超高速无线局域网中干扰管理技术研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sj20091021
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随着智能终端的普及和各种无线业务需求的发展,下一代无线局域网系统需要提供更为广泛的网络服务,同时支持高速率的实时流媒体等业务。当前的无线局域网系统还不能完全满足这些要求,因此IEEE802.11标准化组织开始研究下一代超高速无线局域网的技术标准,以便支持更高的传输速率和提供更好的网络性能。然而随着热点区域的无线接入点部署增加,不可避免地会带来干扰问题。本文研究下一代超高速无线局域网的干扰管理技术,主要工作内容如下:  1、研究了WLAN的MIMO信道模型和多用户MIMO干扰抑制的方法。对于下行多用户MIMO系统,可以通过多用户预编码技术来解决用户间干扰问题,本文研究了线性ZF预编码和MMSE预编码技术,以及非线性的THP预编码技术,仿真结果显示非线性预编码性能要优于线性预编码性能。对于上行多用户MIMO系统,可以通过多用户MIMO检测技术来解决用户间干扰问题,本文研究了适用于WLAN的线性检测技术如ZF和MMSE多用户检测技术,以及基于MMSE检测器的串行干扰消除(MMSE-SIC)技术,仿真结果显示非线性检测技术性能要优于线性检测技术。  2、研究了WLAN收发机的损耗模型,并以最小化最差用户均方误差(P1)、最小化用户均方误差之和(P2)、最大化系统和速率(P3)为优化目标,提出了考虑收发机残留损耗的多小区(BSS)多用户下行链路波束成形算法,用于更好地解决WLAN中OBSS场景的干扰问题。同时本文还研究了存在信道估计误差环境下的考虑收发机损耗波束成形算法设计。数值仿真表明,相对于传统收发机的波束成形算法而言,所提算法将有效减小收发机损耗对系统性能的影响,进而显著提高系统性能。  3、针对一个覆盖范围大的WLAN接入点LAP附近重叠部署覆盖范围小的WLAN接入点SAP的干扰场景进行探索性研究,提出一种基于波束动态关闭的空分干扰协同方法来有效解决干扰问题。其中LAP采用一种两层预编码干扰抑制方案:第一层是基于相关信息的DFT预编码,用来减弱LAP对SAP服务用户群干扰;第二层是基于第一层预编码后等效信道设计的多用户MIMO预编码,用来消除LAP服务的用户间干扰。而SAP的多用户预编码可以根据SAP覆盖范围内具体情况设计。仿真结果显示所提方案对SAP性能有明显提高,而LAP当天线数较多时其性能比较良好。  4、研究了基于WLAN的干扰对齐技术,本文提出一种联合功率分配的迫零干扰对齐方案,该方案AP间或者用户间不需要交互大量的信息。由于WLAN本身的特点,在下一代WLAN中实现干扰对齐算法主要需要考虑以下几个特点,如只能使用本地CSI、分布式处理、线性预编码等。本文所提方案只需要小区内部的反馈,因此对现有的无线局域网系统不必进行太大的改动。Matlab仿真结果显示所提方案在OBSS场景下有较好的性能。
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