基於OFDM的無線寬頻網路設計與最佳化

基於OFDM的無線寬頻網路設計與最佳化一書從對OFDM的理解性回顧出發——其歷史、原理和套用;接著論述了OFDM數據機的各種技術(例如,載波偏移估計、信道估計,以及相位噪聲和I/Q不平衡性補償),緊接著對MIMO和智慧型天線以及它們與OFDM的集成進行論述。覆蓋面包括了目前的設計方法,同時對未來系統提出了方法,包括WiMAX和WiFi。最後三章研究了MAC的功能以及給出了對基於OFDMA蜂窩網路的系統考慮。

基本信息

內容簡介

《基於OFDM的無線寬頻網路設計與最佳化》的內容涵蓋了正交頻分復用(OFDM)的最新技術,以及對包含DVB-T、WiFi、WiMAX以及超寬頻等無線系統的高速數據機的選擇。作者探究了在寬頻空中接口設計和實現的核心上的技術概念,接著研究了先進的原理,該原理開啟了在目前無線網

絡架構中不能實現的顯著改善網路特性之門。

作者通過多址控制、跨層最佳化和頻率規劃,著眼於無線資源管理的問題。最後,附錄中給出了IEEE802.11a/g和IEEE 802.16e的標準,為讀者提供了WiFiWiMAX最新的研發標準。

作者簡介

基於OFDM的無線寬頻網路設計與最佳化

劉輝博士是華盛頓大學電氣工程系的的副教授,發表了40多篇論文以及擁有18篇已授權或待授權的專利。他在2000年創立了寬頻風暴公司,並且研發了世界上第一套基於OFDM的寬頻移功系統。他是《信號處理在CDMA通信中的套用》一書的作者,並且是2005信號、系統和計算機Asilomar大會的大會主席。

圖書目錄

第1章引言

1.1 基於OFDM的無線網路概論

1.1.1 數字廣播和DVB-T

1.1.2 無線區域網路和IEEE 802.11

1.1.3 WiMAX和IEEE 802.16

1.2 “跨層”設計的需要

1.3 全文的結構

參考文獻

第2章OFDM基礎

2.1 寬頻無線信道特徵

2.1.1 包絡的衰落

2.1.2時間色散信道

2.1.3 頻率色散信道

2.1.4 寬頻信道的統計特徵

2.2 寬頻傳輸的標準形式

2.3 OFDM的實現

2.4 小結

參考文獻

第3章物理層的問題——系統的非理想因素

3.1 頻率同步

3.1.1 OFDM載波偏移數據模型

3.1.2 基於導頻的估計

3.1.3 不基於導頻的信道估計方法

3.2 信道估計

3.2.1 二維OFDM信道估計的導頻

3.2.2 二維MMSE信道估計

3.2.3 減小複雜度的信道估計

3.3 I/Q的不平衡性補償

3.3.1 I/Q不平衡性模型

3.3.2 數字補償接收機

3.3.3 具有I/Q不平衡的頻率偏移估計

3.4 相位噪聲補償

3.4.1 相位噪聲的數學模型

3.4.2 已知信道狀態信息的CPE估計

3.4.3 存在有CPE時的時域信道估計

3.4.4 具有不精確CSI時的CPE估計

3.5 小結

參考文獻

第4章物理層的問題——空域處理

4.1 天線陣基礎

4.2波束成形

4.2.1 相干合併

4.2.2 迫零

4.2.3 MMSE接收(最優線性接收機)

4.2.4 SDMA

4.2.5 寬頻波束成形

4.3 MIMO信道和容量

4.4 空時編碼

4.4.1 空間復用

4.4.2 正交空時分組碼

4.4.3 級聯的空時發射機

4.4.4 ST編碼與波束成形結合

4.4.5 OFDM中的ST波束成形

4.5 寬闊地區MIMO波束成形

4.5.1 數據模型

4.5.2 未編碼的OFDM設計準則

4.5.3 編碼OFDM設計準則

4.6 小結

附錄Ⅰ Pe的推導

附錄Ⅱ 命題5的證明

附錄Ⅲ 命題6的證明

參考文獻

第5章多址控制協定

5.1 引言

5.2 基本MAC協定

5.2.1 基於爭用的協定

5.2.2 基於非爭用的MAC協定

5.3 OFDMA的優勢

5.4 多用戶分集

5.5 OFDMA最優性

5.5.1 多用戶多載波SISO系統

5.5.2 多用戶多載波.MIMO系統

5.6 小結

附錄Ⅰ Cn(p)是一個凸函式

附錄Ⅱ C(p)是一個凸函式

參考文獻

第6章OFDMA設計考慮事項

6.1 跨層設計引言

6.2 取決於移動性的業務信道

6.2.1 OFDMA業務信道

6.2.2 系統模型

6.2.3 對固定套用的信道配置

6.2.4 對移動套用的信道配置

6.3 IEEE 802.16e業務信道

6.4 小結

參考文獻

第7章多小區頻率規劃

7.1 引言

7.1.1 固定信道分配

7.1.2 動態信道分配

7.2 OFDMA DCA

7.2.1 協定設計

7.2.2 對RNC問題用公式描述

7.2.3 對基站問題用公式描述

7.2.4 對RNC的快速算法

7.2.5 BS的快速算法

7.3 不同扇區配置下的頻譜效率

7.3.1 系統配置和信令開銷

7.3.2信道負載增益

7.4 小結

附錄 命題13的證明

參考文獻

第8章附錄參考文獻

符號、縮略語和常用標記

關於作者

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