下一代WLAN高效公平的接入控制策略

发布时间：2020-03-20 02:52

【摘要】：面向下一代无线局域网的IEEE 802.11ax标准,是IEEE 802.11标准技术演进史上的重要里程碑。IEEE 802.11ax通过在物理层和媒体访问控制层引入新的关键技术,来提高物理层的数据传输速率和媒体访问控制层的信道资源利用率,以应对未来日益增长的用户需求和复杂场景。然而,IEEE 802.11ax至今尚未正式发布,从标准草案到实际场景应用的过程中有很多值得研究的内容,本文针对IEEE802.11ax标准的信道接入和空间复用技术进行研究。本文的主要工作和成果如下:(1)针对下一代WLAN的上行随机接入机制所存在的不必要退避和信道资源浪费问题,提出了概率补偿传输策略,通过补偿概率来判定是否进行补偿传输,从而减少重传造成的延迟。首先,根据所提出的策略对上行随机接入过程进行了数学建模分析,定义了站点传输状态,通过分析计算得到了每个传输状态的概率,导出了系统平均吞吐量和时延指标。其次,提出了吞吐量最大化的优化问题,通过求解该优化问题,得出最优参数并应用于仿真中。最后,通过仿真进行了性能评估。结果表明,本文所提出的概率补偿传输策略与IEEE 802.11ax标准中的传统方案相比,支持设备以更高的吞吐量和更低的时延进行上行链路数据的传输。(2)针对下一代WLAN的空间复用技术中并没有明确阈值调整算法的问题,提出了基于重叠基础服务集包检测的空间复用调整策略,根据当前时刻站点的包出错率按照一定更新频率来调整空间复用阈值,通过设置合适的空间复用阈值,使得STA在适当的情况下执行空间复用过程,提高吞吐量和公平性。仿真结果表明,在不同传输功率的约束条件下,本文所提出的空间复用调整策略与传统固定阈值的策略相比,能够有效提高空间复用效率,提高系统吞吐量和站点间公平性。本文针对IEEE 802.11ax标准的信道接入和空间复用技术的研究工作还有很多不足的地方,因此将进一步对IEEE 802.11ax标准的信道接入和空间复用技术进行深入研究,进而能够在实际复杂场景的应用中提供更好的解决方案。
【图文】：

带宽,位置,载波,深度衰落

浙江工业大学硕士学位论文来分摊前导码和信道接入的开销，并通过为每个用户分配合适的 RU 来提效率增益，避免窄带干扰和深度衰落，从而实现高性能吞吐性能。如图 2-1 所示，20MHz 的带宽被平均分成 256 个子载波，每个载波为 78.5 1-tone。IEEE 802.11ax 中将子载波的集合称为资源单元（RU）。RU 的类tone、52-tone、106-tone 和 242-tone 等。如图 2-2 所示。从图 2-1 中可知，在 20下，，26-tone 的 RU 最多可以有 9 个。带宽越宽，可以划分得到的 RU 数，支持同时传输的用户数就越多，并行传输能力越强。

帧格式,控制帧,多用户

图 2-1 在 20MHz 带宽中 RU 的位置[15]Figure 2-1. RU Locations in a 20 MHz Bandwidth2.2.2 基于触发帧的上行多用户调度接入机制首先，本文介绍在 IEEE 802.11ax 中所提出的新的控制帧-触发帧（TF），触发帧的格式如图 2-2 所示。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN925.93

【相似文献】