60ghz毫米波无线个域网中空间复用技术的研究

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1、图赚１＆謂乂每硕±学位论文胃禱圓６０ＧＨｚ毫米波无线个域网中空间复用技术的Ｉ研巧ｉＭ作者巧名高晓伟指导巧师巧名、职務李晚辉教授申请学位类别工学硕壬圓学校代码１０７０１学号１３０１１２０１０６分类号ＴＮ９２巧级么开西安电子科技大学硕±学位论文６０ＧＨｚ毫米波无线个域网中空间复用技术的研巧作者姓名：高晓伟一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕±指导教师姓名：、职称李晓辉教授学院：通信工程学院

2、提交日期：２０１６年３月TheSpatialReuseTechnologyin60GHzMillimeterWavesWirelessPersonalAreaNetworksAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByGaoXiaoWeiSupervisor:LiXiaoHuiProfessorM

3、arch2016西安电子科技大学学位论文独创巧（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和化良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材解一。与我同工作的同事对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。王ｑＵ、施本人签名：贿命

4、日期：吗西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目Ｐ本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可｜＾＾公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发巧专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿＿購郑古旅骑本人签名：焉导师签名；、、

5、。、１语＂／．立？日期：三！（＞日期：ｑ／３摘要摘要近些年，随着会议室、办公室隔间和客厅等密集场景下数吉比特速率业务的需求日益剧增，如何解决密集场景问题成为研究热点。LTE和WLAN等技术的频带资源紧缺使其无法满足这一需求，而工作在60GHz频段的毫米波无线个域网（WPAN）具有连续的5～7GHz的超大带宽使得满足超高速率的需求成为了可能。另外，WPAN中信号的高衰落和良好的定向性让空间复用拥有了巨大的潜力。为了解决密集场景这一问题，必须设计一种高效的空间复用算法将更多相互之间干扰较小的链路安排在同一个时隙

6、内传输，从而降低密集场景下链路间的竞争激烈程度。另一个急需解决的问题是，基于服务质量（QoS）的业务日益增多，例如海量下载、超高质量的交互式游戏和高清视频等业务，如何满足密集场景下每个链路的不同QoS需求。因此，在满足每个链路的QoS需求的前提下，必须重新设计一个空间复用算法。为了解决上述中的两个问题，本文分别提出了全局最大共存可能（GMCP）空间复用算法和基于QoS的全局最大共存可能（GMCP-QoS）的空间复用算法。GMCP算法利用递归调度的思想获得了空间复用问题的全局最优解，并利用动态规划思想极大地降低了复杂度

7、。GMCP-QoS算法包括基于粒子群优化的信道时间分配（CTA-PSO）算法、修正的全局最大共存可能（GMMCP）算法和关于准信道时间的控制因子的自适应机制（ACF）三部分，是一种空时资源联合优化算法。通过本文的工作可以得到如下结果：获得更高空间复用度和最大化每个链路的QoS体验。仿真证明，相比于其他经典的空间复用算法，GMCP算法获得了更高的空间复用增益；随着无线资源竞争程度越高，获得的增益越大；这是因为GMCP算法可以求出空间复用问题的全局最优解。GMCP-QoS算法不仅使得所有链路获得的QoS体验最大化，而且

8、进一步提高了空间复用增益；与非基于QoS的GMCP算法相比，GMCP-QoS算法进一步提高了空间复用增益；这是因为GMMCP算法根据非固定长度CTA这一变化，重新设计出了更加合理的空间复用条件。本文获得的上述结果可以产生如下影响：成功解决密集场景问题和满足了每个链路的QoS需求。较高的空间复用度使得WPAN中多个链路可以在同一个时隙内传输，从而