信道估计 254
6.3.1效益函数中容量的下界分析 255
6.3.2效益函数中信道估计精度的上界分析 256
6.3.3仿真结果与分析 262
参考文献 265
第7章 云无线接入网络的资源分配 269
7.1基于业务队列的协作多点传输下的动态无线资源分配 270
7.1.1系统模型 272
7.1.2混合多点协作传输方案 273
7.1.3基于马尔可夫决策过程的问题建模 276
7.1.4低复杂度功率和速率分配策略 279
7.1.5仿真验证与结果分析 283
7.2基于业务队列的面向预编码优化的动态无线资源优化 285
7.2.1系统模型 287
7.2.2基于马尔可夫决策过程的问题建模 289
7.2.3低复杂度协作预编码策略 291
7.2.4性能仿真验证 295
7.3基于业务队列的联合节点选择的动态无线资源优化 298
7.3.1系统模型和问题建模 299
7.3.2基于李雅普诺夫优化的问题转化 303
7.3.3基于组稀疏波束成形的等效算法 305
7.3.4基于松弛整数规划的等效算法 312
7.3.5仿真验证与结果分析 315
参考文献 321
第8章 异构云无线接入网络的资源分配 327
8.1基于业务队列的联合拥塞控制的动态无线资源优化 328
8.1.1系统模型 329
8.1.2准入控制模型 333
8.1.3问题建模 334
8.2基于李雅普诺夫优化的问题转化和分解 335
8.2.1虚拟性能队列的引入 335
8.2.2随机优化问题的转化 337
8.2.3等效优化问题的分解 338
8.3低复杂度资源分配优化算法 339
8.3.1连续性放松 340
8.3.2拉格朗日对偶分解 341
8.4算法性能界分析 344
8.4.1瞬时队列长度界 344
8.4.2吞吐量效益性能 345
8.5仿真验证与结果分析 347
8.5.1仿真场景与参数设置 347
8.5.2仿真结果与分析 347
参考文献 353
第9章 雾无线接入网络的资源分配 357
9.1传统性能评估指标及挑战 358
9.1.1传统性能指标 359
9.1.2新的性能指标 361
9.2基于经济频谱效率的资源分配 364
9.2.1谱效模型 365
9.2.2去程链路成本模型 366
9.2.3经济有效的频谱效率模型 367
9.2.4系统问题描述 368
9.2.5系统问题建模分析 369
9.2.6算法仿真结果分析 377
9.3 F-RAN系统联合D2D的资源分配优化 383
9.3.1 D2D模型 383
9.3.2成本模型 385
9.3.3系统问题描述 385
9.3.4优化问题解决 387
9.3.5优化问题算法仿真 395
参考文献 398