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5G無線接入網絡:霧計算和云計算 版權信息
- ISBN：9787115487629
- 條形碼：9787115487629 ; 978-7-115-48762-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
5G無線接入網絡:霧計算和云計算 本書特色
本書全面深入地介紹了面向第五代移動通信系統的霧無線接入網絡和云無線接入網絡，包括系統架構、理論組網性能、信道估計、資源分配等，突出了云計算和霧計算與無線接入網絡結合的特征及相互間差異，顯示了相應的性能增益。本書籍內容詳實豐富、深入淺出，可作為高等院校的通信工程、電子信息工程和計算機應用等專業的研究生和高年級本科生相關課程的教材或者理論科研參考書，也可作為相關工程技術人員的理論指導手冊。
5G無線接入網絡:霧計算和云計算 內容簡介
云無線接入網（cloud radio access network，C-RAN）被認為是有望解決第五代移動通信（5G）技術服務需求問題的核心技術方案之一，已有研究表明C-RAN具有顯著的技術優勢，能有效提升網絡的譜效率和能效率。 本書作者長期從事無線通信研究，此前出版過5本無線通信相關圖書。本書屬于國之重器出版工程系列叢書，是代表國家水平的高品質、系列化的學術專著。
5G無線接入網絡:霧計算和云計算 目錄
第1章 無線接入網絡演進 001
1.1 云無線接入網絡 005
1.1.1 C-RAN歷史發展 007
1.1.2 C-RAN優缺點 008
1.1.3 C-RAN挑戰 009
1.2 異構云無線接入網絡 010
1.3 霧無線接入網絡 015
1.3.1 F-RAN系統架構 016
1.3.2 F-RAN關鍵技術 018
1.3.3 F-RAN技術挑戰 024
1.4 F-RAN網絡切片架構 025
1.4.1 基于邊緣計算的接入網絡切片 026
1.4.2 F-RAN接入網絡切片關鍵技術 029
1.4.3 F-RAN接入網絡切片挑戰 033
參考文獻 034
第2章 云無線接入網絡性能 039
2.1 基于空間點過程的節點位置分布模型 041
2.1.1 泊松點過程 041
2.1.2 泊松—費列羅里模型 042
2.1.3 用戶距離分布 043
2.2 不同場景信道特征研究 044
2.3 有用信號分布 046
2.3.1 系統模型 046
2.3.2 信號源為單天線RRH 047
2.3.3 信號源為多天線RRH 048
2.4 數值仿真分析 048
2.5 C-RAN上行場景性能分析 052
2.5.1 系統模型 052
2.5.2 用戶接入策略 053
2.5.3 系統性能分析 054
2.5.4 數值仿真分析 065
2.6 C-RAN下行場景性能分析 067
2.6.1 系統模型 068
2.6.2 用戶接入策略 069
2.6.3 系統性能分析 070
2.6.4 數值仿真分析 073
2.7 C-RAN室內場景性能分析 074
2.7.1 系統模型 074
2.7.2 用戶接入策略 076
2.7.3 性能分析 077
2.7.4 數值仿真分析 081
2.8 小結 083
參考文獻 084
第3章 異構云無線接入網絡理論性能 087
3.1 基于用戶接入的H-CRAN理論性能 089
3.1.1 用戶接入策略 091
3.1.2 系統性能分析 093
3.1.3 數值仿真分析 105
3.2 基于預編碼策略的中斷概率性能 109
3.2.1 預編碼技術 109
3.2.2 系統模型 110
3.2.3 不同預編碼下用戶SINR分布 112
3.2.4 兩種預編碼策略下的系統中斷概率 114
3.2.5 仿真結果分析 118
3.3 基于預編碼策略的容量和誤比特率性能 119
