Wi-Fi与LTE异构网络下干扰协调机制研究

发布时间：2017-10-02 13:28

  本文关键词：Wi-Fi与LTE异构网络下干扰协调机制研究

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【摘要】：随着无线通信技术不断发展,无线频谱资源匮乏的问题日益显现。随着LTE在非授权频段的部署变为可能,如LTE-U (LTE in Unlicensed Bands)。然而,LTE-U对于Wi-Fi可能存在的干扰已经不能忽视,研究如何应对这种干扰因此变得非常重要。众所周知,Wi-Fi和LTE-U异构,缺少沟通渠道,在处理Wi-Fi与LTE-U网络共存问题时,一方面,要兼顾异构网络共存的公平性问题,另一方面,网络用户数的爆炸性增长也导致了Wi-Fi在不同的环境中节点部署数量急剧增多,更需要考虑在多节点Wi-Fi网络下,通过提高接入机会,公平占用信道资源,以提高系统性能。首先,本文分析了Wi-Fi和LTE-U的一些相关通信技术。阐述了载波侦听和冲突避免的工作原理,以及针对LTE-U在非授权频段部署时采用的关键技术,并介绍了与Wi-Fi和LTE-U网络共存相关的异构网络干扰协调技术。接着,结合Wi-Fi和LTE-U链路级仿真的相关文献结论,对Wi-Fi和LTE-U的网络共存进行了系统级仿真,发现此时Wi-Fi系统吞吐量剧烈下降,这是因为网络共存时一旦有LTE-U系统接入,会导致Wi-Fi系统对信道的判断为忙,并长期处于监听状态,无法进行数据传输。针对Wi-Fi和LTE网络共存时的严重不公平行为,结合异构网络干扰协调技术,选择采用了一种比例公平分配方案,很好地解决了Wi-Fi网络长期处于监听状态的问题。但是,随着共存场景下Wi-Fi节点的不断增加,研究发现Wi-Fi系统的性能有所变化。最后,针对这一问题,提出了一种基于多节点Wi-Fi网络的CSMA动态门限机制,结合吞吐量、错误率、隐藏暴露节点数得到了动态门限机制相关的推荐参数值。最终将这些参数推荐运用在Wi-Fi和LTE网络公平共存场景下的Wi-Fi系统,系统的性能得到了进一步提升。
【关键词】：异构网络共存 动态门限 比例公平分配 wi-Fi LTE-U
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5;TN92
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 论文主要工作和内容安排13-14
• 第2章 Wi-Fi与LTE-U相关技术概述与分析14-25
• 2.1 Wi-Fi相关技术概述14-17
• 2.1.1 IEEE802.11标准演进14
• 2.1.2 IEEE802.11网络网元及拓扑结构14-16
• 2.1.3 IEEE802.11MAC层16-17
• 2.2 分布式协作机制17-20
• 2.2.1 载波侦听17-18
• 2.2.2 冲突避免18
• 2.2.3 DCF协议18-20
• 2.3 异构网络系统共存20-24
• 2.3.1 LTE-U相关技术背景20-21
• 2.3.2 LTE-U关键技术介绍21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 Wi-Fi与LTE-U网络共存场景仿真研究25-41
• 3.1 异构网络共存问题分析25
• 3.2 系统级仿真技术25-33
• 3.2.1 系统级仿真技术的背景及方法26-28
• 3.2.2 系统级仿真场景及模型28-31
• 3.2.3 仿真结果及性能分析31-33
• 3.3 基于Wi-Fi与LTE-U网络共存的比例公平分配方案33-40
• 3.3.1 异构网络资源共享的公平性34
• 3.3.2 比例公平资源分配方案34-37
• 3.3.3 仿真及结果分析37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 异构网络下CSMA动态门限机制研究41-50
• 4.1 背景介绍41-42
• 4.1.1 多节点Wi-Fi网络41-42
• 4.1.2 相关方案分析42
• 4.2 CSMA动态门限机制设计42-46
• 4.2.1 相关原理及问题分析42-45
• 4.2.2 动态门限机制设计45-46
• 4.3 仿真与分析46-49
• 4.3.1 仿真参数设置46-47
• 4.3.2 仿真结果及分析47-49
• 4.4 本章小结49-50
• 结论50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55

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本文编号：959884