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异构蜂窝网络关键理论与技术
作者：肖海林 著
出版社：电子工业出版社
出版时间：2021-09-01
ISBN：9787121420856
定价：¥88.00
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内容简介
本书共11章，全面、系统地阐述了异构蜂窝网络关键理论与技术，主要内容包括：垂直切换技术、干扰管理技术、内容缓存策略、能效优化的功率分配技术、NOMA资源管理技术、混合能源驱动的均匀异构蜂窝网络、混合能源驱动的非均匀异构蜂窝网络、D2D通信资源分配技术、可见光通信异构蜂窝网络动态接入，以及VLC WiFi异构蜂窝网络通信系统设计。本书深入浅出，概念清晰，语言流畅，可以作为电子与通信工程领域通信与信息系统、信号与信息处理等学科的研究生和高年级本科生的教材，也可以作为从事无线通信系统深入研究与开发的电信工程师、工程管理人员的参考书。同时，本书对在这个领域进行教学、研究、开发的教师、学生有很好的参考价值。
作者简介
肖海林，男，1976年11月出生，博士、教授、博士生导师，信息与通信工程学科。浙江省"钱江学者”特聘教授，广西优秀专家，广西"省杰青”，IEEE 高级会员，中国电子学会高级会员。曾访学英国大学赫瑞-瓦特大学和南安普顿大学。主持国家项目、省重点研发项目20多项。作者/通信作者在国内外发表SCI/EI期刊论文120多篇，获国家发明专利30余项、国际/国内标准提案2项、省部级奖励2次，2个国际期刊编委，5次担任国际会议TPC并作特邀报告。
目录
目 录
第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 异构蜂窝网络架构 1
1.3 异构蜂窝网络中各类型BS的特征 2
1.4 异构蜂窝网络优点 4
参考文献 4
第2章 垂直切换技术 6
2.1 引言 6
2.2 系统模型 7
2.3 多维属性融合的异构蜂窝网络垂直切换判决 9
2.3.1 二维属性融合的接入网络判决 9
2.3.2 二维属性融合的切换时间判决 13
2.3.3 三维属性融合的垂直切换判决 17
2.4 仿真结果与性能分析 18
2.4.1 仿真场景与参数设置 18
2.4.2 二维属性融合的网络判决概率分析 19
2.4.3 二维属性融合的切换触发概率分析 20
2.4.4 三维属性融合的切换成功概率分析 20
2.4.5 多维属性融合的切换过程通信性能分析 21
2.5 本章小结 22
参考文献 22
第3章 干扰管理技术 24
3.1 引言 25
3.2 系统模型与问题形成 26
3.2.1 系统模型 26
3.2.2 问题形成 28
3.3 基于干扰限制区域的干扰管理方案 29
3.3.1 干扰限制区域划分场景 29
3.3.2 联合模式选择与功率控制算法 34
3.4 覆盖概率分析 36
3.4.1 蜂窝链路覆盖概率 37
3.4.2 D2D链路覆盖概率 40
3.4.3 毫微微蜂窝链路覆盖概率 42
3.5 仿真结果与性能分析 44
3.6 本章小结 51
参考文献 51
第4章 内容缓存策略 54
4.1 引言 55
4.2 系统模型 56
4.2.1 无线通信模型 57
4.2.2 内容缓存模型 59
4.3 问题形成 59
4.3.1 时延与能耗分析 60
4.3.2 时延与能耗的折中 61
4.4 联合功率感知的用户关联与内容缓存方案 63
4.4.1 功率感知的用户关联 63
4.4.2 内容缓存策略 67
4.4.3 迭代功率感知的用户关联与内容缓存算法 68
4.5 仿真结果与性能分析 69
4.6 本章小结 77
参考文献 78
第5章 能效优化的功率分配技术 80
5.1 引言 80
5.2 系统模型及问题形成 82
5.2.1 系统模型 82
5.2.2 优化问题形成 83
5.3 用户关联策略 84
5.3.1 用户关联 84
5.3.2 基于人工鱼群算法的用户关联策略 85
5.4 基于ADMM的功率分配算法 88
5.5 仿真结果与性能分析 93
5.6 本章小结 96
参考文献 97
第6章 NOMA资源管理技术 99
6.1 引言 99
6.2 系统模型及问题形成 101
6.2.1 系统模型 101
6.2.2 问题形成 103
6.3 联合子信道和功率分配方案 104
