目錄
前言
第1章 5G/B5G關(guān)鍵技術(shù)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)概述 1
1.1 移動通信的演進 1
1.1.1 無線通信與移動通信 1
1.1.2 第一代移動通信技術(shù) 3
1.1.3 第二代移動通信技術(shù) 3
1.1.4 第三代移動通信技術(shù) 5
1.1.5 第四代移動通信技術(shù) 6
1.1.6 第五代移動通信技術(shù) 7
1.2 5G關(guān)鍵技術(shù) 9
1.2.1 5G/B5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 9
1.2.2 大規(guī)模MIMO技術(shù) 11
1.2.3 中繼協(xié)作通信 13
1.2.4 NOMA技術(shù) 17
1.2.5 FD模式 19
1.2.6 端到端通信 20
1.2.7 毫米波網(wǎng)絡(luò) 21
1.3 無人機協(xié)助通信 27
1.3.1 無人機協(xié)助通信及其應(yīng)用 27
1.3.2 毫米波無人機協(xié)助通信 29
第2章 隨機幾何與點過程 31
2.1 常用信道模型及分布 33
2.1.1 伽馬分布與Nakagami-m衰落 33
2.1.2 萊斯分布和衰落 34
2.1.3 指數(shù)分布和瑞利衰落 35
2.2 點過程 35
2.2.1 泊松點過程 36
2.2.2 泊松簇過程 37
2.2.3 泊松洞過程 39
iv 基于隨機幾何的5G/B5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與分析
2.2.4 成對交互點過程 39
2.3 點過程的重要定理及操作 41
2.3.1 點過程的重要定理 41
2.3.2 點過程的操作 46
2.4 超密集PCP異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中隨機距離分布 47
第3章 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)頻譜資源管理 50
3.1 基于PBS父過程的網(wǎng)絡(luò)模型和PBS 固定覆蓋半徑用戶分類 51
3.1.1 基于簇的用戶分類方案 51
3.1.2 頻譜共享分配方案 52
3.2 基于最近路徑比的簇分割和改進的FFR 方案 53
3.2.1 最近路徑比用戶分類 53
3.2.2 最近路徑比簇分割頻譜分配 55
3.3 聯(lián)合最近路徑比與隨機接入的多用戶宏小區(qū)分割和信道分配 56
3.3.1 最近路徑比宏小區(qū)分割 56
3.3.2 信道分配與隨機頻譜接入策略 57
3.4 聯(lián)合軟頻率復(fù)用的頻譜管理技術(shù) 59
第4章 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)用戶級聯(lián) 63
4.1 耦合與解耦上下行鏈路用戶級聯(lián) 63
4.2 非最佳用戶級聯(lián) 66
4.2.1 多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)非最佳用戶級聯(lián) 67
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)SINR覆蓋 78
4.3 基于跨層雙連接的解耦級聯(lián) 82
4.3.1 跨層雙連接模型與解耦級聯(lián) 82
4.3.2 三層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)跨層級聯(lián)方案級聯(lián)概率 86
4.3.3 覆蓋概率分析 93
4.4 NOMA協(xié)助的跨層雙連接解耦級聯(lián) 100
4.4.1 基于NOMA的DUDA 傳輸策略 101
4.4.2 覆蓋性能和遍歷速率 102
第5章 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無線回程 111
5.1 回程方案 111
5.1.1 有線回程 111
5.1.2 高增益定向天線陣無線回程 112
5.1.3 基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和頻譜的無線回程 112
5.2 聯(lián)合全雙工大規(guī)模MIMO和NOMA的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)自回程 113
5.2.1 全雙工大規(guī)模MIMO多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 113
5.2.2 全雙工帶內(nèi)自回程 114
5.2.3 MBS-MU-DL隨機幾何模型 115
5.2.4 接收端干擾LT一般模型 117
5.3 MBS-MU-DL傳輸模式及SBS 上行回程 118
5.3.1 MBS-MU-DL模式級聯(lián)概率和級聯(lián)距離分布 118
5.3.2 MU上行回程鏈路覆蓋概率 120
5.4 小小區(qū)下行鏈路覆蓋概率 130
5.4.1 MBS下行鏈路SIR 130
5.4.2 SBS下行鏈路SIR 132
5.4.3 下行鏈路覆蓋概率 133
第6章 聯(lián)合回程與緩存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 140
6.1 聯(lián)合回程與緩存的兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)隨機點模型 140
6.2 緩存內(nèi)容放置 142
6.3 緩存內(nèi)容的交付 143
6.3.1 下行鏈路內(nèi)容交付 143
6.3.2 下行鏈路干擾分布 145
6.4 系統(tǒng)SINR 覆蓋性能 149
6.5 內(nèi)容交付時延 153
6.6 平均面積速率 155
6.7 系統(tǒng)能量效率 158
第7章 大規(guī)模熱點區(qū)域多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 161
7.1 基于簇的大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)熱點區(qū)域建模 161
7.2 基于最近路徑比的簇分割和改進的FFR 方案 163
7.3 UE 級聯(lián)方案和級聯(lián)概率 165
7.4 UE干擾分析 167
7.5 下行傳輸速率 174
第8章 D2D協(xié)助的超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 181
8.1 基于宏基站和微微基站PPP模型的蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 181
8.1.1 基于PBS父過程的網(wǎng)絡(luò)模型和PBS 固定覆蓋半徑用戶分類 181
8.1.2 頻譜共享分配方案 182
8.2 D2D 覆蓋約束的UE 級聯(lián)及其接入距離分布 183
8.2.1 簇中心用戶級聯(lián)和接入距離分布 184
8.2.2 簇邊緣用戶級聯(lián)和接入距離分布 189
8.3 基于簇分類和頻譜分配的干擾分布 192
8.3.1 D2D通信的干擾分析 192
8.3.2 蜂窩UE簇的干擾分析 196
8.4 網(wǎng)絡(luò)覆蓋概率分析 202
8.4.1 D2D 通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋概率 203
8.4.2 蜂窩UE簇覆蓋概率 205
第9章 中繼協(xié)助的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 210
9.1 中繼協(xié)助兩層混合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 210
9.2 MRC/MRT預(yù)處理方案 214
9.3 ZFR/ZFT預(yù)處理方案 219
第10章 無人機協(xié)助的低空異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 228
10.1 低空異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及其異構(gòu)擴展 228
10.1.1 信號傳輸衰落模型 229
10.1.2 簇內(nèi)和簇間距離分布 231
10.2 基于最小距離級聯(lián)的各層BS 的接入路徑損耗分布 232
10.2.1 第0層簇內(nèi)U-BS接入路徑損耗分布 232
10.2.2 簇內(nèi)G-BS接入路徑損耗分布 234
10.2.3 簇間BS接入路徑損耗分布 235
10.3 不同級聯(lián)方案和級聯(lián)距離分布 236
10.3.1 四層級聯(lián)方案和級聯(lián)距離分布 237
10.3.2 兩層級聯(lián)方案和級聯(lián)距離分布 240
10.4 干擾分布 243
10.5 下行鏈路覆蓋概率和平均面積吞吐量 248
第11章 三維無人機群協(xié)助的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 257
11.1 三維無人機群單層網(wǎng)絡(luò) 257
11.2 動態(tài)無人機網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量 259
11.2.1 BHM模式下覆蓋分析 259
11.2.2 BCM模式覆蓋分析 261
11.2.3 下行信道容量 263
11.3 三維無人機協(xié)助的兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 266
11.3.1 三維無人機協(xié)助的兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)用戶級聯(lián) 266
11.3.2 下行鏈路覆蓋和頻譜效率 268
參考文獻 276