發(fā)布時(shí)間：2017-10-08 12:39

  本文關(guān)鍵詞：OFDMA資源分配與同步技術(shù)研究及其在IEEE 802.11ax系統(tǒng)下的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： IEEE 802.11ax 資源指示 長距離傳輸 時(shí)間同步 頻率同步

【摘要】：無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network,簡稱WLAN)建立在無線通信技術(shù)上,可以在一定區(qū)域內(nèi)滿足用戶的無線上網(wǎng)需求,具有較高的普及度�，F(xiàn)有的WLAN通信系統(tǒng)無法滿足各種需求不同的用戶,因此IEEE組織和Wi-Fi聯(lián)盟已經(jīng)開展下一代WLAN802.11ax協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化研究,其中引入了OFDMA技術(shù),能實(shí)現(xiàn)上行多個(gè)用戶的并行數(shù)據(jù)傳輸。另外,物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)利用互聯(lián)網(wǎng)的特性,能夠?qū)崿F(xiàn)信息的全方位感知、可靠傳輸以及數(shù)據(jù)的分析處理。由于WLAN具有傳輸可靠、低成本、易組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn),因此常常被作為IoT的傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行使用,這就是WLAN的長距離傳輸場(chǎng)景。而物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)呈高密組網(wǎng)的特性,且信道條件呈現(xiàn)出大尺度衰落特征,原有802.11ac的MAC層和PHY層設(shè)計(jì)已經(jīng)不適用于新的場(chǎng)景。本文針對(duì)上述問題對(duì)802.11ax在長距離場(chǎng)景下的應(yīng)用進(jìn)行了研究。本文首先介紹了原有802.11ac基本的MAC層和PHY層協(xié)議,詳細(xì)闡述了幀結(jié)構(gòu)中前導(dǎo)各部分的構(gòu)成和作用,以及MAC層基本的接入機(jī)制。并且描述了OFDMA技術(shù)的原理,及其在802.11ax系統(tǒng)下的實(shí)現(xiàn)方式。接著,本文對(duì)WLAN的長距離應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了描述,說明高密組網(wǎng)和大尺度衰落為802.11ax系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)。另外,在原有MAC層接入機(jī)制的基礎(chǔ)上提出了基于分組的G-RTS/G-CTS接入機(jī)制,使802.1 lax能夠有效支持UL多個(gè)站點(diǎn)的同時(shí)接入。為了支持更多用戶的數(shù)據(jù)傳輸,802.11ax對(duì)時(shí)、頻、空域資源都進(jìn)行了劃分,因此需要在幀結(jié)構(gòu)中引入資源指示部分,本文給出了支持OFDMA和MU-MIMO的資源指示幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其對(duì)應(yīng)的比特開銷。此外,本文還研究了長距離傳輸場(chǎng)景給WLAN的PHY層設(shè)計(jì)所帶來的挑戰(zhàn),說明同步問題在接收端信號(hào)處理中的重要性,并且在經(jīng)典同步算法上提出相應(yīng)的改進(jìn)算法,使其更適應(yīng)于長距離傳輸場(chǎng)景。本文采用大尺度衰落模型來模擬長距離傳輸場(chǎng)景,并在鏈路級(jí)仿真平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而后將經(jīng)典的時(shí)間同步和頻率同步算法直接應(yīng)用于長距離場(chǎng)景下,但是性能不容樂觀。因此,本文引入了基于差分相關(guān)的時(shí)間同步算法,以及利用Golay互補(bǔ)序列代替原有的L-STF和L-LTF序列作為前導(dǎo)進(jìn)行時(shí)間同步和頻率同步的方案,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,上述改進(jìn)算法在長距離傳輸場(chǎng)景下都比原有算法有了較大的性能提升。
【關(guān)鍵詞】：IEEE 802.11ax 資源指示 長距離傳輸 時(shí)間同步 頻率同步
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(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6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 論文研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文主要完成工作和結(jié)論14
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第2章 IEEE 802.11ax協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)簡介16-29
• 2.1 IEEE 802.11系列協(xié)議16-23
• 2.1.1 PHY層協(xié)議16-21
• 2.1.2 MAC層協(xié)議21-23
• 2.2 IEEE 802.11ax基于OFDMA的多用戶數(shù)據(jù)傳輸23-27
• 2.2.1 OFDMA技術(shù)簡介23-25
• 2.2.2 IEEE 802.11ax基于OFDMA的資源劃分25-27
• 2.3 IEEE 802.11ax基于OFDMA的多用戶仿真實(shí)現(xiàn)27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 面向長距離傳輸?shù)?02.11ax MAC層技術(shù)研究29-38
• 3.1 長距離應(yīng)用場(chǎng)景描述29-30
• 3.2 長距離場(chǎng)景對(duì)MAC層設(shè)計(jì)帶來的新挑戰(zhàn)30
• 3.3 面向長距離場(chǎng)景的IEEE 802.11ax MAC層擴(kuò)展設(shè)計(jì)30-37
• 3.3.1 接入機(jī)制的優(yōu)化30-33
• 3.3.2 資源分配及指示方式的優(yōu)化33-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 面向長距離傳輸?shù)?02.11ax PHY層技術(shù)研究38-70
• 4.1 引言38-39
• 4.2 長距離場(chǎng)景對(duì)PHY層設(shè)計(jì)所帶來的新挑戰(zhàn)39-40
• 4.3 面向長距離傳輸?shù)臅r(shí)間同步技術(shù)研究40-58
• 4.3.1 定時(shí)偏移對(duì)接收信號(hào)產(chǎn)生的影響40-41
• 4.3.2 經(jīng)典時(shí)間同步算法41-47
• 4.3.3 改進(jìn)的時(shí)間同步算法147-53
• 4.3.4 改進(jìn)的時(shí)間同步算法253-58
• 4.4 面向長距離傳輸?shù)念l率同步技術(shù)58-63
• 4.4.1 頻率偏移對(duì)接收信號(hào)產(chǎn)生的影響59-60
• 4.4.2 經(jīng)典頻偏估計(jì)算法60-62
• 4.4.3 改進(jìn)的頻偏估計(jì)算法62-63
• 4.5 長距離傳輸場(chǎng)景的仿真驗(yàn)證63-69
• 4.5.1 面向長距離場(chǎng)景的802.11ax鏈路級(jí)仿真平臺(tái)說明63-65
• 4.5.2 長距離傳輸?shù)臅r(shí)間同步仿真驗(yàn)證65-68
• 4.5.3 長距離傳輸?shù)念l率同步仿真驗(yàn)證68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 總結(jié)與展望70-72
• 本文工作總結(jié)70
• 未來工作展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目77

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