6.3.1 基于干扰超图的子信道分配 104
6.3.2 基于拉格朗日的功率分配 109
6.3.3 联合子信道和功率分配优化算法 114
6.4 仿真结果与性能分析 115
6.5 本章小结 121
参考文献 121
第7章 混合能源驱动的均匀异构蜂窝网络 124
7.1 引言 125
7.2 系统模型及问题形成 126
7.2.1 系统模型 126
7.2.2 问题形成 129
7.3 用户关联与资源分配方案 131
7.3.1 用户关联机制 131
7.3.2 带宽资源分配策略 135
7.4 仿真结果与性能分析 136
7.5 本章小结 139
参考文献 140
第8章 混合能源驱动的非均匀异构蜂窝网络 143
8.1 引言 143
8.2 系统模型及问题形成 144
8.2.1 网络和流量需求模型 144
8.2.2 能量消耗模型 146
8.2.3 无线通信模型 147
8.2.4 问题形成 148
8.3 功率感知用户关联与可再生能源配置方案 152
8.3.1 功率感知用户关联规则 152
8.3.2 可再生能源配置的功率控制方法 154
8.3.3 可再生能源配置的能量平衡算法 158
8.4 仿真结果与性能分析 160
8.4.1 系统中断概率验证 161
8.4.2 功率感知用户关联与可再生能源配置方案性能分析 162
8.5 本章小结 166
参考文献 167
第9章 D2D通信资源分配技术 169
9.1 引言 170
9.2 系统模型 171
9.3 基于能效优化的D2D通信资源分配算法设计 174
9.3.1 D2D用户模式选择 174
9.3.2 D2D用户功率控制 177
9.3.3 D2D用户信道分配 180
9.4 仿真结果与性能分析 182
9.5 本章小结 185
参考文献 185
第10章 可见光通信异构蜂窝网络动态接入 187
10.1 引言 188
10.2 系统模型 190
10.3 理论分析 191
10.3.1 多属性参数的计算 191
10.3.2 权重比较判决矩阵的建立 192
10.3.3 权重向量的计算 192
10.3.4 层次分析与加权和算法相结合 193
10.3.5 非直射链路下的接入检测算法 193
10.3.6 VLC异构蜂窝网络接入判决流程 194
10.4 仿真结果与性能分析 195
10.5 本章小结 200
参考文献 200
第11章 VLC WiFi异构蜂窝网络通信系统设计 202
11.1 VLC WiFi通信系统设计 202
11.1.1 发射端系统设计 203
11.1.2 中继端系统设计 204
11.1.3 接收端系统设计 204
11.2 VLC WiFi通信系统电路设计 205
11.3 系统测试与应用场景 211
11.3.1 系统测试 212
11.3.2 应用场景 214
11.4 本章小结 219
参考文献 219
附录A 内容成功传输概率的证明过程 220
附录B 缩略词对照表 225
第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 异构蜂窝网络架构 1
1.3 异构蜂窝网络中各类型BS的特征 2
1.4 异构蜂窝网络优点 4
参考文献 4
第2章 垂直切换技术 6
2.1 引言 6
2.2 系统模型 7
2.3 多维属性融合的异构蜂窝网络垂直切换判决 9
2.3.1 二维属性融合的接入网络判决 9
2.3.2 二维属性融合的切换时间判决 13
2.3.3 三维属性融合的垂直切换判决 17
2.4 仿真结果与性能分析 18
2.4.1 仿真场景与参数设置 18
2.4.2 二维属性融合的网络判决概率分析 19
2.4.3 二维属性融合的切换触发概率分析 20
2.4.4 三维属性融合的切换成功概率分析 20
2.4.5 多维属性融合的切换过程通信性能分析 21
2.5 本章小结 22
参考文献 22
第3章 干扰管理技术 24
3.1 引言 25
3.2 系统模型与问题形成 26
3.2.1 系统模型 26
3.2.2 问题形成 28
3.3 基于干扰限制区域的干扰管理方案 29
3.3.1 干扰限制区域划分场景 29
3.3.2 联合模式选择与功率控制算法 34
3.4 覆盖概率分析 36
3.4.1 蜂窝链路覆盖概率 37
3.4.2 D2D链路覆盖概率 40
3.4.3 毫微微蜂窝链路覆盖概率 42
