宽带无线数字通信概论new

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1、宽带无线数字通信概论第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院•赵明/周春晖–清华大学信息技术研究院–FIT4-408–Zhaoming/zhouch@tsinghua.edu.cn•参考书–宽带无线数字通信，许希斌，赵明等译–FundamentalsofWirelessCommunication，DavidTse第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院开课目的•近十几年来宽带无线通信的发展很快，新技术不断涌现•既《通信原理》和《无线通信工程》后，奠定在无线通信领域尤其传输方面开展深入研究的基础•围绕两

2、条线索，无线信道和信道容量•培养系统分析能力、开展学术性研究能力第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院宽带无线通信的发展•1999年时讨论的宽带无•1999年时讨论的宽带无线通信系统是线通信技术是–DECT–扩频–WCDMA–均衡•2012年时讨论的宽带无•2012年时讨论的宽带无线通信系统是线通信技术是–802.11n–OFDM、OFDMA–LTE–MIMO–IMT-A–SC-FDE第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院宽带化大尺度衰落•占用带宽的宽带化限–频率分集制–对抗频率选择性衰落•传输信

3、息的宽带化小尺度衰落宽带无线通信系统克–更宽的占用带宽服–更高的频谱效率限制信道容量第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院教学大纲•概述•MIMO•大尺度信道模型•基于环境学习的•小尺度信道模型信道预测•分集•基站协作•信道容量•均衡第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院考核方法•开题•如何写文章、–第5周做报告•答辩•培养分析仿–考试周之前真的基本能•报告力第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院传感器网络的能量效率•通常传感器网络需要利用最小的能量将每个节点的信息汇聚到一个接入点，假

4、设时间和带宽都无限的情况下，存在一种总能量消耗最小的方案。•假设路径损耗率为4，接入点位于网络中心，N个节点均匀分布在半径为R的圆内，第k个节点所传输的比特数为nk，热噪声谱密度为N0。–求网络消耗总能量的最小值–求单个节点的最电池电量的最小值第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院多用户多天线预编码方案•多用户多天线预编码方案–线性编码，优化信噪比–非线性编码，DPC第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院码书•参考802.20标准中codebook•码书设计方法•码书的性能第01讲清华大学宽带无线

5、数字通信概论信息技术研究院多用户检测的算法和MIMO中的BLAST算法的比较•共同点•不同点•分集和复用•BLAST算法和线性MMSE算法第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院Goldsmith的网络信息论•和物理层的关系•和MAC层的关系•和资源调度的关系•和路由的关系第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院迭代（Turbo）•编码，Turbocode、LDPC•均衡和编码迭代•多用户检测中的迭代•MIMO检测中的迭代•多径干扰消除的迭代第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院定位•接收

6、机的时间分辨率为带宽的倒数•一个Adhoc网络中每个节点都可以测量到和周围节点的距离•利用这些距离进行定位–已知3个点的绝对坐标–计算均方误差最小的节点坐标第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院考虑信道估计下的MIMO系统容量•MIMO系统信道变复杂，信道估计的开销变大•随着天线数增加，系统容量增加的同时，导频等开销也增加•如果信道是时变的，在考虑信道估计后系统的容量第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院简单的协作通信•通常终端受空间限制很难获得相关性很低的多个天线，利用周围的终端进行转发可以获得

7、较多的独立信道。终端转发后会占用更多频率资源，当发射功率较低时，形成的干扰范围很小–建立一个新的评价方法来评价这种系统–分析单用户峰值速率–分析系统频谱利用效率第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院软实时业务的无线传输•软实时业务–除点对点话音通信外，很多业务允许一定时延，例如上网浏览、下载视频–大量的用户关心相同的内容，采用广播或组播会明显提高效率–无线通信具有广播本质•问题–描述这种主动“推”内容的无线传输系统–通过组织广播的内容使得一个区域频谱使用效率最高第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究

8、院微波MIMO系统的容量•通常在没有反射时，MIMO信道总是缺秩的•当天线距离非常远而传输距离不太远时，这种现象会有所改变•分析在LOS条件下，MIMO信道容量和天线位置以及传输距离的关系第01讲清华大学宽带无线数字通信概论信息技术研究院均衡•注水OFDM和预编码加MMSE-DFE都可以达到ISI信道的容量。但是，实