3.3.1 兩種預編碼的系統容量 121
3.3.2 兩種預編碼的平均誤比特率 125
3.3.3 性能分析 126
參考文獻 128
第4章 霧無線接入網絡理論性能 129
4.1 基于隨機幾何的F-RAN理論傳輸性能 130
4.1.1 典型用戶接入特定RRH的有效容量 136
4.1.2 典型用戶接入RRH協作簇的平均有效容量 138
4.1.3 典型用戶接入RRH協作簇的能量效率 140
4.1.4 基于博弈理論的傳輸性能優化 141
4.1.5 仿真結果與分析 150
4.2 F-RAN中基于內容緩存的傳輸方法 154
4.2.1 基于F-AP的內容傳輸 157
4.2.2 基于RRH協作簇的內容傳輸 158
4.2.3 內容接入策略和緩存部署方法 159
4.2.4 服務簇的傳輸需求量 160
4.2.5 內容傳輸的平均遍歷速率 161
4.2.6 傳輸的等待時延和時延比率 165
4.2.7 面向時延性能的傳輸方法分析 170
4.3 仿真結果與分析 172
4.3.1 推論4-2和推論4-3的平均遍歷速率的準確性驗證 172
4.3.2 用戶請求單個內容對象的等待時延 173
4.3.3 用戶請求多個內容對象的等待時延 174
參考文獻 175
第5章 云無線接入網絡信道估計技術 177
5.1 信道估計技術概述 178
5.1.1 導頻輔助的信道估計 179
5.1.2 基于疊加導頻的信道估計 180
5.1.3 盲或半盲信道估計 182
5.2 分段導頻傳輸方案和信道估計算法研究 184
5.2.1 系統建模 185
5.2.2 信道建模 187
5.2.3 分段導頻傳輸 189
5.2.4 數據信號傳輸 191
5.2.5 信道估計算法設計 192
5.2.6 克拉美羅界 196
5.3 數據接收檢測方案和導頻優化設計研究 202
5.3.1 數據檢測和導頻結構設計 204
5.3.2 系統模型與信道建模 204
5.3.3 上行數據信號檢測矩陣 205
5.3.4 前傳鏈路導頻結構設計 207
5.3.5 接入鏈路導頻結構設計 210
5.3.6 聯合MRC-ZF接收檢測 216
5.3.7 基于頻譜效率的導頻設計 221
5.4 仿真評估與性能驗證 223
5.4.1 仿真場景設置 224
5.4.2 信道估計算法的仿真實現與性能驗證 225
5.4.3 導頻結構優化設計的仿真實現與性能驗證 229
參考文獻 233
第6章 云無線接入網絡的半盲信道估計 237
6.1 理想前傳鏈路下的半盲信道估計 239
6.1.1 C-RAN傳輸方法 239
6.1.2 C-RAN半盲信道估計算法 240
6.1.3 仿真結果與分析 242
6.2 非理想無線前傳鏈路下的半盲信道估計 244
6.2.1 系統模型與傳輸方法 244
6.2.2 半盲信道估計優化算法 247
6.2.3 仿真結果與分析 257
6.3 非理想無線前傳鏈路下的低復雜度半盲信道估計 260
6.3.1 效益函數中容量的下界分析 260
6.3.2 效益函數中信道估計精度的上界分析 262
6.3.3 仿真結果與分析 267
參考文獻 271
第7章 云無線接入網絡的資源分配 273
7.1 基于業務隊列的協作多點傳輸下的動態無線資源分配 274
7.1.1 系統模型 276
7.1.2 混合多點協作傳輸方案 277
7.1.3 基于馬爾可夫決策過程的問題建模 281
7.1.4 低復雜度功率和速率分配策略 284
7.1.5 仿真驗證與結果分析 288
7.2 基于業務隊列的面向預編碼優化的動態無線資源優化 292
7.2.1 系統模型 293
7.2.2 基于馬爾可夫決策過程的問題建模 295
7.2.3 低復雜度協作預編碼策略 297
7.2.4 性能仿真驗證 302
7.3 基于業務隊列的聯合節點選擇的動態無線資源優化 305
