带内全双工无线网络mac协议及性能分析

《带内全双工无线网络mac协议及性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、博士学位论文带内全双工无线网络MAC协议及性能分析MACProtocolsandPerformanceAnalysisforIn-BandFull-DuplexWirelessNetworks作者：左海维导师：孙彦景教授中国矿业大学二○一七年十二月万方数据中图分类号TN92学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学博士学位论文带内全双工无线网络MAC协议及性能分析MACProtocolsandPerformanceAnalysisforIn-BandFull-DuplexWirelessNetworks作者左海维导师孙彦景申请学位工学博士学位培养单位信息与控

2、制工程学院学科专业信息与通信工程研究方向全双工无线通信答辩委员会主席葛晓虎评阅人二○一七年十二月万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同

3、意中国国家图书馆保存研究生学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据致谢本论文是在孙彦景教授的悉心指导和殷切关怀下完成的，从论文的拟题到研究路线的选择，再到研究结果的分析与完善，每个细节都倾注了孙彦景教授的悉心指导。师从数载，收获颇丰，感触亦深。孙彦景老师优秀的做人品质、严谨细致的治学态度、开拓创新的探索精神、高屋建瓴把握全局的能力、忘我的工作精神为我树立了榜样，激励我更加努力，在科学研究的道路上奋发向上，使自己不辜负恩师的期望。在此，谨向我的恩师致以崇高的敬意和深深的感谢！感谢实验室王艳芬老师、李松老师、芦楠楠老师和翟文

4、艳老师在课题研究过程中给予的指导和帮助，在研究思路、论文撰写以及我在科研道路上遇到困惑和波折的时候，都能给予悉心的建议和鼓励。感谢实验室施文娟、王婷婷、曹起、王博文、陈岩、林昌林、渠倩倩、徐胜、李硕、吴天琦、郝之楹以及实验室其他兄弟姐妹，在工作和学习上都给予我很多宝贵的建议，在方向研究和论文撰写中更是给予我很大的帮助和支持。感谢母校九年多的培养，感谢学院所有帮助过我的老师和同学，没有你们的帮助和支持就没有本文的顺利结稿。感谢好友李巧月、杜贵府、王晓莹、朱靖等，感谢你们在母校求学的日子与我结伴而行。感谢我的父母对我的养育和照顾，无论我身处何地，每时每刻都感受到你们对我的关

5、心、理解和支持，你们无私的亲情和朴实的人格使我受益终生。感谢哥哥嫂子对我的理解、付出和支持。感谢爱人俞啸在我博士求学过程中默默的支持和理解，在我最艰苦的时候给予我的鼓励。是他们在生活和精神上巨大的关怀和无私奉献，支持和激励着我顺利地完成了博士学习生涯，在此谨向他们表示衷心的感谢。本论文的完成得到了国家自然科学基金（51274202）和江苏省普通高校研究生科研创新计划（KYLX15_1424）的支持。衷心感谢各位专家、学者在百忙之中对我的论文进行审阅及指导！万方数据摘要带内全双工（In-BandFullDuplex，IBFD）无线通信允许节点在同一频段上同时发送和接收，与

6、传统双工技术相比，理论上最大可成倍提高频谱利用率及网络吞吐量，是5G系统充分挖掘无线频谱资源及新空口技术的重要研究方向之一。日渐成熟的自干扰消除技术已能够将节点自干扰信号强度降低到不影响有用信号接收的噪声水平，实现单节点同时同频发送和接收的功能。然而，为进一步扩展IBFD在无线网络中多节点间双向数据传输的应用，还需要媒体接入控制（MediumAccessControl，MAC）协议的支持。本文结合多节点间IBFD无线通信需求，研究IBFD无线网络MAC协议并做性能分析。根据当前IBFD无线通信研究现状，综合分析了IBFD无线网络MAC协议关键技术。首先介绍了为MAC协议

7、研究提供物理层支持的自干扰消除和节点间干扰（Inter-NodeInterference，INI）抑制技术。然后研究了IBFDMAC层协议及调度机制，并在此基础上分析剩余自干扰和节点间干扰对IBFDMAC协议研究与设计的影响。最后，研究了802.11RTS/CTS（RequesttoSend/CleartoSend）工作机制并总结RTS/CTS应用于IBFD无线网络的局限性。提出了一种应用于集中式无线网络的全双工媒体接入控制机制。半双工（HalfDuplex，HD）MAC机制RTS/CTS已应用于IBFD无线网络，但该协议仅支持对称双向数