东南大学移动通信国家重点实验室是世界上最早从事分布式MIMO 移动通信无线传输研究与试验验证的研究单位之一,相关工作可追溯至2004 年前后。该实验室牵头承担了国家自然科学基金重大项目和国家863 计划重大项目,其目标是在3.5GHz 以上的较高频段上,探索移动通信大容量密集覆盖的基本原理与方法,并开展相关技术可行性试验与系统测试。经10 多年的持续研究与实践,已逐步积累了较为丰富的理论知识、系统实现与试验经验,涉及分布式MIMO 的建模与信息容量解析方法、小区边缘效应度量及理论计算、频谱效率闭式求解与效能优化、基于统计信息的容量逼近与系统实现方法等。这一期间,该实验室与英国Kent 大学王江舟教授领导的课题组进行了长期密切合作。本书目的之一,就是对这一领域的前期若干重要研究成果进行较为完整的概括与总结。

本书力求将一系列看似极为繁复的分析方法,以尽可能统一且尽可能简洁的方式进行描述。读者仅需掌握随机过程与信息论及线性代数基础理论,便可从总体上把握分布式MIMO 与无蜂窝无线网络发展的总体脉络。这体现在:

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。