7.3.1 系統模型和問題建模 306
7.3.2 基于李雅普諾夫優化的問題轉化 309
7.3.3 基于組稀疏波束成形的等效算法 312
7.3.4 基于松弛整數規劃的等效算法 318
7.3.5 仿真驗證與結果分析 322
參考文獻 328
第8章 異構云無線接入網絡的資源分配 333
8.1 基于業務隊列的聯合擁塞控制的動態無線資源優化 334
8.1.1 系統模型 336
8.1.2 準入控制模型 339
8.1.3 問題建模 340
8.2 基于李雅普諾夫優化的問題轉化和分解 342
8.2.1 虛擬性能隊列的引入 342
8.2.2 隨機優化問題的轉化 344
8.2.3 等效優化問題的分解 345
8.3 低復雜度資源分配優化算法 346
8.3.1 連續性放松 347
8.3.2 拉格朗日對偶分解 348
8.4 算法性能界分析 351
8.4.1 瞬時隊列長度界 351
8.4.2 吞吐量效益性能 352
8.5 仿真驗證與結果分析 354
8.5.1 仿真場景與參數設置 354
8.5.2 仿真結果與分析 354
參考文獻 360
第9章 霧無線接入網絡的資源分配 363
9.1 傳統性能評估指標及挑戰 364
9.1.1 傳統性能指標 366
9.1.2 新的性能指標 367
9.2 基于經濟頻譜效率的資源分配 371
9.2.1 譜效模型 371
9.2.2 前傳鏈路成本模型 373
9.2.3 經濟有效的頻譜效率模型 373
9.2.4 系統問題描述 374
9.2.5 系統問題建模分析 375
9.2.6 算法仿真結果分析 384
9.3 F-RAN系統聯合D2D的資源分配優化 390
9.3.1 D2D模型 390
9.3.2 成本模型 392
9.3.3 系統問題描述 393
9.3.4 優化問題解決 394
9.3.5 優化問題算法仿真 402
參考文獻 406
1.1 云無線接入網絡 005
1.1.1 C-RAN歷史發展 007
1.1.2 C-RAN優缺點 008
1.1.3 C-RAN挑戰 009
1.2 異構云無線接入網絡 010
1.3 霧無線接入網絡 015
1.3.1 F-RAN系統架構 016
1.3.2 F-RAN關鍵技術 018
1.3.3 F-RAN技術挑戰 024
1.4 F-RAN網絡切片架構 025
1.4.1 基于邊緣計算的接入網絡切片 026
1.4.2 F-RAN接入網絡切片關鍵技術 029
1.4.3 F-RAN接入網絡切片挑戰 033
參考文獻 034
第2章 云無線接入網絡性能 039
2.1 基于空間點過程的節點位置分布模型 041
2.1.1 泊松點過程 041
2.1.2 泊松—費列羅里模型 042
2.1.3 用戶距離分布 043
2.2 不同場景信道特征研究 044
2.3 有用信號分布 046
2.3.1 系統模型 046
2.3.2 信號源為單天線RRH 047
2.3.3 信號源為多天線RRH 048
2.4 數值仿真分析 048
2.5 C-RAN上行場景性能分析 052
2.5.1 系統模型 052
2.5.2 用戶接入策略 053
2.5.3 系統性能分析 054
2.5.4 數值仿真分析 065
2.6 C-RAN下行場景性能分析 067
2.6.1 系統模型 068
2.6.2 用戶接入策略 069
2.6.3 系統性能分析 070
2.6.4 數值仿真分析 073
2.7 C-RAN室內場景性能分析 074
2.7.1 系統模型 074
2.7.2 用戶接入策略 076
2.7.3 性能分析 077
2.7.4 數值仿真分析 081
2.8 小結 083
參考文獻 084
第3章 異構云無線接入網絡理論性能 087
3.1 基于用戶接入的H-CRAN理論性能 089
3.1.1 用戶接入策略 091
