下一代WLAN原型样机系统设计与实现

摘要

随着互联网和移动互联网的快速发展，不仅家庭和企业的WLAN网络在快速增长，电信运营商也开始在公共区域密集部署WLAN热点，导致WLAN在现实组网环境中（特别是大规模密集组网时）的干扰、覆盖和用户体验等问题逐渐凸显。提升吞吐量已不再是WLAN发展的首要问题，如何提升WLAN在组网环境下的整体性能、改善WLAN的服务质量和实际用户体验才是WLAN进一步发展的关键瓶颈。下一代WLAN对于目前密集网络部署的室内室外环境，目的在于如何提升WLAN的频谱利用效率，是5G的一种重要研究方向。在高密度环境下，由于没有统一的接入控制器AC管理以及目前的CSMA/CA协议容易导致严重的信号冲突使得网络吞吐量大大降低。基于此，如何解决WLAN中OBSS区域的干扰具有重要意义。
　　首先，我们简单介绍了无线局域网的发展以及最新的802.11ax协议。针对目前研究的 OBSS干扰问题，介绍了 OBSS干扰管理架构的研究进展。我们还研究了密集WLAN环境下的干扰研究现状，分析目前为了解决干扰所采用的一些方法，为我们设计新的干扰管理方案提供了基础；
　　其次，在理论分析的基础上提出了基于集中控制器AC的OBSS干扰管理方案，该方案通过联合用户调度、信道分配和功率控制能够有效提升系统吞吐量；接着对Zynq-7000平台的功能和使用做了简单的介绍；
　　再次，基于ZYNQ EES273板卡实现了OBSS干扰管理方案，包括协议算法以及AC界面开发。本论文的内容是来源于重大专项项目，限于目前各单位还没有联合调试，还不能给出具体的性能测试。为了更好的显示我们的算法性能，我们在 NS3上对我们的OBSS干扰管理方案进行了仿真，仿真结果表明该方案可以达到项目指标要求，能够极大地改善干扰提升系统吞吐量；
　　最后，我们提出了一种基于多AP协同的干扰消除方法，该方法来源于作者的发明专利。使用该方法不但能够解决AP间的干扰而且还能提高信道利用率，通过分析该方法最高可以达到50％的系统增益。

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缩略语对照表

第一章绪论

1.1无线局域网技术的发展概述

1.2 IEEE802.11ax标准介绍

1.3 OBSS干扰管理架构

1.4论文选题及意义

1.5论文的研究内容与论文结构

第二章密集WLAN环境下的干扰研究现状

2.1密集WLAN场景概述

2.2密集WLAN环境下干扰消除研究现状

2.3 本章小结

第三章OBSS原型样机系统干扰管理方案设计

3.1 OBSS干扰理论分析

3.2 OBSS原型样机系统干扰管理方案设计

3.3本章小结

第四章OBSS原型样机系统实现

4.1 Zynq-7000以及NS3简介

4.2 OBSS原型样机系统实现以及功能测试

4.3 OBSS原型样机系统性能仿真分析

4.4本章小结

第五章基于多AP协同的干扰消除

5.1多AP协同概述

5.2基于多AP协同干扰消除方法实施方案

5.3性能分析

5.4本章小结

第六章结束语

参考文献

致谢

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