السلام عليكم
Wireless Communications

Contents
1 Overview of Wireless Communications 1
1.1 History ofWireless Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Wireless Vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Technical Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 CurrentWireless Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4.1 Cellular Telephone Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4.2 Cordless Phones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.3 Wireless LANs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.4 Wide AreaWireless Data Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4.5 Fixed Wireless Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.6 Paging Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.7 Satellite Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.8 Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.9 OtherWireless Systems and Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5 TheWireless Spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5.1 Methods for Spectrum Allocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5.2 SpectrumAllocations for Existing Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.6 Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2 Path Loss and Shadowing 27
2.1 Radio Wave Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2 Transmit and Receive Signal Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3 Free-Space Path Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4 Ray Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4.1 Two-RayModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4.2 Dielectric Canyon (Ten-RayModel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.4.3 General Ray Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.5 Simplified Path LossModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.6 Empirical Path LossModels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.6.1 Okumura’sModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.6.2 HataModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.6.3 COST231 Extension to HataModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.6.4 Walfisch/BertoniModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6.5 Piecewise Linear (Multi-Slope) Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6.6 Indoor Propagation Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.7 Shadow Fading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
iii
2.8 Combined Path Loss and Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.9 Outage Probability under Path Loss and Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.10 Cell Coverage Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3 Statistical Multipath Channel Models 65
3.1 Time-Varying Channel Impulse Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.2 Narrowband fadingmodels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.2.1 Autocorrelation, Cross Correlation, and Power Spectral Density . . . . . . . . . . . 71
3.2.2 Envelope and Power Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.2.3 Level Crossing Rate and Average Fade Duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.2.4 Finite StateMarkovModels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.3 Wideband FadingModels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.3.1 Power Delay Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.3.2 Coherence Bandwidth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.3.3 Doppler Power Spectrum and Channel Coherence Time . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.3.4 Transforms for Autocorrelation and Scattering Functions . . . . . . . . . . . . . . 89
3.4 Discrete-TimeModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.5 Spatio-TemporalModels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4 Capacity of Wireless Channels 99
4.1 Capacity in AWGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.2 Capacity of Flat-Fading Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.2.1 Channel and SystemModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.2.2 Channel Distribution Information (CDI) Known . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.2.3 Channel Side Information at Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.2.4 Channel Side Information at the Transmitter and Receiver . . . . . . . . . . . . . 106
4.2.5 Capacity with Receiver Diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.2.6 Capacity Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.3 Capacity of Frequency-Selective Fading Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.3.1 Time-Invariant Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.3.2 Time-Varying Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5 Digital Modulation and Detection 127
5.1 Signal Space Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.1.1 Signal and SystemModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.1.2 Geometric Representation of Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
5.1.3 Receiver Structure and Sucient Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
5.1.4 Decision Regions and the Maximum Likelihood Decision Criterion . . . . . . . . . 135
5.1.5 Error Probability and the Union Bound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
5.2 PassbandModulation Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5.3 Amplitude and PhaseModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5.3.1 Pulse AmplitudeModulation (MPAM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
5.3.2 Phase Shift Keying (MPSK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
5.3.3 Quadrature AmplitudeModulation (MQAM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
5.3.4 Di erentialModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
5.3.5 Constellation Shaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
5.3.6 Quadrature O set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
5.4 FrequencyModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
5.4.1 Frequency Shift Keying (FSK) and Minimum Shift Keying (MSK) . . . . . . . . . 153
5.4.2 Continuous-Phase FSK (CPFSK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
5.4.3 Noncoherent Detection of FSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
5.5 Pulse Shaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
5.6 Symbol Synchronization and Carrier Phase Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.6.1 Receiver Structure with Phase and Timing Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.6.2 MaximumLikelihood Phase Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
5.6.3 Maximum-Likelihood Timing Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
6 Performance of Digital Modulation over Wireless Channels 173
6.1 AWGN Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.1.1 Signal-to-Noise Power Ratio and Bit/Symbol Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.1.2 Error Probability for BPSK and QPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
6.1.3 Error Probability for MPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.1.4 Error Probability for MPAM and MQAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
6.1.5 Error Probability for FSK and CPFSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.1.6 Error Probability Approximation for Coherent Modulations . . . . . . . . . . . . . 180
6.1.7 Error Probability for Di erential Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
6.2 Alternate Q Function Representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6.3 Fading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6.3.1 Outage Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
6.3.2 Average Probability of Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
6.3.3 Moment Generating Function Approach to Average Error Probability . . . . . . . 186
6.3.4 Combined Outage and Average Error Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
6.4 Doppler Spread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
6.5 Intersymbol Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
7 Diversity 205
7.1 Realization of Independent Fading Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
7.2 Diversity SystemModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
7.3 Selection Combining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
7.4 Threshold Combining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
7.5 Maximal Ratio Combining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
7.6 Equal-Gain Combining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
7.7 Moment Generating Functions in Diversity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
7.7.1 Diversity Analysis forMRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
7.7.2 Diversity Analysis for EGC and SC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
7.7.3 Diversity Analysis for Noncoherent and Di erentially Coherent Modulation . . . . 220
7.8 Transmitter Diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
8 Coding for Wireless Channels 227
8.1 Code Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
8.2 Linear Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
8.2.1 Binary Linear Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
8.2.2 GeneratorMatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
8.2.3 Parity CheckMatrix and Syndrome Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
8.2.4 Cyclic Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
8.2.5 Hard Decision Decoding (HDD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
8.2.6 Probability of Error for HDD in AWGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
8.2.7 Probability of Error for SDD in AWGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
8.2.8 Common Linear Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
