无线局域网MAC协议联合波束成形空分多址.doc

面向IEEE 802.11n基于联合波束成形的SDMA算法研究
【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。 更多还原
【Abstract】 In IEEE802.11n, MIMO based adaptive beamforming is introduced to enhance signal quality. However, if the space presents a line-of-sight (LOS) and the antennas are near enough, radio frequency beamforming (RF-BF) technology is more suitable to be used. Based on traditional IEEE802.11 MAC protocol, the main work of this thesis is to reaearch how to support joint beamforming based SDMA algorithm in downlink.At the beginning, the basic architecture of IEEE802.11 is introduced, and DCF mechanism whic... 更多还原
【关键词】 无线局域网； MAC协议； 联合波束成形； 空分多址接入；
【Key words】 Wireless Local Arear Networks； MAC Protocol； Joint Beamforming； Spatial Division Multiple Access；
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目录
摘要 3-4
Abstract 4
第一章 绪论 7-11
1.1 引言 7
1.2 课题研究背景及意义 7-9
1.3 论文内容及结构安排 9-11
第二章 无线局域网及MAC协议 11-31
2.1 前言 11
2.2 无线局域网的组成结构 11-14
2.2.1 站点 12
2.2.2 无线介质(WM) 12
2.2.3 接入点AP(Access Point) 12-13
2.2.4 分布式系统DS(Distribution System) 13-14
2.3 无线局域网MAC接入机制 14-20
2.3.1 DFWMAC协议概述 14-16
2.3.2 DCF协议原理 16-20
2.4 无线局域网MAC协议性能分析 20-25
2.4.1 归一化系统吞吐量 20-22
2.4.2 饱和吞吐量 22-25
2.5 智能天线技术对MAC协议的影响 25-31
2.5.1 智能天线技术简介 25-27
2.5.2 智能天线技术对MAC协议的影响 27-31
第三章 IEEE 802.11n中的增强技术 31-47
3.1 前言 31
3.2 物理层增强技术 31-34
3.2.1 MIMO-OFDM技术 31-33
3.2.2 传输波束成形技术 33-34
3.3 MAC增强技术 34-47
3.3.1 MAC吞吐率提升措施 34-36
3.3.2 帧聚合技术 36-39
3.3.3 块确认技术 39-47
第四章 面向IEEE 802.11n的SDMA技术研究 47-63
4.1 前言 47
4.2 支持SDMA的MAC协议分析 47-50
4.3 基于联合基带和射频联合波束成形的SDMA算法 50-56
4.3.1 SDMA成员粗选择 50-52
4.3.2 预约下行信道 52-53
4.3.3 获取用户信息 53-54
4.3.4 重新确定SDMA成员 54
4.3.5 SDMA通信 54
4.3.6 上行并行ACK检测 54-55
4.3.7 提出的基于联合波束成形的SDMA算法 55-56
4.4 仿真验证与性能分析 56-63
4.4.1 SDMA中采用突发机制 56-58
4.4.2 SDMA中采用聚合机制 58-63
第五章 结束语 63-65
5.1 本文工作总结 63
5.2 未来工作展望 63-65
致谢 65-67
参考文献