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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A75

附录B76

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ARQ232

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