分布式 MIMO 与无蜂窝移动通信( 二 ) _无蜂窝移动通信

引入统一的建模方法，详见第一章、第二章及第四章中涉及的分布式 MIMO系统模型，涵盖多用户、多小区等常见应用场景，经典 MIMO 仅是其中的一种简化方式，无蜂窝无线网络则是其一种特殊应用形式。对于新型的网络辅助全双工方式，其上下行链路存在一定的耦合或干扰，在无蜂窝配置条件下，其模型是上述建模方法的推广形式，详见第八章。
引入统一的信道模型，涵盖经典 MIMO 以及多用户 MIMO，并考虑收发两端天线之间的耦合特性，详见第一章。当信道存在多径时延扩展时，通过正交频分复用 (OFDM) 处理后，该基本信道模型仍然适用，详见第七章。
引入统一的容量模型，建立 MIMO( 向量信道 ) 与传统单输入单输出 (single input single output，SISO，标量信道 ) 之间的关系，详见第一章和第二章；建立与用户位置有关的瞬态与平均信道容量、中断容量、区域平均容量、区域中断容量等常见分析方法的相互关系，详见第二章；在上述容量模型的基础上，探讨分布式MIMO 各种典型配置场景下的最优功率分配和能量效率优化问题，包括多用户、多小区以及无蜂窝无线网络等实际应用场景，详见第五章。
鉴于信道信息获取是限制分布式大规模 MIMO 应用的瓶颈因素，需要引入导频复用技术以减少资源的开销。此时，信道信息获取的非理想特性，也即导频污染，将对系统的性能形成制约。在第三章中，对此关键问题进行了较为完整的分析，并引入了收发天线数充分多时，典型接收机和发射机的系统极限性能。
无线缓存是移动通信领域近年来的一个研究热点。在第六章中，针对分布式MIMO 网络的特点，给出了无线缓存的基本模型，提出了性能优越且实现简单的缓存方案及优化算法，从而探讨了分布式 MIMO 无线网络资源有效利用的一种新途径。
计算复杂度随天线的规模增加而大幅增加，是限制分布式 MIMO 及无蜂窝无线网络走向应用的另一个主要瓶颈。在第七章中，结合 5G 移动通信系统应用，给出了低复杂度的接收机与发射机联合设计，其核心是利用统计信息对多用户 MIMO问题进行解耦，并最终将问题转化为多个独立并行的单用户处理问题。
云化处理是近年来移动通信系统发展的一个主流趋势，愈来愈多的网络功能将通过数据中心以虚拟化的方式加以实现。在第九章中，引入了基于以太交换机及通用众核服务器的 5G 移动通信云构架实现方法，介绍了分布式大规模 MIMO 无蜂窝网络的高速并行编程及实时实现方法，提出了无线节点同步、上下行链路互易性校正等关键问题的解决方法，并通过典型场景下的试验测试，表明基于分布式大规模 MIMO 的无蜂窝无线网络极具发展潜能。
在本书即将完稿之际，要特别感谢国家自然科学基金重大项目、创新群体项目以及国家 863 计划 4G 和 5G 重大项目的持续性支持。正是得益于上述支持，分布式 MIMO 理论与方法的研究能得以长期深入持续，辅以系统性的测试验证，并得以向工业界推广。特别值得一提的是，围绕分布式 MIMO 这一新兴研究方向，东南大学移动通信国家重点实验室的众多研究人员进行了长期卓绝的努力，贡献了极为丰富的成果。鉴于作者精力有限，未能在本书中对他们的成果逐一涉及，谨在此向他们致以崇高的敬意！
认识作者

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尤肖虎：东南大学信息科学与工程学院教授、博士生导师，IEEE Fellow、长江学者、杰出青年基金获得者、移动通信国家重点实验室主任；863计划3G、4G和5G重大项目专家组组长；主持完成我国C3G和4G试验系统研发、NSFC重大项目等；作为第一完成人获2003年度国家科技进步二等奖和2011年度国家技术发明一等奖。

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王东明：东南大学信息科学与工程学院教授、博士生导师。承担了30多项国家和省部级科研项目，在国际期刊和IEEE会议上发表论文150余篇。担任IEEE ICC 2015无线通信分会TPC副主席和WCSP2017无线通信分会的TPC主席和《中国科学-信息科学》编委。获2014年江苏省科学技术奖一等奖和2016年度国家科技进步特等奖。目前担任工信部6G技术推进组专家组副组长。

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王江舟：英国肯特大学教授，IEEE Fellow，英国皇家工程院院士，IEEE杰出讲师，曾任肯特大学工程与数字艺术学院院长。在无线通信领域出版4本专著，在国际期刊和IEEE会议上发表论文300余篇，获IEEE GLOBECOM2012最佳论文奖。担任IEEE ICC 2019 TPC主席和IEEE ICC 2015执行主席，并担任包括