60GHz毫米波WLAN资源调度与空间复用研究

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1、国内图书分类号：TN929.5密级：公开国际图书分类号：621.39西南交通大学研究生学位论文60GHz毫米波WLAN资源调度与空间复用研究年级2015姓名胥建平申请学位级别硕士专业电子与通信工程指导老师方旭明二零一八年四月ClassifiedIndex:TN929.5U.D.C:621.39SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHOFRESOURCESCHEDULINGANDSPATIALSHARINGFOR60GHzMILLIMETER-WAVEWLANGrade:

2、2015Candidate:JianpingXuAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpecialty:ElectronicsandCommunicationEngineeringSupervisor:XumingFangApril,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要毫米波通信由于具有大带宽，高传输速率以及波束在空间中分隔性等特点，受到了众多研究机构的广泛关注。IEEE工作组针对60GHz毫米波制定的WLAN通信系统在传统标准的基础上，结合上述特点新增了一些传输调度机制。比如更为复杂的资源调度和

3、空间复用机制。利用这些新增机制如何设计高效的无线资源分配、用户调度及空间复用算法是一个具有重大研究意义的方向。因此，本文围绕60GHz毫米波WLAN通信系统的信道接入、用户调度以及空间复用等问题研究高效的资源分配、用户调度以及空间复用机制。首先，研究了60GHz毫米波WLAN系统的资源分配及用户调度机制。对于同一种网络场景，不同的资源分配与用户调度方案会有极大的系统性能差异，为了更好的达到网络要求的吞吐量和通信时延等指标，对于竞争阶段调度，本文提出了三种用户调度算法，并在用户数目和总时间资源一定时，比较了所提三种算法的系统吞吐量与用户

4、时延。本文得出的结论，可以为特定场景的调度算法设计及网络部署提供参考依据。然后，针对现有空间复用（SPSH）机制随着用户数增多导致的复用效率低的问题，提出了一种高效的快速空间复用方法。其主要思路为：首先控制节点调度所有设备进行干扰检测并上报，获取全局的干扰情况，而每个设备利用所提的干扰叠加方法找出与其互不干扰设备的最大子集，并将该互不干扰的最大子集定义为该设备的空间复用池；然后，控制节点根据每个设备的空间复用池快速地进行空间复用调度。最后，通过大量仿真分析验证了方案的可行性。仿真结果表明，由于所提方案只需要每个设备做一次干扰检测，因此

5、在用户较多的情况下，该方案大大的节省了检测时间，提高了空间复用效率。关键词：60GHz毫米波，IEEE802.11，资源调度，空间复用西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractMillimeter-wave(mmWave)communicationhasbeenstudiedbymanyorganizationsduetoitslargebandwidth,hightransmissionrate,andbeamseparationinspace.ThemmWaveWLANstandardformu-latedbytheI

6、EEEhasbeenaddedsomenewmechanismsinordertoadapttothemmWavecharacteristics,suchasmorecomplexresourceallocationschemes,schedulingandspatialsharingmechanisms.ItisveryimportanttodesignefficientalgorithmsfortheresourceallocationandspatialsharinginmmWaveWLANsystemsusingthesene

7、wmechanisms.Therefore,thisthesisfocusesonthechannelaccess,userschedul-ingandspatialsharinginmmWaveWLANsystemstostudyefficientresourceallocation,userscheduling,andspatialsharingmechanisms.First,westudytheresourceallocationanduserschedulingmechanismsfor60GHzmmWaveWLANsyst

8、ems.Forthesamenetworkscenario,differentresourceallocationanduserschedulingschemeshavedifferentsystemperformanc