3.5 仿真结果与性能分析 44
3.6 本章小结 51
参考文献 51
第4章 内容缓存策略 54
4.1 引言 55
4.2 系统模型 56
4.2.1 无线通信模型 57
4.2.2 内容缓存模型 59
4.3 问题形成 59
4.3.1 时延与能耗分析 60
4.3.2 时延与能耗的折中 61
4.4 联合功率感知的用户关联与内容缓存方案 63
4.4.1 功率感知的用户关联 63
4.4.2 内容缓存策略 67
4.4.3 迭代功率感知的用户关联与内容缓存算法 68
4.5 仿真结果与性能分析 69
4.6 本章小结 77
参考文献 78
第5章 能效优化的功率分配技术 80
5.1 引言 80
5.2 系统模型及问题形成 82
5.2.1 系统模型 82
5.2.2 优化问题形成 83
5.3 用户关联策略 84
5.3.1 用户关联 84
5.3.2 基于人工鱼群算法的用户关联策略 85
5.4 基于ADMM的功率分配算法 88
5.5 仿真结果与性能分析 93
5.6 本章小结 96
参考文献 97
第6章 NOMA资源管理技术 99
6.1 引言 99
6.2 系统模型及问题形成 101
6.2.1 系统模型 101
6.2.2 问题形成 103
6.3 联合子信道和功率分配方案 104
6.3.1 基于干扰超图的子信道分配 104
6.3.2 基于拉格朗日的功率分配 109
6.3.3 联合子信道和功率分配优化算法 114
6.4 仿真结果与性能分析 115
6.5 本章小结 121
参考文献 121
第7章 混合能源驱动的均匀异构蜂窝网络 124
7.1 引言 125
7.2 系统模型及问题形成 126
7.2.1 系统模型 126
7.2.2 问题形成 129
7.3 用户关联与资源分配方案 131
7.3.1 用户关联机制 131
7.3.2 带宽资源分配策略 135
7.4 仿真结果与性能分析 136
7.5 本章小结 139
参考文献 140
第8章 混合能源驱动的非均匀异构蜂窝网络 143
8.1 引言 143
8.2 系统模型及问题形成 144
8.2.1 网络和流量需求模型 144
8.2.2 能量消耗模型 146
8.2.3 无线通信模型 147
8.2.4 问题形成 148
8.3 功率感知用户关联与可再生能源配置方案 152
8.3.1 功率感知用户关联规则 152
8.3.2 可再生能源配置的功率控制方法 154
8.3.3 可再生能源配置的能量平衡算法 158
8.4 仿真结果与性能分析 160
8.4.1 系统中断概率验证 161
8.4.2 功率感知用户关联与可再生能源配置方案性能分析 162
8.5 本章小结 166
参考文献 167
第9章 D2D通信资源分配技术 169
9.1 引言 170
9.2 系统模型 171
9.3 基于能效优化的D2D通信资源分配算法设计 174
9.3.1 D2D用户模式选择 174
9.3.2 D2D用户功率控制 177
9.3.3 D2D用户信道分配 180
9.4 仿真结果与性能分析 182
9.5 本章小结 185
参考文献 185
第10章 可见光通信异构蜂窝网络动态接入 187
10.1 引言 188
10.2 系统模型 190
10.3 理论分析 191
10.3.1 多属性参数的计算 191
10.3.2 权重比较判决矩阵的建立 192
10.3.3 权重向量的计算 192
10.3.4 层次分析与加权和算法相结合 193
10.3.5 非直射链路下的接入检测算法 193
10.3.6 VLC异构蜂窝网络接入判决流程 194
10.4 仿真结果与性能分析 195
10.5 本章小结 200
参考文献 200
第11章 VLC WiFi异构蜂窝网络通信系统设计 202
11.1 VLC WiFi通信系统设计 202
11.1.1 发射端系统设计 203
11.1.2 中继端系统设计 204
11.1.3 接收端系统设计 204
11.2 VLC WiFi通信系统电路设计 205
11.3 系统测试与应用场景 211
11.3.1 系统测试 212
11.3.2 应用场景 214
11.4 本章小结 219
参考文献 219
附录A 内容成功传输概率的证明过程 220
附录B 缩略词对照表 225
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