下一代WiFi中多AP频谱共享机制研究

发布时间：2017-11-09 09:40

  本文关键词：下一代WiFi中多AP频谱共享机制研究

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【摘要】：下一代无线保真(WiFi,Wireless Fidelity)技术旨在通过采用创新技术大幅提高频谱效率和数据吞吐率,其中物理层传输技术及媒体访问控制(MAC,Media Access Control)层增强技术包括子载波自适应调制技术、物理层超帧、新型帧结构、感知无线电、信道聚合技术、单信道／多路并发技术、下行多用户多入多出技术(MIMO,Multiple Input Multiple Output)技术、正交频分多址接入(OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技术、服务质量(QoS,Quality of Service)保障技术、增强型低密度奇偶校验码(LDPC,Low Density Parity Check Code)编码技术、链路自适应技术、波束成形技术等。本学位论文主要从无线资源管理和QoS保障的角度对下一代WiFi中的多接入点(AP,Access Point)频谱共享机制展开研究,首先需要确定多AP频谱共享策略,然后结合QoS约束条件设计优化的资源分配算法,完成无线资源分配,包括频谱资源和功率资源的分配。本文的主要工作如下：(1)较为详细地讨论了下一代WiFi中可采用的小区结构和组网方式。可采取高频带、微小区结构,提供无死角网络覆盖和优化的网络容量。采用AP+接入控制器(AC,Access Controller)的组网方式,由AC集中控制AP配置管理、通信数据处理和网络智能,提供高效稳定的网络。(2)提出一种多AP频谱共享策略。同一小区内用户使用不同的频带,不同小区间用户可以使用相同的频带,小区间频谱共用保证最大程度的频谱共享。在此策略下,分析两个QoS约束一最小速率约束和最大时延约束场景下的最优资源分配问题,以降低小区间干扰,平衡网络负载,保障用户满意度,提高网络容量和通信性能。(3)给出较低复杂度的多AP频谱共享简化策略。由于提出的共享策略下的最优资源分配问题涉及整个系统资源的优化分配,该优化问题变得异常庞大和复杂,因此引入合理设计的干扰抑制策略简化该问题,并通过频谱再分配策略提高频谱利用率。(4)给出最小速率约束下的多AP频谱共享机制设计与分析。在(3)的基础上,结合用户最小速率约束条件、系统模型、用户信息和信道信息,确定系统资源优化的具体目标,对优化问题进行数学分析和处理。设计一种能够满足性能要求且复杂度较低的资源分配算法,分析影响算法性能的因素,并通过仿真评估算法的性能。(5)给出最大时延约束下的多AP频谱共享机制设计与分析。在(3)的基础上,通过等效带宽和等效容量的方法将上层用户最大时延约束条件转化为仅与信道状态相关的等效最小速率约束,将该问题转化为最小速率约束下的多AP频谱共享问题。分析影响算法性能的因素,并通过仿真评估算法的性能。(6)给出本学位论文研究工作的总结,并对下一步的研究给出展望。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92

【参考文献】

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本文编号：1161339