超高速無線局域網(wǎng)MAC層關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、由于WLAN的進(jìn)一步發(fā)展和人們對(duì)傳輸速率日益增長的需求，新一代更高速的無線局域網(wǎng)的制定勢(shì)在必行。隨著我國科技實(shí)力的增強(qiáng)，對(duì)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)扶持力度也不斷增強(qiáng)。在國內(nèi)，新一代超高速無線局域網(wǎng)技術(shù)是針對(duì)寬帶無線接入的瓶頸而提出的一項(xiàng)新技術(shù)，相對(duì)于IEEE802.11n在頻譜效率、物理層速率和MAC吞吐率等性能方面具有顯著提高，下一代新技術(shù)增強(qiáng)型超高速(Enhanced Ultra High Throughput，EUHT)無線局域網(wǎng)

2、甚至將超過IEEE802.11ac。該技術(shù)依托國家重大專項(xiàng)“新一代寬帶無線移動(dòng)通信網(wǎng)”，目標(biāo)是研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的下一代超高速中短距離通信系統(tǒng)，支持大量高速連接，MAC接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)速率達(dá)到1.2Gbps，保證業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性要求。本文正是在這樣的背景下展開了對(duì)EUHT協(xié)議中MAC層關(guān)鍵技術(shù)的研究和系統(tǒng)級(jí)性能的仿真分析。論文的主要工作如下:
　　1.簡要分析了超高速無線局域網(wǎng)(EUHT)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;對(duì)EUHT和IEEE802.11ac協(xié)議

3、進(jìn)行了對(duì)比分析和系統(tǒng)上行能力仿真分析，仿真結(jié)果表明了EUHT性能的優(yōu)勢(shì)。
　　2.研究了超高速無線局域網(wǎng)的媒體接入機(jī)制，提出了一種接近用戶數(shù)的最小競爭窗口選擇方法。仿真研究了STA上行競爭接入機(jī)制，分析了不同用戶數(shù)和最小競爭窗口下系統(tǒng)吞吐量、業(yè)務(wù)延時(shí)和碰撞概率的變化情況。通過對(duì)仿真結(jié)果的分析，本文提出了一種接近用戶數(shù)的最小競爭窗口選擇方法，與選擇固定的最小競爭窗口相比，該方法能夠同時(shí)保證系統(tǒng)具有較高的吞吐量和較小的調(diào)度請(qǐng)求序列碰撞

4、概率。
　　3.針對(duì)超高速無線局域網(wǎng)的集中式控制特性，提出了端到端網(wǎng)絡(luò)編碼的通信技術(shù)方案。首先介紹了端到端通信和兩種時(shí)隙的網(wǎng)絡(luò)編碼方案;通過分析得出三個(gè)時(shí)隙的網(wǎng)絡(luò)編碼方案因其流程簡單和STA處理便捷，相比兩個(gè)時(shí)隙的網(wǎng)絡(luò)編碼方案更適合用于本協(xié)議中。接著提出了適用于集中式無線局域網(wǎng)的端到端通信技術(shù)方案，描述了網(wǎng)絡(luò)編碼發(fā)送的基本流程，并對(duì)現(xiàn)有協(xié)議進(jìn)行修改，添加了部分指示位。最后對(duì)方案進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果顯示網(wǎng)絡(luò)編碼的系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率明顯高于

5、沒有網(wǎng)絡(luò)編碼的系統(tǒng)。
　　4.以超高速無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為原型，搭建了系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)并進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)仿真研究，考察了不同場(chǎng)景下系統(tǒng)的吞吐量性能。介紹了系統(tǒng)級(jí)仿真流程、仿真模塊、仿真場(chǎng)景和仿真參數(shù)設(shè)置。仿真場(chǎng)景包含單小區(qū)多用戶和室內(nèi)office兩種主要場(chǎng)景，分別考察系統(tǒng)單小區(qū)性能和有干擾下的多小區(qū)性能。給出了單用戶與多用戶鏈路級(jí)仿真的結(jié)果，為系統(tǒng)級(jí)仿真做準(zhǔn)備。最后給出系統(tǒng)上行、下行和雙向通信能力在圓周和CELL單小區(qū)場(chǎng)景下的仿真結(jié)果，結(jié)果