3.1.2 系統性能分析 093
3.1.3 數值仿真分析 105
3.2 基于預編碼策略的中斷概率性能 109
3.2.1 預編碼技術 109
3.2.2 系統模型 110
3.2.3 不同預編碼下用戶SINR分布 112
3.2.4 兩種預編碼策略下的系統中斷概率 114
3.2.5 仿真結果分析 118
3.3 基于預編碼策略的容量和誤比特率性能 119
3.3.1 兩種預編碼的系統容量 121
3.3.2 兩種預編碼的平均誤比特率 125
3.3.3 性能分析 126
參考文獻 128
第4章 霧無線接入網絡理論性能 129
4.1 基于隨機幾何的F-RAN理論傳輸性能 130
4.1.1 典型用戶接入特定RRH的有效容量 136
4.1.2 典型用戶接入RRH協作簇的平均有效容量 138
4.1.3 典型用戶接入RRH協作簇的能量效率 140
4.1.4 基于博弈理論的傳輸性能優化 141
4.1.5 仿真結果與分析 150
4.2 F-RAN中基于內容緩存的傳輸方法 154
4.2.1 基于F-AP的內容傳輸 157
4.2.2 基于RRH協作簇的內容傳輸 158
4.2.3 內容接入策略和緩存部署方法 159
4.2.4 服務簇的傳輸需求量 160
4.2.5 內容傳輸的平均遍歷速率 161
4.2.6 傳輸的等待時延和時延比率 165
4.2.7 面向時延性能的傳輸方法分析 170
4.3 仿真結果與分析 172
4.3.1 推論4-2和推論4-3的平均遍歷速率的準確性驗證 172
4.3.2 用戶請求單個內容對象的等待時延 173
4.3.3 用戶請求多個內容對象的等待時延 174
參考文獻 175
第5章 云無線接入網絡信道估計技術 177
5.1 信道估計技術概述 178
5.1.1 導頻輔助的信道估計 179
5.1.2 基于疊加導頻的信道估計 180
5.1.3 盲或半盲信道估計 182
5.2 分段導頻傳輸方案和信道估計算法研究 184
5.2.1 系統建模 185
5.2.2 信道建模 187
5.2.3 分段導頻傳輸 189
5.2.4 數據信號傳輸 191
5.2.5 信道估計算法設計 192
5.2.6 克拉美羅界 196
5.3 數據接收檢測方案和導頻優化設計研究 202
5.3.1 數據檢測和導頻結構設計 204
5.3.2 系統模型與信道建模 204
5.3.3 上行數據信號檢測矩陣 205
5.3.4 前傳鏈路導頻結構設計 207
5.3.5 接入鏈路導頻結構設計 210
5.3.6 聯合MRC-ZF接收檢測 216
5.3.7 基于頻譜效率的導頻設計 221
5.4 仿真評估與性能驗證 223
5.4.1 仿真場景設置 224
5.4.2 信道估計算法的仿真實現與性能驗證 225
5.4.3 導頻結構優化設計的仿真實現與性能驗證 229
參考文獻 233
第6章 云無線接入網絡的半盲信道估計 237
6.1 理想前傳鏈路下的半盲信道估計 239
6.1.1 C-RAN傳輸方法 239
6.1.2 C-RAN半盲信道估計算法 240
6.1.3 仿真結果與分析 242
6.2 非理想無線前傳鏈路下的半盲信道估計 244
6.2.1 系統模型與傳輸方法 244
6.2.2 半盲信道估計優化算法 247
6.2.3 仿真結果與分析 257
6.3 非理想無線前傳鏈路下的低復雜度半盲信道估計 260
6.3.1 效益函數中容量的下界分析 260
6.3.2 效益函數中信道估計精度的上界分析 262
6.3.3 仿真結果與分析 267
參考文獻 271
第7章 云無線接入網絡的資源分配 273
7.1 基于業務隊列的協作多點傳輸下的動態無線資源分配 274
7.1.1 系統模型 276
7.1.2 混合多點協作傳輸方案 277
7.1.3 基于馬爾可夫決策過程的問題建模 281
