下一代WiFi中多AP頻譜共享機(jī)制研究.pdf

1、下一代無線保真（WiFi，Wireless Fidelity）技術(shù)旨在通過采用創(chuàng)新技術(shù)大幅提高頻譜效率和數(shù)據(jù)吞吐率，其中物理層傳輸技術(shù)及媒體訪問控制(MAC，Media AccessControl)層增強(qiáng)技術(shù)包括子載波自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)、物理層超幀、新型幀結(jié)構(gòu)、感知無線電、信道聚合技術(shù)、單信道/多路并發(fā)技術(shù)、下行多用戶多入多出技術(shù)(MIMO，MultipleInput Multiple Output)技術(shù)、正交頻分多址接入(OFDMA，Or

2、thogonal Frequency DivisionMultiple Access)技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量（QoS，Quality of Service）保障技術(shù)、增強(qiáng)型低密度奇偶校驗碼（LDPC，Low Density Parity Check Code）編碼技術(shù)、鏈路自適應(yīng)技術(shù)、波束成形技術(shù)等。本學(xué)位論文主要從無線資源管理和QoS保障的角度對下一代WiFi中的多接入點(diǎn)(AP，Access Point)頻譜共享機(jī)制展開研究，首先需要確定多A

3、P頻譜共享策略，然后結(jié)合QoS約束條件設(shè)計優(yōu)化的資源分配算法，完成無線資源分配，包括頻譜資源和功率資源的分配。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)較為詳細(xì)地討論了下一代WiFi中可采用的小區(qū)結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方式。可采取高頻帶、微小區(qū)結(jié)構(gòu)，提供無死角網(wǎng)絡(luò)覆蓋和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)容量。采用AP+接入控制器(AC，Access Controller)的組網(wǎng)方式，由AC集中控制AP配置管理、通信數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)智能，提供高效穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。
　

4、　(2)提出一種多AP頻譜共享策略。同一小區(qū)內(nèi)用戶使用不同的頻帶，不同小區(qū)間用戶可以使用相同的頻帶，小區(qū)間頻譜共用保證最大程度的頻譜共享。在此策略下，分析兩個QoS約束—最小速率約束和最大時延約束場景下的最優(yōu)資源分配問題，以降低小區(qū)間干擾，平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，保障用戶滿意度，提高網(wǎng)絡(luò)容量和通信性能。
　　(3)給出較低復(fù)雜度的多AP頻譜共享簡化策略。由于提出的共享策略下的最優(yōu)資源分配問題涉及整個系統(tǒng)資源的優(yōu)化分配，該優(yōu)化問題變得異常龐大

5、和復(fù)雜，因此引入合理設(shè)計的干擾抑制策略簡化該問題，并通過頻譜再分配策略提高頻譜利用率。
　　(4)給出最小速率約束下的多AP頻譜共享機(jī)制設(shè)計與分析。在(3)的基礎(chǔ)上，結(jié)合用戶最小速率約束條件、系統(tǒng)模型、用戶信息和信道信息，確定系統(tǒng)資源優(yōu)化的具體目標(biāo)，對優(yōu)化問題進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和處理。設(shè)計一種能夠滿足性能要求且復(fù)雜度較低的資源分配算法，分析影響算法性能的兇素，并通過仿真評估算法的性能。
　　(5)給出最大時延約束下的多AP頻譜共享