本文關(guān)鍵詞： 無線局域網(wǎng) 多用戶MIMO 預(yù)編碼 格基約減 信道狀態(tài)信息反饋 結(jié)合　出處：《西南交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及無線終端的迅速普及,無線局域網(wǎng)作為一種重要的網(wǎng)絡(luò)接入方式以其獨(dú)特的優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于企業(yè)、校園、家庭等熱點(diǎn)區(qū)域,無線通信業(yè)務(wù)以及用戶數(shù)的爆炸式增長使得人們對無線局域網(wǎng)的系統(tǒng)容量和用戶體驗(yàn)度提出了更高的要求。將多用戶MIMO技術(shù)應(yīng)用于無線局域網(wǎng)中能大大提升系統(tǒng)容量和增加同時接入的用戶數(shù),但是多個用戶在相同的時頻資源內(nèi)與AP通信勢必會帶來嚴(yán)重的多用戶干擾。在上行多用戶MIMO系統(tǒng)中AP可以采用多用戶檢測技術(shù)來區(qū)分不同用戶的信息,而下行多用戶MIMO系統(tǒng)中用戶間無協(xié)作,因此多用戶間干擾只能在AP端采用預(yù)編碼技術(shù)來抑制。本文首先概述了無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程、物理層關(guān)鍵技術(shù)以及下行鏈路多用戶數(shù)據(jù)處理流程。接著分析了下行多用戶MIMO系統(tǒng)模型和MIMO-OFDM系統(tǒng)的預(yù)編碼方式,研究了常用的線性預(yù)編碼,包括迫零預(yù)編碼、最小均方誤差預(yù)編碼以及塊對角化預(yù)編碼,并在WLAN平臺上做了性能仿真。然后研究了非線性預(yù)編碼,包括臟紙編碼和TH預(yù)編碼,重點(diǎn)分析了ZF準(zhǔn)則和MMSE準(zhǔn)則下的TH預(yù)編碼,并結(jié)合格基約減技術(shù)對TH預(yù)編碼進(jìn)行了優(yōu)化,提升了誤比特率性能,并在WLAN平臺上做了仿真驗(yàn)證；最后重點(diǎn)研究了WLAN場景下的預(yù)編碼應(yīng)用,分析了造成非完美信道狀態(tài)信息的因素,包括信道估計(jì)誤差和頻率偏移,介紹了目前無線局域網(wǎng)中的信道狀態(tài)信息反饋機(jī)制和減小信道狀態(tài)信息反饋開銷的方法,以提高反饋效率為目的給出了多用戶并行反饋方案,通過仿真分析了采用不同的量化比特數(shù)和子載波分組大小來反饋信道狀態(tài)信息對預(yù)編碼性能的影響,并給出了一種較優(yōu)的用于子載波分組中的共用子載波信道狀態(tài)矩陣選取方法,根據(jù)線性預(yù)編碼和TH預(yù)編碼的特點(diǎn)提出了結(jié)合兩者的思路并給出了相應(yīng)的多用戶幀結(jié)構(gòu)改變和自適應(yīng)選擇方案。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of wireless communication technology and the rapid popularity of wireless terminals, WLAN, as an important network access mode, has been widely used in enterprises, campuses, homes and other hot areas with its unique advantages. The explosive growth of wireless communication service and the number of users make people request higher system capacity and user experience of WLAN. The application of multi-user MIMO technology in WLAN can greatly enhance the system. Capacity and increase in the number of users accessing at the same time, However, communication between multiple users and AP in the same time-frequency resources will inevitably bring serious multi-user interference. In uplink multi-user MIMO systems, AP can use multi-user detection technology to distinguish different users' information. However, there is no cooperation among users in the downlink multi-user MIMO system, so multi-user interference can only be suppressed by pre-coding technology at the AP end. This paper first summarizes the development of WLAN. The key technologies of the physical layer and the downlink multiuser data processing flow are analyzed. Then the downlink multiuser MIMO system model and the precoding method of the MIMO-OFDM system are analyzed and the commonly used linear precoding including zero forcing precoding is studied. The minimum mean square error precoding and block diagonalization precoding are simulated on WLAN platform. The nonlinear precoding, including dirty paper coding and th precoding, is studied, and the th precoding based on ZF criterion and MMSE criterion is analyzed. Combined with trellis reduction technique, th precoding is optimized, the performance of bit error rate is improved, and the simulation is done on WLAN platform. Finally, the precoding application in WLAN scenario is studied emphatically. The factors causing imperfect channel state information, including channel estimation error and frequency offset, are analyzed. The channel state information feedback mechanism in WLAN and the method to reduce the channel state information feedback overhead are introduced. In order to improve the feedback efficiency, a multi-user parallel feedback scheme is proposed. The effects of different quantization bits and sub-carrier packet sizes on the precoding performance are analyzed by simulation. A better method of selecting common subcarrier channel state matrix for subcarrier packet is also presented. According to the characteristics of linear precoding and th precoding, the idea of combining them is proposed, and the corresponding multi-user frame structure change and adaptive selection scheme are given.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN925.93

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本文編號：1502665