面向IEEE 802.11n基于联合波束成形的SDMA算法研究
论文摘要
IEEE 802.11n在物理层采用基于MIMO的自适应波束成形(MIMO-BF)提高链路质量。当空间存在视距路径,并且天线间距较近时,适合使用射频波束成形(RF-BF)。本文主要基于传统IEEE 802.11 MAC协议,研究如何支持基于联合波束成形的下行空分多址接入(SDMA)算法。首先介绍了IEEE 802.11的基本组成结构,分析了基于CSMA/CA+BEB的DCF协议性能以及智能天线技术对现有MAC接入机制产生的影响;其次对802.11n物理层增强技术和MAC吞吐率提升措施进行了分析。最后基于DCF机制,在分析现有的支持SDMA的MAC协议的基础上,提出了基于联合波束成形(MIMO-BF+RF-BF)的下行SDMA算法。该算法解决了实现SDMA的几个核心问题:成员分组、获取用户信息、预约信道和上行并行信号检测等。随后在提出的算法中分别采用802.11n中的帧突发机制和帧聚合机制对吞吐量性能进行仿真分析。仿真结果表明,提出的算法在提高系统吞吐量方面有明显优势。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 引言1.2 课题研究背景及意义1.3 论文内容及结构安排第二章 无线局域网及MAC协议2.1 前言2.2 无线局域网的组成结构2.2.1 站点2.2.2 无线介质(WM)2.2.3 接入点AP(Access Point)2.2.4 分布式系统DS(Distribution System)2.3 无线局域网MAC接入机制2.3.1 DFWMAC协议概述2.3.2 DCF协议原理2.4 无线局域网MAC协议性能分析2.4.1 归一化系统吞吐量2.4.2 饱和吞吐量2.5 智能天线技术对MAC协议的影响2.5.1 智能天线技术简介2.5.2 智能天线技术对MAC协议的影响第三章 IEEE 802.11n中的增强技术3.1 前言3.2 物理层增强技术3.2.1 MIMO-OFDM技术3.2.2 传输波束成形技术3.3 MAC增强技术3.3.1 MAC吞吐率提升措施3.3.2 帧聚合技术3.3.3 块确认技术第四章 面向IEEE 802.11n的SDMA技术研究4.1 前言4.2 支持SDMA的MAC协议分析4.3 基于联合基带和射频联合波束成形的SDMA算法4.3.1 SDMA成员粗选择4.3.2 预约下行信道4.3.3 获取用户信息4.3.4 重新确定SDMA成员4.3.5 SDMA通信4.3.6 上行并行ACK检测4.3.7 提出的基于联合波束成形的SDMA算法4.4 仿真验证与性能分析4.4.1 SDMA中采用突发机制4.4.2 SDMA中采用聚合机制第五章 结束语5.1 本文工作总结5.2 未来工作展望致谢参考文献
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