國之重器出版工程 大規(guī)模天線波束賦形技術(shù)原理與設計

第　1章 多天線及波束賦形技術(shù)發(fā)展概述　001
1．1　緒論　002
1．2　多天線及波束賦形理論基礎　005
1．3　多天線傳輸技術(shù)分類　010
1．3．1　閉環(huán)空間復用　011
1．3．2　開環(huán)空間復用　017
1．3．3　波束賦形　018
1．3．4　發(fā)射分集　022
1．3．5　多天線傳輸方案的選擇　025
1．4　多天線及波束賦形技術(shù)的應用與發(fā)展趨勢　028
1．5　天線陣列結(jié)構(gòu)對MIMO技術(shù)發(fā)展的影響　030
1．6　大規(guī)模天線技術(shù)的研究方向　033
1．7　大規(guī)模天線技術(shù)的應用場景　038
1．8　多天線技術(shù)的標準化狀況　038
1．9　小結(jié)　040
第　2章 大規(guī)模天線理論　041
2．1　Massive MIMO技術(shù)基本原理　042
2．2　Massive MIMO的基本理論　044
2．2．1　理想信道下Massive MIMO的容量　044
2．2．2　基于導頻污染的Massive MIMO上行鏈路容量分析　046
2．2．3　基于導頻污染的Massive MIMO下行鏈路容量分析　048
2．2．4　Massive MIMO的容量仿真　050
2．3　Massive MIMO系統(tǒng)容量的最新研究進展　053
2．3．1　萊斯衰落信道下Massive MIMO的容量　053
2．3．2　時變信道下Massive MIMO容量分析　061
2．3．3　非理想互易性對Massive MIMO容量的影響　067
2．3．4　Massive MIMO的系統(tǒng)性能分析　073
2．4　小結(jié)　081
第3章　大規(guī)模天線無線信道建模　083
3．1　概述　084
3．2　部署場景　085
3．3　場景建?！?88
3．3．1　3D信道場景　088
3．3．2　UMa場景和UMi場景　089
3．3．3　Indoor Office場景　090
3．4　坐標系模型　090
3．4．1　坐標系的定義　091
3．4．2　坐標系間的轉(zhuǎn)換　091
3．4．3　簡化坐標系轉(zhuǎn)換　096
3．5　天線模型　096
3．5．1　雙極化天線模型　098
3．5．2　UE方向及天線模型　099
3．6　大尺度信道建?！?00
3．6．1　3D距離的定義　100
3．6．2　LOS概率的定義　101
3．6．3　路徑損耗計算模型　104
3．6．4　穿透損耗計算模型　108
3．7　小尺度信道建?！?09
3．7．1　垂直角度參數(shù)模型　110
3．7．2　多徑分量統(tǒng)計互相關(guān)矩陣的定義　112
3．7．3　ZSD/ZSA隨機分布參數(shù)的定義　114
3．7．4　ZOD/ZOA的生成方法　114
3．8　信道建模流程　116
3．9　小結(jié)　126
第4章　大規(guī)模天線波束賦形關(guān)鍵技術(shù)　135
4．1　大規(guī)模天線信道估計　136
4．1．1　系統(tǒng)分析模型　136
4．1．2　最小二乘（LS）信道估計算法　137
4．1．3　最小均方誤差（MMSE）信道估計算法　139
4．1．4　特征值分解信道估計算法　140
4．1．5　基于壓縮感知的信道估計　142
4．2　檢測技術(shù)　150
4．2．1　線性檢測技術(shù)　151
4．2．2　非線性檢測技術(shù)　153
4．3　預編碼技術(shù)　155
4．3．1　線性預編碼技術(shù)　156
4．3．2　非線性預編碼技術(shù)　161
4．4　CSI獲取及反饋　166
4．4．1　基于碼本的隱式反饋方案　167
4．4．2　基于信道互易性的反饋方式　170
4．4．3　基于壓縮感知的反饋方式　172
4．4．4　預感知式反饋方式　174
4．5　大規(guī)模天線的校準　176
4．6　大規(guī)模天線波束協(xié)作技術(shù)　181
4．6．1　多小區(qū)協(xié)作傳輸方案　183
4．6．2　多小區(qū)協(xié)作傳輸技術(shù)分析　186
4．6．3　大規(guī)模多天線波束協(xié)作技術(shù)　189
4．7　小結(jié)　195
第5章　5G多天線傳輸標準　197
5．1　概述　198
5．2　多天線傳輸方案　203
5．2．1　下行傳輸方案　203
5．2．2　上行傳輸方案　211
5．3　參考信號設計　211
5．3．1　解調(diào)參考信號（DM-RS）設計　212
5．3．2　信道狀態(tài)信息參考信號（CSI-RS）　216
5．3．3　相位跟蹤參考信號（PT-RS）　221
5．3．4　上行探測參考信號（SRS）　226
5．4　信道狀態(tài)信息反饋　235
5．4．1　框架設計　235
5．4．2　大規(guī)模波束賦形碼本設計　238
5．4．3　信道測量機制　251
5．4．4　信道信息反饋機制　252
5．4．5　信道互易性　257
5．5　模擬波束管理　259
5．5．1　波束管理過程　260
5．5．2　波束測量和上報　262
5．5．3　波束指示　266
5．5．4　波束恢復過程　268
5．6　上行多天線技術(shù)　274
5．6．1　基于碼本的傳輸方案　274
5．6．2　非碼本的傳輸方案　281
5．6．3　上行多用戶MIMO　283
5．7　準共址（QCL）　284
5．7．1　QCL定義　284
5．7．2　參考信號間的QCL關(guān)系　287
5．8　物理信道設計　289
5．8．1　下行同步信道設計　289
5．8．2　上行初始接入　296
5．8．3　控制信道設計　301
5．8．4　業(yè)務信道設計　304
5．9　5G增強技術(shù)　305
5．10　小結(jié)　307
第6章　大規(guī)模天線波束賦形實現(xiàn)方案與驗證　309
6．1　大規(guī)模有源天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　310
6．2　大規(guī)模天線陣列結(jié)構(gòu)　311
6．2．1　MIMO天線單元　311
6．2．2　大規(guī)模天線去耦技術(shù)　314
6．2．3　大規(guī)模天線賦形技術(shù)　315
6．2．4　大規(guī)模天線波束賦形的實現(xiàn)案例　320
6．3　大規(guī)模天線波束賦形原型機　327
6．3．1　大規(guī)模有源天線射頻前端設計　327
6．3．2　大規(guī)模天線數(shù)字基帶處理設計　331
6．4　大規(guī)模天線測試驗證　332
6．4．1　大規(guī)模天線OTA測試需求　333
6．4．2　近場和遠場測量　334
6．4．3　OTA測試流程　335
6．4．4　大規(guī)模天線波束賦形性能測試　337
6．5　小結(jié)　343
參考文獻　345
縮略語　353