低频WLAN下的干扰管理研究

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无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)是新技术时代最伟大的成功技术应用案例之一,其带来的社会效益为世界大多数人所熟知。Wi-Fi能使人们的相互交流和娱乐更加便捷,并在全球范围内创建了新的技术、提供了新的职业。由Wi-Fi带来的经济价值令人叹为观止,Wi-Fi已成为人们生活必不可少的一部分,并且是企业和运营商网络的关键互补技术,因此,对于IEEE的802.11系列的未来技术和发展,就数据传输的高吞吐量和低延迟提出了新的挑战。802.11ax标准旨在通过物理层和MAC(Medium Access Control)层变化,解决能源效率、接入点之间服务区域重叠等问题,为用户提供更低延迟、更快速率、更高可靠性的通信服务。但是802.11ax工作频率相对较低,而对应的天线尺寸相对较大,难以同时采用多个定向波束通信,并且多天线对于设备来说便携性较低。此外,考虑到未来用户可能会越来越多,密集场景下接入点(Access Point,AP)和站点(Station,STA)继续沿用传统的资源分配方式,可能会造成信息交互时间长并且相互干扰大。要想获得更高的通信质量,需要做进一步的改进。本文首先对密集用户场景建模并分析802.11ax干扰管理的限制条件,提出一套基于中心控制器的干扰管理方案,该方案通过整合多AP的信息利用算法获得自适应的干扰管理方案。并且对方案进行了开销和性能预估仿真分析。分析得出的结论,可以为特定场景的干扰管理及网络部署提供参考依据。其次,由于中心控制器需要快速计算干扰管理方案,通过尝试了两种基于功率的中心控制算法来达到要求。先对网络模型进行建模,并设计以吞吐率为导向的优化函数;再将其用于强化学习算法和改进的遗传优化算法中,快速筛选出满足用户需求的功率发射策略;最后通过仿真测试分析进行验证。仿真结果表明,一定条件下的额外开销有利于性能提升,强化学习算法和改进遗传优化算法在兼顾基站对功率的调节能力和持久服务能力下,能提升系统吞吐率、获得满足用户需求的功率发射策略。
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