WLAN中AP密集部署干扰协调机制

发布时间：2017-04-26 03:02

  本文关键词：WLAN中AP密集部署干扰协调机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着移动互联网飞速发展,无线移动数据业务需求量呈爆炸式快速增长。无线局域网用户数量快速增长,导致网络密度急剧增大,无线局域网(WLAN)由最初稀疏传统自治式架构逐渐往大规模集中式方向发展。另一方面,WLAN技术覆盖面积较小的特性满足LTE小蜂窝特点,大大促进了LTE和WLAN异构网络的融合,以实现用户数据流量卸载和平衡。融合了LTE/WLAN的新型多址接入技术已经成为下一代5G通信系统架构的基本设计方案。无线局域网技术成为当前移动通信系统中不可分割的一部分。然而,伴随着WLAN网络大量部署,无线接入点和用户数目急剧增加,网络呈现密集化趋势。由于AP在部署上具有随机性,导致密集AP部署WLAN中网络干扰更加突出,严重影响到网络性能。因此,在密集AP部署WLAN中,提出有效的干扰协调方案对于无线资源的优化具有重要意义。本文在密集部署的无线局域网场景中,研究AP间干扰对系统性能的影响,提出系统性能优化方案,设计了在CAPWAP协议集中式WLAN架构下基于信道分配和功率控制算法的协调机制,为密集部署WLAN场景下降低系统干扰提供了有效的策略方案。基于以上情况,本文从以下两方面进行研究:(1)为了研究密集AP部署WLAN场景中干扰协调问题,首先构建基于动态的网络拓扑结构的加权干扰图着色模型,该模型以系统干扰最小化为目标,随后证明该模型在密集部署场景下属于NP-hard问题。并提出启发式的动态信道分配算法以实现最小化AP动态干扰。仿真实验证实,该方案能够有效地减少系统干扰,显著提高网络性能。(2)在发射功率受限并且满足用户通信链路质量前提下,将网络场景分为高SINR场景和中低SINR场景,并建立基于功率分配的几何规划建模,该模型以最大化系统吞吐量为目标,利用内点算法求解得到系统的最优功率分配。仿真结果显示,在密集WLAN场景下,动态的功率控制能够有效地减少干扰,满足用户QoS需求。
【关键词】：无线局域网 密集部署 干扰协调 信道分配 功率控制
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 缩略词表13-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 研究工作的背景和意义14-16
• 1.2 密集部署WLAN中信道分配和功率控制的国内外研究现状16-19
• 1.2.1 密集部署WLAN中信道分配的研究现状16-18
• 1.2.2 密集部署WLAN中功率控制研究现状18-19
• 1.3 研究信道分配和功率控制的数学理论基础19-22
• 1.3.1 凸优化19
• 1.3.2 几何规划19-21
• 1.3.3 内点法21-22
• 1.4 主要工作与贡献22-23
• 1.5 论文结构安排23-24
• 第二章 基于CAPWAP协议的集中式WLAN架构24-32
• 2.1 无线局域网网络架构24-26
• 2.1.1 传统自治式WLAN架构24-25
• 2.1.2 集中式WLAN架构25-26
• 2.2 CAPWAP协议26-30
• 2.2.1 设计目标26-27
• 2.2.2 CAPWAP报文格式27-28
• 2.2.3 CAPWAP转发模式28
• 2.2.4 CAPWAP工作原理28-29
• 2.2.5 CAPWAP状态机29-30
• 2.3 基于CAPWAP协议集中式架构下的WLAN干扰协调30-32
• 第三章 密集部署WLAN中基于信道分配的干扰协调32-45
• 3.1 引言32
• 3.2 网络场景及系统模型32-36
• 3.2.1 网络场景32-34
• 3.2.2 系统模型34-36
• 3.3 基于信道分配的干扰协调策略36-40
• 3.3.1 复杂度说明36-37
• 3.3.2 启发式信道分配算法37-40
• 3.4 仿真实验以及性能分析40-44
• 3.4.1 仿真场景以及参数设置40-41
• 3.4.2 仿真结果与性能估计41-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 密集部署WLAN中基于功率控制的干扰协调45-63
• 4.1 引言45
• 4.2 系统模型45-49
• 4.2.1 两个AP场景分析47-48
• 4.2.2 密集WLAN场景分析48-49
• 4.3 功率分配的几何规划问题建模49-52
• 4.3.1 高SINR场景分析49-50
• 4.3.2 中低SINR场景分析50-52
• 4.4 基于功率控制的干扰协调策略52-56
• 4.4.1 几何规划解法53-54
• 4.4.2 功率控制算法54-56
• 4.5 仿真实验和性能估计56-62
• 4.5.1 仿真拓扑以及参数设置56-57
• 4.5.2 仿真结果与性能估计57-62
• 4.6 本章小节62-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 本文总结63
• 5.2 下一步工作展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 硕士研究生期间的研究成果70-71
• 学位论文评审后修改说明表71-73
• 学位论文答辩后勘误修订说明表73-74

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