8.2.9 Nonbinary Block Codes: the Reed Solomon Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
8.2.10 Block Coding and Interleaving for Fading Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
8.3 Convolutional Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
8.3.1 Code Characterization: Trellis Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
8.3.2 MaximumLikelihood Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
8.3.3 The Viterbi Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.3.4 Distance Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
8.3.5 State Diagrams and Transfer Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
8.3.6 Error Probability for Convolutional Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
8.3.7 Convolutional Coding and Interleaving for Fading Channels . . . . . . . . . . . . . 257
8.4 Concatenated Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
8.5 Turbo Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
8.6 Low Density Parity Check Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
8.7 CodedModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
8.7.1 CodedModulation for AWGN Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
8.7.2 CodedModulation with Interleaving for Fading Channels . . . . . . . . . . . . . . 266
8.8 Unequal Error Protection Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
8.9 Joint Source and Channel Coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
9 Adaptive Modulation and Coding 279
9.1 Adaptive Transmission System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
9.2 Adaptive Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
9.2.1 Variable-Rate Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
9.2.2 Variable-Power Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
9.2.3 Variable Error Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
9.2.4 Variable-Coding Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
9.2.5 Hybrid Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
9.3 Variable-Rate Variable-PowerMQAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
9.3.1 Error Probability Bounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
9.3.2 Adaptive Rate and Power Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
9.3.3 Channel Inversion with Fixed Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
9.3.4 Discrete Rate Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
9.3.5 Average Fade Region Duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
9.3.6 Exact versus Approximate Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
9.3.7 Channel Estimation Error and Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
9.3.8 Adaptive CodedModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
9.4 General M-aryModulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
9.4.1 Continuous Rate Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
9.4.2 Discrete Rate Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
9.4.3 Average BER Target . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
9.5 Adaptive Techniques in Combined Fast and Slow Fading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
10 Multiple Antenna Systems 315
10.1 Multiple Input Multiple Output (MIMO) Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
10.1.1 The NarrowbandMultiple Antenna SystemModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
10.1.2 Transmit Precoding and Receiver Shaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
10.1.3 Parallel Decomposition of the MIMO Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
10.1.4 MIMO Channel Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
10.1.5 Beamforming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
10.2 Space-time codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
10.3 Smart Antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
11 Equalization 327
11.1 Equalizer Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
11.2 Folded Spectrum and ISI-Free Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
11.3 Linear Equalizers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
11.3.1 Zero Forcing (ZF) Equalizers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
11.3.2 MinimumMean Square Error (MMSE) Equalizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
11.4 MaximumLikelihood Sequence Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
11.5 Decision-Feedback Equalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
11.6 Equalizer Training and Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
12 Multicarrier Modulation 343
12.1 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
12.2 Discrete Implementation of OFDM(DiscreteMultitone) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
12.3 Fading across Subcarriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
12.3.1 Frequency Equalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
12.3.2 Precoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
12.3.3 Adaptive Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
12.3.4 Coding across Subchannels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
13 Spread Spectrum and RAKE Receivers 355
13.1 Spread SpectrumModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
13.2 Pseudorandom (PN) Sequences (Spreading Codes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
13.3 Direct Sequence Spread Spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
13.4 RAKE receivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
13.5 Spread Spectrum Multiple Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
13.5.1 Spreading Codes for Multiple Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
13.5.2 Broadcast Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
13.5.3 Multiple Access Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
13.5.4 Multiuser Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
13.6 Frequency-Hopping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
14 Multiuser Systems 373
14.1 Multiuser Channels: Broadcast and Multiple Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
14.2 Multiple Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
14.2.1 Frequency Division . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
14.2.2 Time-Division . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
14.2.3 Code-Division . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
14.2.4 Standards Debate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
14.3 Broadcast Channel Capacity Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
14.3.1 The AWGN Broadcast ChannelModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
14.3.2 Capacity Region in AWGN under TD, FD, and CD . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
14.3.3 Fading Broadcast Channel Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
14.4 Multiple Access Channel Capacity Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
14.4.1 The AWGN Multiple Access Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
14.4.2 Fading Multiaccess Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
14.5 Random Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
14.6 Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
14.7 Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
15 Cellular Systems and Infrastructure-Based Wireless Networks 395
15.1 Cellular System Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
15.2 Frequency Reuse in Cellular Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
15.2.1 Frequency Reuse in Code-Division Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
15.2.2 Frequency Reuse in Time and Frequency Division Systems . . . . . . . . . . . . . 397
15.3 Dynamic Resource Allocation in Cellular Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
15.4 Area Spectral Eciency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
15.5 InterferenceModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
15.5.1 Reuse Distance,Multicell Capacity, and Area Eciency . . . . . . . . . . . . . . . 400
15.5.2 Eciency Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
15.6 Power Control Impact on Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
15.7 InterferenceMitigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
16 Ad-Hoc Wireless Networks 411
16.0.1 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414
16.0.2 Cross Layer Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
16.1 Link Design Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
16.1.1 Fundamental Capacity Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
16.1.2 Coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
16.1.3 Multiple Antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
16.1.4 Power control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
16.1.5 Adaptive Resource Allocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
16.2 Medium Access Control Design Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
16.3 Network Design Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
16.3.1 Neighbor Discovery and Network Connectivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
16.4 Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
16.4.1 Scalability and Distributed Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
16.4.2 Network Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
16.5 Application Design Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
16.5.1 Adaptive QoS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
16.5.2 Application Adaptation and Cross Layer Design Revisited . . . . . . . . . . . . . . 430
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جزاك الله خيرا أخي سمير
والله يعطيك العافية

السلام عليكم

بارك الله فيك خوي سمير عالكتاب.
ويا ريت تشوفلي ال(solution manual) للكتاب.

thank you

شكرا يا سمير

thanks ya man

مشكور يا أخي
و

thanks alot

شكرا جزيلا