本文關鍵詞：IEEE802.11ax波束賦形技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：IEEE802.11系列標準已經(jīng)走過了將近20年的歷程,數(shù)據(jù)傳輸速率的數(shù)量級由IEEE 802.11n的Mbit/s到如今IEEE 802.11ac的Gbit/s有了巨大的進步。然而,為了滿足日益增長的無線通信質(zhì)量要求,IEEE 802.11工作組已經(jīng)著手研究并提供針對有大量網(wǎng)絡設備和無線接入點的密集場景下的下一代無線局域網(wǎng)技術方案——IEEE 802.11ax標準。以往IEEE 802.11系列標準研究目標主要關注在如何提升最大理論傳輸速率,而802.11ax主要關注在提升用戶體驗上,比如用戶的平均吞吐量、處于邊緣地帶上的用戶的吞吐量以及單個區(qū)域吞吐量等。波束賦形技術對于擴大AP覆蓋范圍、抑制用戶間的干擾以及提高邊緣用戶的吞吐量等方面都十分有效,尤其在密集場景下,采用增強的波束賦形技術來抑制用戶間共信道干擾以及提高接收信號信噪比變得更加重要。本論文主要在現(xiàn)有波束賦形(尤其是802.11ac)技術的基礎上研究802.11ax下行鏈路波束賦形傳輸方案,包括信道探測和波束賦形算法實現(xiàn)兩部分。對于信道探測部分,在研究現(xiàn)有信道探測方案的基礎上,針對802.11ax標準的新特點,設計了一種高效的適用于802.11ax密集場景下的信道探測反饋方案,不僅能夠減少輪詢開銷而且實現(xiàn)簡單。然后,為進一步減少因顯式反饋帶來的開銷,論文研究了802.11ax的子載波分組技術,將本文提出的探測方案與子載波分組技術相結合不僅可以減少輪詢開銷,還可以減少反饋開銷。對于波束賦形算法,本文主要研究幾種廣泛應用于WLAN系統(tǒng)的線性波束賦形算法,重點研究了基于SVD分解和基于GMD分解的SU MIMO波束賦形；CI、RI信道反轉(zhuǎn)和BD塊對角化的MU MIMO波束賦形算法,以及為減少塊對角化算法的計算復雜度而提出的GZI算法。此外,論文搭建了802.11ax下行鏈路仿真平臺,并在Channel D信道下對多種波束賦形算法的性能進行了仿真,仿真結果表明,無論單用戶波束賦形還是多用戶波束賦形,在不同調(diào)制階數(shù)下,通過使用不同的波束賦形技術可進一步提升系統(tǒng)性能。
【關鍵詞】：WLAN IEEE 802.11ax 信道探測 波束賦形 SVD BD
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文主要內(nèi)容及安排13-14
• 第2章 IEEE 802.11ax相關技術及仿真平臺14-29
• 2.1 IEEE 802.11ax概述14-16
• 2.1.1 IEEE 802.11ax特點14-15
• 2.1.2 IEEE 802.11ax幀結構15-16
• 2.2 OFDMA與MIMO技術16-17
• 2.3 IEEE 802.11標準的信道探測17-24
• 2.3.1 信道探測反饋機制17-20
• 2.3.2 基于顯式反饋的IEEE 802.11ac信道探測20-24
• 2.4 IEEE 802.11ax仿真平臺24-28
• 2.4.1 IEEE 802.11ac仿真系統(tǒng)24-26
• 2.4.2 IEEE 802.11ax下行鏈路仿真平臺搭建26-27
• 2.4.3 IEEE 802.11ax下行鏈路仿真平臺校準27-28
• 2.5 本章小結28-29
• 第3章 IEEE 802.11ax信道探測方案設計與性能分析29-44
• 3.1 密集場景下的信道探測方案設計29-34
• 3.1.1 802.11ax信道探測反饋方案整體設計29-30
• 3.1.2 802.11ax信道探測反饋信令格式設計30-31
• 3.1.3 每輪CSI反饋之間不需要輪詢幀的信道探測反饋流程31-33
• 3.1.4 每輪CSI反饋之間需要輪詢幀的信道探測反饋流程33-34
• 3.1.5 兩種CSI反饋方案比較34
• 3.2 802.11ax CSI反饋開銷數(shù)學分析34-39
• 3.2.1 CSI反饋開銷數(shù)值計算35-38
• 3.2.2 CSI反饋開銷對比38-39
• 3.3 UL CSI反饋RU資源塊分配方案改進39
• 3.4 IEEE 802.11ax CSI反饋相關參數(shù)設計39-43
• 3.4.1 IEEE 802.11ax的子載波分組40-41
• 3.4.2 子載波分組仿真結果與分析41-43
• 3.5 本章小結43-44
• 第4章 IEEE 802.11 ax波束賦形算法仿真分析44-65
• 4.1 單用戶波束賦形算法44-50
• 4.1.1 下行SU MIMO波束賦形系統(tǒng)模型44-45
• 4.1.2 基于SVD分解的單用戶波束賦形45-48
• 4.1.3 基于GMD分解的單用戶波束賦形48-50
• 4.2 多用戶波束賦形算法50-56
• 4.2.1 下行MU MIMO波束賦形系統(tǒng)模型50-51
• 4.2.2 信道反轉(zhuǎn)(CI)51-52
• 4.2.3 塊對角化(BD)52-55
• 4.2.4 Generalized Zero-Forcing Channel Inversion(GZI)算法55-56
• 4.3 波束賦形算法仿真分析56-64
• 4.3.1 單用戶波束賦形仿真分析56-61
• 4.3.2 多用戶波束賦形仿真分析61-64
• 4.4 本章小結64-65
• 總結與展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果71

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本文編號：461678