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

【摘要】：IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(luò)設(shè)備和無線接入點(diǎn)的密集場景下的下一代無線局域網(wǎng)技術(shù)方案——IEEE 802.11ax標(biāo)準(zhǔn)。以往IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)研究目標(biāo)主要關(guān)注在如何提升最大理論傳輸速率,而802.11ax主要關(guān)注在提升用戶體驗(yàn)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(gè)區(qū)域吞吐量等。波束賦形技術(shù)對于擴(kuò)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(qiáng)的波束賦形技術(shù)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(shù)的基礎(chǔ)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(shí)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(chǔ)上,針對802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的新特點(diǎn),設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)簡單。然后,為進(jìn)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(shù),將本文提出的探測方案與子載波分組技術(shù)相結(jié)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(yīng)用于WLAN系統(tǒng)的線性波束賦形算法,重點(diǎn)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(jì)算復(fù)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(jìn)行了仿真,仿真結(jié)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(shù)可進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】：WLAN IEEE 802.11ax 信道探測 波束賦形 SVD BD
【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
【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(guān)技術(shù)及仿真平臺14-29
• 2.1 IEEE 802.11ax概述14-16
• 2.1.1 IEEE 802.11ax特點(diǎn)14-15
• 2.1.2 IEEE 802.11ax幀結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 OFDMA與MIMO技術(shù)16-17
• 2.3 IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的信道探測17-24
• 2.3.1 信道探測反饋機(jī)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(zhǔn)27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 IEEE 802.11ax信道探測方案設(shè)計(jì)與性能分析29-44
• 3.1 密集場景下的信道探測方案設(shè)計(jì)29-34
• 3.1.1 802.11ax信道探測反饋方案整體設(shè)計(jì)29-30
• 3.1.2 802.11ax信道探測反饋信令格式設(shè)計(jì)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(xué)分析34-39
• 3.2.1 CSI反饋開銷數(shù)值計(jì)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(jìn)39
• 3.4 IEEE 802.11ax CSI反饋相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)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(jié)果與分析41-43
• 3.5 本章小結(jié)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(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果71

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