基于802.11ac的SU-MIMO性能分析及其智能带宽保障的实现

发布时间：2017-08-30 08:27

  本文关键词：基于802.11ac的SU-MIMO性能分析及其智能带宽保障的实现

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【摘要】：随着人们对无线上网高速数据流需求的增加,无线设备被更多地集成到消费产品中,无线网络被更多的公司采用和部署,这种更高吞吐量的需求使得IEEE802.11标准委员会在1997年开始制定无线局域网标准。随着无线局域网技术的飞速发展,无线标准协议发展到如今形成了802.11ac,802.11ac是一个处于频谱带宽为5G频段的新一代无线标准协议。对于如今频谱资源日益紧缺的情况,802.11ac协议可以很好的利用5G的频谱带宽资源,同时,该协议又将MIMO技术和OFDM技术相结合,可以显著提高系统的频谱利用率和系统容量,并且提高数据传输速率。802.11ac技术提升无线网络的吞吐量和可靠性的三个关键点是:⑴更高的信道带宽;⑵更高阶的调制;⑶更多的天线空间流和多用户MIMO技术。正是由于802.11ac协议的这些优势可以更好的提高无线传输的吞吐量,因此无线厂商为了适应无线技术快速发展的速度,都在基于802.11ac协议的基础上开发802.11ac无线产品。本论文的主要工作是深入学习IEEE802.11ac协议和无线信道的一般衰落类型,通过在一个802.11ac产品开发项目中负责MIMO部分的编码,从而对802.11ac协议中SU-MIMO和MU-MIMO技术进行理论研究,同时,对SU-MIMO波束成型技术和MU-MIMO信道预编码技术进行理论分析;对不同传输系统的信道容量进行理论分析,并且利用MATLAB软件对其进行信道容量曲线的仿真;通过搭建MIMO实际测试环境,利用网络性能分析软件Chariot对产品SU-MIMO进行最高吞吐量性能曲线仿真,调整带宽大小从而得到不同带宽下的最高吞吐量的性能曲线,同时,对理想环境下最高吞吐量的性能曲线与实际环境下的性能曲线进行对比分析,从而达到项目产品SU-MIMO最高吞吐量要求;最后,针对网络使用率智能带宽保障的需求,通过在驱动侧编码创新性地实现了智能带宽保障的功能,并且通过打流仿真测试验证,满足了项目预期分析设计的需求。
【关键词】：IEEE802.11ac OFDM SU-MIMO 性能曲线 带宽保障
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 引言16
• 1.2 无线局域网标准16-18
• 1.3 IEEE802.11ac的优势18-20
• 1.4 论文内容及结构安排20-22
• 第二章 802.11ac无线信道22-30
• 2.1 无线信道的衰落22-23
• 2.1.1 大尺度衰落22
• 2.1.2 小尺度衰落22-23
• 2.2 无线信道的带宽23-29
• 2.2.1 802.11ac信道带宽24-26
• 2.2.2 OFDM技术26-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 802.11ac MIMO技术30-42
• 3.1 MIMO基础30-31
• 3.2 单用户MIMO技术31-36
• 3.2.1 SU-MIMO系统模型31-33
• 3.2.2 发送波束成型(Beamforming)的实现33-36
• 3.3 多用户MIMO技术36-41
• 3.3.1 MU-MIMO的系统模型36-38
• 3.3.2 预编码技术38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 SU-MIMO性能分析42-58
• 4.1 项目流程框架42-45
• 4.1.1 项目介绍42
• 4.1.2 无线报文封装过程42-43
• 4.1.3 无线报文转发流程43-45
• 4.2 性能分析软件Chariot45
• 4.3 性能仿真分析45-57
• 4.3.1 MIMO信道容量45-46
• 4.3.2 理论信道容量仿真分析46-49
• 4.3.3 屏蔽实验室下信道容量性能仿真分析49-56
• 4.3.4 实验结论56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 智能带宽保障性能分析58-70
• 5.1 令牌桶算法58-63
• 5.1.1 令牌桶的构成59
• 5.1.2 令牌的添加59-60
• 5.1.3 报文的染色60-62
• 5.1.4 报文的处理62-63
• 5.2 射频驱动中的令牌桶算法63-67
• 5.2.1 智能带宽保障典型组网63-64
• 5.2.2 驱动智能带宽保障的报文处理流程64-65
• 5.2.3 驱动令牌桶算法流程65-66
• 5.2.4 智能带宽保障算法代码流程66-67
• 5.3 智能带宽保障性能分析67-69
• 5.3.1 性能曲线仿真67-69
• 5.3.2 仿真分析69
• 5.3.3 实验结论69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 总结70-72
• 6.1 本文的工作总结70
• 6.2 下一步研究方向70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 作者简介78-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 费嘉;;浅析QoS中的令牌桶算法[J];邮电设计技术;2014年06期

2 王映洲;;传承无线产品设计理念 打造高性能LTE网络[J];通信世界;2014年04期

3 王亮;;浅谈使用QoS技术实现校园网的流量控制[J];福建电脑;2013年08期

4 冯小欧;;QoS技术框架发展的趋势探析[J];河南广播电视大学学报;2012年02期

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本文编号：758261