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第1章 绪论1

1.1 无线自组织网络的概念与趋势1

1.1.1 分布式自组织网络1

1.1.2 LTE中的自组织网络2

1.2 多信道组网的内涵与意义2

1.3 多信道组网现状分析3

1.3.1 多信道无线网络容量分析4

1.3.2 多信道动态接入与资源分配4

1.3.3 带宽自适应技术5

1.4 应用场景与发展趋势6

1.4.1 应用场景6

1.4.2 发展趋势8

1.5 多信道组网需要解决的问题9

1.6 本书内容安排10

第2章 无线网络多信道MAC协议与路由协议11

2.1 引言11

2.2 无线Ad hoc网络多信道MAC协议研究15

2.2.1 多信道MAC协议简介15

2.2.2 多信道MAC协议面临的问题16

2.2.3 多信道MAC协议解决方案18

2.2.4 多信道MAC协议设计原理19

2.3 无线Ad hoc网络多信道路由协议研究23

2.3.1 多信道路由协议简介23

2.3.2 多信道路由协议分析24

2.4 小结25

第3章 基于专用信道协商的多信道接入协议26

3.1 引言26

3.2 基于忙音的多信道MAC协议28

3.2.1 忙音多信道MAC协议设计28

3.2.2 忙音多信道MAC协议的性能仿真32

3.3 基于控制信道的多信道MAC协议35

3.3.1 基础知识35

3.3.2 专用控制信道的瓶颈37

3.3.3 性能仿真39

3.4 小结42

第4章 基于最优窗口的自适应多信道MAC协议44

4.1 引言44

4.2 基于最优窗口的自适应多信道MAC协议与性能分析45

4.2.1 基于最优窗口的自适应多信道MAC协议概述45

4.2.2 基于卡尔曼滤波器的控制窗口最优化47

4.2.3 基于最优窗口的自适应多信道MAC协议性能分析54

4.3 基于最优窗口的自适应多信道MAC协议的性能仿真56

4.3.1 协议仿真模型及参数设置56

4.3.2 仿真结果与分析57

4.4 小结58

第5章 多信道盲汇聚技术59

5.1 引言59

5.2 经典盲汇聚算法分析60

5.2.1 GOS算法60

5.2.2 RW算法60

5.2.3 Jump-Stay算法61

5.2.4 ACH算法62

5.2.5 AHW算法63

5.3 基于信道跳变的盲汇聚动态接入技术研究64

5.3.1 基于信道跳变的盲汇聚算法设计64

5.3.2 基于信道跳变的盲汇聚算法的性能分析69

5.3.3 基于信道跳变的盲汇聚算法的性能仿真与对比75

5.4 信道跳变中感知和竞争接入问题79

5.4.1 模型建立79

5.4.2 汇聚算法分析83

5.4.3 多信道多次用户竞争接入分析86

5.4.4 分析优化89

5.5 小结97

第6章 基于SC-FDMA的多信道MAC和带宽自适应技术98

6.1 引言98

6.2 基于SC-FDMA的多信道MAC协议设计100

6.2.1 SC-FDMA的基本原理100

6.2.2 基于SC-FDMA的多信道MAC协议和带宽自适应机制101

6.2.3 不同步问题103

6.3 基于SC-FDMA的多信道MAC协议的性能分析104

6.3.1 准备工作104

6.3.2 性能分析104

6.4 基于SC-FDMA的多信道MAC协议的性能仿真106

6.4.1 协议仿真模型及参数设置106

6.4.2 仿真结果与分析107

6.5 小结109

第7章 基于信道质量的分布式信道分配算法110

7.1 引言110

7.2 系统模型和问题描述111

7.3 信道质量排序算法112

7.3.1 信道质量评估因素113

7.3.2 信道质量排序算法分析113

7.3.3 信道质量排序算法性能仿真117

7.4 基于强化学习的分布式信道分配算法119

7.4.1 分布式信道分配算法基本策略119

7.4.2 基于强化学习的信道分配算法120

7.5 基于信道质量排序的分布式信道分配算法性能仿真124

7.5.1 协议仿真模型及参数设置124

7.5.2 仿真结果与分析125

7.6 小结130

第8章 针对D2D通信的多信道分配与汇聚算法131

8.1 引言131

8.2 系统模型和问题描述132

8.3 结合信道分配的盲汇聚算法设计133

8.3.1 基于接收节点的信道分配算法133

8.3.2 基于接收节点等待发送节点跳变的盲汇聚算法设计135

8.3.3 结合信道分配的盲汇聚算法136

8.4 结合信道分配的盲汇聚算法的理论分析138

8.4.1 启发式信道分配性能分析138

8.4.2 盲汇聚算法吞吐量分析141

8.5 结合信道分配的盲汇聚算法的性能仿真144

8.5.1 协议仿真模型及参数设置144

8.5.2 信道分配结果分析146

8.5.3 盲汇聚算法分析148

8.6 小结149

第9章 认知-吞吐量折中问题的跨层性能分析与优化150

9.1 引言150

9.2 系统模型和问题描述151

9.3 非理想频谱感知和多信道竞争接入的综合影响153

9.3.1 多信道竞争接入建模154

9.3.2 时隙Aloha协议的分析模型156

9.3.3 DCF协议的分析模型157

9.4 跨层优化性能分析与比较159

9.4.1 传统方法与跨层方法的比较159

9.4.2 子信道数的影响161

9.4.3 帧长度的影响163

9.5 小结163

第10章 多信道动态组网案例演示165

10.1 引言165

10.2 演示软硬件平台介绍165

10.2.1 认知无线网络测试平台架构简介165

10.2.2 GNU Radio软件平台简介166

10.2.3 SDR硬件平台简介167

10.2.4 网络架构168

10.3 基于控制信道的多信道并行通信169

10.3.1 基于控制信道的多信道并行通信协议流程169

10.3.2 基于控制信道的多信道并行通信演示170

10.4 多信道盲汇聚170

10.4.1 多信道盲汇聚协议流程171

10.4.2 多信道盲汇聚通信演示171

10.4.3 多信道盲汇聚MAC性能测试172

10.5 总结和展望173

参考文献174