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第1章 宽带无线通信系统概述1

1.1 蜂窝移动通信系统未来演进1

前言1

1.1.1 HSDPA技术2

1.1.2 cdma2000 1x高速数据传输演进5

1.1.3 3GPP LTE技术7

1.1.4 IMT-Advanced标准10

1.1.5 其他B3G/4G标准13

1.2 宽带无线通信系统16

1.2.1 无线个域网16

1.2.2 无线局域网18

1.2.3 无线城域网26

1.2.4 无线广域网28

1.2.5 无线身体域网30

1.2.6 宽带无线通信系统小结33

1.3.1 多路多点分布服务34

1.3 无线城域网34

1.3.2 本地多点分布服务37

1.3.3 基于IEEE 802.16的WiMAX系统40

参考文献44

第2章 OFDM的原理与应用基础46

2.1 OFDM概述46

2.1.1 OFDM技术应用47

2.1.2 OFDM信号和宽带CDMA信号的比较48

2.1.3 OFDM技术的主要特征48

2.2 OFDM基本原理50

2.2.1 串并变换50

2.2.2 子载波调制51

2.2.3 DFT的实现53

2.2.4 保护问隔、循环前缀和子载波数的选择54

2.2.5 加窗技术60

2.2.7 OFDM基本参数的选择62

2.2.6 RF调制62

2.3 OFDM技术挑战64

2.3.1 峰均功率比65

2.3.2 同步71

2.3.3 基于OFDM的多址接入技术76

2.3.4 判决引导的信道估计81

2.3.5 自适应单用户与多用户OFDM技术82

2.3.6 MIMO-OFDM技术83

参考文献85

第3章 宽带蜂窝移动通信系统OFDM技术86

3.1 单载波OFDM技术86

3.1.1 单载波方案概述87

3.1.2 IFDMA系统方案87

3.1.3 DFT-SOFDM系统方案92

3.2.1 频谱兼容性101

3.2 基于OFDM的HSDPA技术101

3.2.2 下行链路物理层结构104

3.2.3 对上行链路的影响111

3.2.4 切换设计112

3.2.5 同步设计114

3.2.6 频率复用及小区间干扰115

3.2.7 终端的复杂程度115

3.2.8 对基站的影响116

3.2.9 对L2和L3的影响119

3.3 OFDM HSDPA性能研究120

3.3.1 性能评估场景120

3.3.2 性能评估方法121

参考文献133

第4章 IEEE 802.16网络架构135

4.1 WiMAX网络系统演进方案135

4.1.1 固定无线接入方案描述135

4.1.2 移动无线接入方案描述138

4.1.3 演进步骤及策略139

4.2 基于IEEE 802.16e的WiMAX网络结构139

4.2.1 非漫游模式端到端参考模型140

4.2.2 漫游模式端到端参考模型141

4.2.3 网络系统接口142

4.2.4 WiMAX系统无线资源管理机制协议模型143

4.3 WiMAX移动性管理144

4.3.1 切换类型145

4.3.2 系统内切换149

4.3.3 系统间切换152

4.3.4 漫游155

4.4 IP地址规划和路由策略157

4.4.1 WiMAX网络中的地址分配158

4.4.2 IPv6地址规划159

4.4.3 路由策略160

4.5 WiMAX网络管理161

4.5.1 网管体系结构161

4.5.2 网管功能需求163

4.6 WiMAX计费机制165

4.6.1 计费的内容与格式165

4.6.2 计费解决方案166

4.7 IEEE 802.16空中接口168

4.7.1 IEEE 802.16物理层168

4.7.2 IEEE 802.16媒体接入控制层171

参考文献172

第5章 IEEE 802.16物理层协议174

5.1 WirelessMAN-SC协议174

5.1.1 帧结构175

5.1.2 传输汇聚子层179

5.1.3 PMD子层179

5.1.5 功率控制184

5.1.4 符号速率和信道带宽184

5.2 WirelessMAN-SCa协议185

5.2.1 帧结构185

5.2.2 发送处理过程188

5.2.3 功率控制191

5.3 WirelessMAN-OFDM协议191

5.3.1 OFDM符号描述192

5.3.2 信道编码194

5.3.3 帧结构198

5.3.4 功率控制202

5.3.5 接收机灵敏度203

5.3.6 同步机制203

5.3.7 测距机制204

5.4 WirelessMAN-OFDMA协议205

5.4.1 OFDMA符号描述205

5.4.2 OFDM基本术语定义206

5.4.3 帧结构207

5.4.4 OFDMA的子载波分配212

5.4.5 OFDMA测距222

5.4.6 发送分集224

5.4.7 信道编码228

5.4.8 功率控制230

5.5 IEEE 802.16物理层协议小结230

5.5.1 频谱效率比较231

5.5.2 OFDM和OFDMA机制比较231

参考文献234

第6章 IEEE 802.16物理层性能研究235

6.1 IEEE 802.16信道模型235

6.1.1 MIMO信道模型236

6.1.2 SUI信道模型238

6.1.3 IEEE 802.16中MIMO的应用239

6.2.1 帧起始同步240

6.2 IEEE 802.16同步技术240

6.2.2 载波频偏估计243

6.2.3 算法仿真246

6.2.4 相位跟踪247

6.3 IEEE 802.16信道估计算法250

