本文關(guān)鍵詞：新一代超高速無(wú)線局域網(wǎng)的能效通信技術(shù)研究

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【摘要】：隨著各種智能終端設(shè)備的普及,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈爆炸式增長(zhǎng),人們對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)更高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)男枨笤絹?lái)越高。全球sub-6GHz頻譜資源的稀缺,使得具有更寬可用頻帶的毫米波頻段備受重視,基于中國(guó)45GHz毫米波頻段的IEEE 802.11aj標(biāo)準(zhǔn)化工作也在有條不紊的進(jìn)行中。然而,隨著通信領(lǐng)域巨大能量消耗的增長(zhǎng)和綠色通信的概念普及,節(jié)能問(wèn)題不得不成為WLAN設(shè)計(jì)中要考慮的重要問(wèn)題。本文基于WLAN中的功率節(jié)省機(jī)制,研究了適用于IEEE 802.11aj(45GHz)系統(tǒng)的能效通信技術(shù)。論文主要內(nèi)容如下：1.提出了適用于IEEE 802.11aj(45GHz)系統(tǒng)的傳輸機(jī)會(huì)功率節(jié)省(TXOP PS)機(jī)制。在深入了解WLAN中的功率節(jié)省機(jī)制的基礎(chǔ)上,根據(jù)IEEE 802.11aj(45GHz)系統(tǒng)特點(diǎn),提出了IEEE 802.11aj(45GHz) TXOP PS機(jī)制,以允許在TXOP中不需要接收信息的站點(diǎn)進(jìn)入Doze狀態(tài)降低功率,并列出了站點(diǎn)可以進(jìn)入Doze狀態(tài)的的7個(gè)條件。仿真結(jié)果表明在TXOP中不需要接收信息的站點(diǎn),采用TXOP PS模式可以有效降低平均功率。2.提出了一種增強(qiáng)型節(jié)能多詢(PSMP)機(jī)制,把多用戶單播幀傳輸應(yīng)用到PSMP下行鏈路,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)PSMP機(jī)制只支持組播幀和單用戶單播幀傳輸?shù)牟蛔?并設(shè)計(jì)了一種新的PSMP站點(diǎn)信息字段,對(duì)傳統(tǒng)PSMP幀進(jìn)行改進(jìn)。仿真結(jié)果表明,傳統(tǒng)PSMP機(jī)制比點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)有效的減少能耗,引進(jìn)下行多用戶傳輸?shù)脑鰪?qiáng)型PSMP機(jī)制比傳統(tǒng)PSMP機(jī)制在減少能耗和能效提升方面有更好的性能表現(xiàn)。3.提出了適用于IEEE 802.11aj(45GHz)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)帶寬改進(jìn)機(jī)制。通過(guò)在45MG信令(SIG)字段中添加動(dòng)態(tài)帶寬子字段,利用信道估計(jì)字段(CEF)中4個(gè)ZCZ符號(hào)排列表達(dá)帶寬信息,對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制進(jìn)行簡(jiǎn)化改進(jìn)。仿真結(jié)果表明在響應(yīng)端站點(diǎn)次信道存在干擾時(shí),發(fā)起端站點(diǎn)采用動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制消耗較少的能量便可發(fā)送完本次數(shù)據(jù)。4.提出了一種基于隱藏節(jié)點(diǎn)對(duì)的站點(diǎn)到站點(diǎn)(S2S)通信方案,以實(shí)現(xiàn)同一時(shí)段內(nèi)多對(duì)隱藏節(jié)點(diǎn)對(duì)相互通信。為實(shí)現(xiàn)這一機(jī)制,設(shè)計(jì)了S2S通告幀來(lái)對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度,并提出把S2S通信機(jī)制添加到TXOP PS的站點(diǎn)進(jìn)入Doze狀態(tài)的條件中,以進(jìn)一步節(jié)約能耗。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線局域網(wǎng) 能量效率 傳輸機(jī)會(huì)功率節(jié)省 節(jié)能多詢 動(dòng)態(tài)帶寬
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 縮略語(yǔ)14-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 研究背景16
• 1.2 無(wú)線局域網(wǎng)介紹16-18
• 1.2.1 無(wú)線局域網(wǎng)構(gòu)成16-18
• 1.2.2 協(xié)議分層與信息傳遞18
• 1.3 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)18-20
• 1.3.1 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展18-20
• 1.3.2 IEEE 802.11aj(45GHz)標(biāo)準(zhǔn)概要20
