國之重器出版工程 5G無線接入網絡 霧計算和雲計算 精裝版

本書全面深入地介紹了面向 5G移動通信系統的霧無線接入網絡和雲無線接入網絡，包括系統架構、理論組網性能、通道估計、資源分配等，突出了雲計算和霧計算與無線接入網絡相結合的特徵及相互間的差異，給出了相應的性能。

本書內容翔實豐富、深入淺出，可作為高等院校通信工程、電子信息工程和電腦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。

彭木根，北京郵電大學教授、博士生導師，網絡技術研究院副院長。
IET 會士、中國通信學會青年工作委員會主任委員、中國電子學會青年科學傢俱樂部副主席、北京科技人才研究會副秘書長。發表本領域**期刊論文100餘篇。出版專著譯著12部，包括英文專著1部，獲得中華優秀出版物圖書獎。
獲得國內外授權技術發明專利83項，其中轉讓28項。
獲得北京市科學技術獎一等獎、中國通信學會科學技術獎一等獎、教育部技術發明獎一等獎等。

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基於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基於空間點過程的節點位置分佈模型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用戶距離分佈043
2．2不同場景信道特徵研究044
2．3有用信號分佈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基於用戶接入的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基於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分佈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基於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基於隨機幾何的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基於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中基於內容緩存的傳輸方法154
4．2．1基於F-AP的內容傳輸157
4．2．2基於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基於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基於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複雜度半盲信道估計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基於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基於馬爾可夫決策過程的問題建模281
7．1．4低複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基於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基於馬爾可夫決策過程的問題建模295
7．2．3低複雜度協作預編碼策略297
7．2．4性能仿真驗證302
7．3基於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基於李雅普諾夫優化的問題轉化309
7．3．3基於組稀疏波束成形的等效算法312
7．3．4基於鬆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基於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准入控制模型339
8．1．3問題建模340
8．2基於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低複雜度資源分配優化算法346
8．3．1連續性放鬆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基於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

名詞索引409