6.3.1 LS算法251

6.3.2 LMMSE算法251

6.3.3 LS算法和LMMSE算法性能仿真252

6.3.4 适合MIMO-OFDM系统信道估计的前导码和导频结构253

6.3.5 用前导码和导频作信道估计的性能仿真254

6.4 IEEE 802.16自适应技术256

6.4.1 基本算法256

6.4.2 一种灵活的功率和比特分配算法258

参考文献263

7.1 汇聚子层265

第7章 IEEE 802.16 MAC层协议265

7.1.1 MAC层SDU格式266

7.1.2 分类266

7.1.3 净荷报头压缩266

7.1.4 IEEE Std 802.3/Ethernet特定部分270

7.1.5 IEEE Std 802.1Q-1998虚拟局域网字段网络特定部分271

7.1.6 IP特定部分272

7.2 公共部分子层272

7.2.1 MAC PDU格式272

7.2.2 MAC PDU的构建和传送275

7.2.3 调度服务280

7.2.4 带宽请求和分配机制281

7.2.5 竞争解决机制283

7.2.6 MAC对PHY的支持284

7.2.7 进入网络和初始化290

7.2.8 动态服务流管理292

7.2.9 自适应调制和编码方式298

7.2.10 MAC规范对ARQ/HARQ的支持300

7.2.11 免许可频段的动态频率选择操作306

7.3 安全子层308

7.3.1 包数据加密309

7.3.2 密钥管理309

7.3.3 安全关联313

7.3.4 安全关联与连接之间的映射313

7.3.5 密钥使用314

7.3.6 加密方法318

7.3.7 证书配置320

7.4 IEEE 802.16e移动性的支持321

7.4.1 睡眠模式321

7.4.2 扫描和关联325

7.4.3 MAC切换过程327

7.4.4 组播广播业务332

7.4.5 MS的空闲模式（可选）333

参考文献336

第8章 IEEE 802.16 MAC层性能研究337

8.1 IEEE 802.16的QoS机制337

8.1.1 业务流管理337

8.1.2 动态业务流管理339

8.1.3 上行服务流的调度339

8.1.4 改进的上行QoS架构339

8.2 调度算法简介340

8.2.1 有线网络分组调度方法简介340

8.2.2 无线调度算法小结341

8.3 WiMAX系统仿真平台344

8.3.1 系统仿真平台简介345

8.3.2 仿真模型345

8.4 IEEE 802.16调度算法研究349

8.4.1 WiMAX分级调度方案350

8.4.2 联合调度方案355

参考文献357

第9章 IEEE 802.16无线Mesh机制358

9.1 无线Mesh技术概述358

9.1.1 什么是无线Mesh358

9.1.2 无线Mesh特征359

9.1.3 研究现状360

9.1.4 无线Mesh与无线自组织网络361

9.2 IEEE 802.16 Mesh模式362

9.2.1 Mesh物理层机制362

9.2.2 随机接入机制363

9.2.3 功率控制366

9.2.4 调度算法366

9.3 IEEE 802.16 Mesh关键机制研究368

9.3.1 无线Mesh网络容量机制研究369

9.3.2 无线Mesh网络调度机制研究372

9.3.3 无线Mesh网络功率控制机制研究375

9.3.4 无线Mesh网络路由机制研究380

9.3.5 无线Mesh网络跨层设计机制385

9.4 IEEE 802.16 Mesh无空间复用集中式路由调度机制391

9.4.1 实时业务的路由和调度391

9.4.2 流媒体实时业务的路由和调度395

9.5 IEEE 802.16 Mesh空间复用集中式路由调度机制402

9.5.1 集中式路由调度问题描述402

9.5.2 路由机制403

9.5.3 上下行混合调度405

9.5.4 调度实例405

9.5.5 仿真结果407

参考文献412

第10章 IEEE 802.16干扰与电磁兼容415

10.1 干扰共存研究概述415

10.1.1 基本概念417

10.1.2 干扰共存研究方法420

10.2 WiMAX系统干扰特性421

10.2.1 WiMAX基站射频参数422

10.2.2 WiMAX用户站射频参数426

10.2.3 物理层建模428

10.2.4 容量模型429

10.2.5 小区配置和场景429

10.2.6 WiMAX信号质量模型430

10.3 干扰共存参数配置431

10.3.1 WiMAX系统仿真参数假设431

10.3.2 信道模型432

10.3.3 仿真方法433

10.4 干扰仿真结果举例435

10.4.1 WiMAX系统与WCDMA系统干扰共存435

10.4.2 两WiMAX系统干扰共存438

参考文献441

11.1 基于IEEE 802.16的网络概述442

第11章 WiMAX组网技术和网络设计442

11.1.1 IEEE 802.16宽带无线网络应用443

11.1.2 固定无线宽带数据业务的应用模式444

11.1.3 IEEE 802.16的网络发展特征448

11.1.4 IEEE 802.16技术与其他无线系统融合448

11.1.5 WiMAX组网模式449

11.2 WiMAX网络演进策略450

11.2.1 第一阶段450

11.2.2 第二阶段452

11.2.3 第三阶段453

11.3 WiMAX网络设计454

11.3.1 WiMAX无线接入网设计454

11.3.2 WiMAX核心网设计456

11.3.3 基站无线互联设计459

参考文献462