7.1.4 低復雜度功率和速率分配策略 284
7.1.5 仿真驗證與結果分析 288
7.2 基于業務隊列的面向預編碼優化的動態無線資源優化 292
7.2.1 系統模型 293
7.2.2 基于馬爾可夫決策過程的問題建模 295
7.2.3 低復雜度協作預編碼策略 297
7.2.4 性能仿真驗證 302
7.3 基于業務隊列的聯合節點選擇的動態無線資源優化 305
7.3.1 系統模型和問題建模 306
7.3.2 基于李雅普諾夫優化的問題轉化 309
7.3.3 基于組稀疏波束成形的等效算法 312
7.3.4 基于松弛整數規劃的等效算法 318
7.3.5 仿真驗證與結果分析 322
參考文獻 328
第8章 異構云無線接入網絡的資源分配 333
8.1 基于業務隊列的聯合擁塞控制的動態無線資源優化 334
8.1.1 系統模型 336
8.1.2 準入控制模型 339
8.1.3 問題建模 340
8.2 基于李雅普諾夫優化的問題轉化和分解 342
8.2.1 虛擬性能隊列的引入 342
8.2.2 隨機優化問題的轉化 344
8.2.3 等效優化問題的分解 345
8.3 低復雜度資源分配優化算法 346
8.3.1 連續性放松 347
8.3.2 拉格朗日對偶分解 348
8.4 算法性能界分析 351
8.4.1 瞬時隊列長度界 351
8.4.2 吞吐量效益性能 352
8.5 仿真驗證與結果分析 354
8.5.1 仿真場景與參數設置 354
8.5.2 仿真結果與分析 354
參考文獻 360
第9章 霧無線接入網絡的資源分配 363
9.1 傳統性能評估指標及挑戰 364
9.1.1 傳統性能指標 366
9.1.2 新的性能指標 367
9.2 基于經濟頻譜效率的資源分配 371
9.2.1 譜效模型 371
9.2.2 前傳鏈路成本模型 373
9.2.3 經濟有效的頻譜效率模型 373
9.2.4 系統問題描述 374
9.2.5 系統問題建模分析 375
9.2.6 算法仿真結果分析 384
9.3 F-RAN系統聯合D2D的資源分配優化 390
9.3.1 D2D模型 390
9.3.2 成本模型 392
9.3.3 系統問題描述 393
9.3.4 優化問題解決 394
9.3.5 優化問題算法仿真 402
參考文獻 406
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5G無線接入網絡:霧計算和云計算 作者簡介
彭木根（1978-），男，北京郵電大學教授、博士生導師，教師發展中心主任。教育部重點實驗室研究中心主任、IET 會士、中國電子學會青年科學家俱樂部副zhu席、北京科技人才研究會副秘書長。獲得第三十屆北京五四青年獎章， 入選首屆國家自然科學基金you秀青年基金、首屆長江學者獎勵計劃青年學者、國家萬人計劃—青年拔尖人才項目等。發表本領域ding級期刊論文40 余篇，其中7 篇論文入選ESI 高被引論文數據庫，Google 學術引用3 200 余次。擔任IEEECommunication Magazine、IEEE Access、IET Communications等期刊編委，在國際學術會議上做特邀報告7 次，7 次獲得國際學術會議zui佳論文獎。出版專著譯著12 部，包括英文專著1 部， 獲得中華you秀出版物圖書獎。獲得國內外shou權技術發明專利59 項，其中轉讓28 項。曾獲得高等學校科學研究you秀成果獎（科學技術）技術發明獎一等獎（排名D二）和自然科學獎二等獎（pai名D一）、中國通信學會技術發明獎一等獎（pai名D一）、茅以升科技獎北京青年科技獎、國際電氣和電子工程師協會亞太區杰出青年科學家獎等。?
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