• 1.4 無(wú)線局域網(wǎng)能效通信研究現(xiàn)狀20-21
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)21-24
• 第二章 信道接入機(jī)制和幀結(jié)構(gòu)概述24-42
• 2.1 基本信道接入機(jī)制24-28
• 2.1.1 分布協(xié)調(diào)功能DCF24-26
• 2.1.2 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF26-27
• 2.1.3 混合協(xié)調(diào)功能HCF27-28
• 2.2 45MG MAC幀格式28-33
• 2.2.1 MAC幀類型28-30
• 2.2.2 幀控制字段30-31
• 2.2.3 45MG信息元素31-33
• 2.3 物理幀格式研究33-40
• 2.3.1 傳統(tǒng)物理幀格式33-34
• 2.3.2 HT物理幀格式34-35
• 2.3.3 VHT物理幀格式35-36
• 2.3.4 45MG物理幀格式36-40
• 2.4 本章小結(jié)40-42
• 第三章 IEEE 802.11aj(45GHz)TXOP PS機(jī)制42-60
• 3.1 WLAN功率節(jié)省機(jī)制42-46
• 3.1.1 功率節(jié)省管理模式42-44
• 3.1.2 空間復(fù)用功率節(jié)省機(jī)制44-45
• 3.1.3 節(jié)能多詢機(jī)制45-46
• 3.2 IEEE 802.11aj(45GHz)TXOP PS機(jī)制46-50
• 3.2.1 Partial AID,COLOR,UplinkIndication介紹46-47
• 3.2.2 TXOP PS機(jī)制基本操作47-49
• 3.2.3 站點(diǎn)進(jìn)入Doze狀態(tài)的條件分析49-50
• 3.3 TXOP PS機(jī)制仿真分析50-59
• 3.3.1 下行鏈路TXOP PS機(jī)制仿真分析50-54
• 3.3.2 PSMP機(jī)制與TXOP PS機(jī)制54-56
• 3.3.3 PCO機(jī)制與TXOP PS機(jī)制56-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 一種增強(qiáng)型節(jié)能多詢機(jī)制60-74
• 4.1 增強(qiáng)型PSMP機(jī)制60-62
• 4.1.1 IEEE 802.11ac多用戶分組管理60-61
• 4.1.2 引入下行多用戶傳輸?shù)腜SMP機(jī)制61-62
• 4.2 PSMP功能幀改進(jìn)62-64
• 4.2.1 傳統(tǒng)PSMP功能幀62-63
• 4.2.2 一種新型PSMP信息字段結(jié)構(gòu)63-64
• 4.3 PSMP機(jī)制仿真方案64-68
• 4.3.1 PCF機(jī)制的能耗分析64-65
• 4.3.2 傳統(tǒng)PSMP機(jī)制仿真方案65-67
• 4.3.3 增強(qiáng)型PSMP機(jī)制仿真方案67-68
• 4.4 PSMP機(jī)制仿真結(jié)果分析68-72
• 4.4.1 傳統(tǒng)PSMP機(jī)制與不使用PSMP機(jī)制仿真分析68-70
• 4.4.2 增強(qiáng)型PSMP機(jī)制與傳統(tǒng)PSMP機(jī)制仿真分析70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-74
• 第五章 IEEE 802.11aj(45GHz)動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制和S2S通信方案74-86
• 5.1 IEEE 802.11aj(45GHz)信道管理74-76
• 5.1.1 IEEE 802.11aj(45GHz)的信道劃分74
• 5.1.2 IEEE 802.11aj(45GHz)信道上BSS建立74-76
• 5.2 動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制76-82
• 5.2.1 IEEE 802.11aj(45GHz)動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制76-78
• 5.2.2 傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制的實(shí)現(xiàn)78-79
• 5.2.3 IEEE 802.11aj(45GHz)動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制的改進(jìn)79
• 5.2.4 動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制仿真分析79-82
• 5.3 一種基于隱藏節(jié)點(diǎn)對(duì)的S2S通信方案82-85
• 5.3.1 隱藏節(jié)點(diǎn)對(duì)定義82-83
• 5.3.2 基于隱藏節(jié)點(diǎn)對(duì)的S2S機(jī)制83-84
• 5.3.3 S2S機(jī)制與TXOP PS84-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)與展望86-88
• 6.1 本文工作總結(jié)86-87
• 6.2 未來(lái)研究展望87-88
• 致謝88-90
• 參考文獻(xiàn)90-94
• 碩士期間研究成果94

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