超高速无线局域网中上行多用户mimo关键技术研究

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1、隶劫大·粤硕士学位论文万方数据超高速无线局域网中上行多用户MIMO关键技术研究万方数据RESEARCHoNTHEUPLINKMUl月IUSERM皿江oTECHNoLoGIESoFUTRALHIGHTHRoUGHPUTwLANSYSTEMSAThesisSubmittedtoGraduateSchoolofSoutheastUniversityfortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByWANGFang—SupervisedbyProf．Y久NGLvxiSignalandInformationP

2、rocessingSchoolofInformationScienceandEngineeringSoutheastUniversityNanjing，210096，ChinaMarch2014吣2㈣&洲5㈣∞眦7嗍Z洲Y万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中

3、作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：至萼日期：兰!!兰：垒：21东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：至翌导师签名：万方数据摘要移动互联网和移动通信技术的飞速发展带来了各种各样

4、不同的数据业务，为了有更好的用户体验，人们对无线数据高速率传输的需求日益增大。而无线局域网(M，AN)作为一个可支持高速率传输的通信网络非常符合人们对高速数据传输的需求，在现有的WLAN标准中已经应用了点对点多输入多输出(MMO)技术和下行多用户MIMO技术，该技术大大提高了WLAN系统的吞吐量和频谱资源利用率。而实际中WLAN的用户端大多仅能配置单根天线，从而在上行单用户传输中并不能利用MIMO技术提高系统的吞吐量，因此在WLAN系统中研究上行多用户传输的虚拟MIMO技术很有必要，该技术可以进一步提高WLAN系统的上行传输速率。首先

5、介绍了上行多用户MIMO传输的系统模型和三种多用户线性检测技术，为后续研究奠定了基础，在理想情况下基于最小均方误差的串行干扰消除(MMSE-SIC)接收机可以达到理论的容量值。其次研究了分布式WLAN系统IEEE802．11标准中多用户MIMO技术的实现。重点介绍了一种适用于分布式WLAN系统的基于竞争的上行多用户接入机制，然后在此基础上提出了一种包含两轮竞争的改进上行多用户接入机制，该机制根据第一轮竞争的用户数和系统总用户数决定第二轮发送的概率，可以在较少的竞争开销下获得系统吞吐量的大幅提升，仿真结果表明本文所提的改进机制相比于单纯

6、基于竞争的机制和传统DCF机制，可以获得更低的碰撞概率和更高的系统吞吐量。再次研究了集中式的增强型超高速无线局域网(唧T)系统中上行多用户MIMO技术的应用。基于EUHT系统集中控制式的特点，只要在资源分配时为几个用户分配相同的资源起始点就可以实现多用户传输，同时设计了上行多用户传输的调度信令。然后，从时间同步、上行信道估计和上行功率控制三个角度分别研究了在实际EUHT系统中应用上行多用户技术所需解决的问题，并在此基础上设计了一种上行信道估计方案和上行功率控制方案。仿真结果表明，本文所设计的方案能有效地进行上行多用户信道估计，功率控制

7、方案可以有效结合开环功率控制和闭环功率控制，且使用闭环功率控制时有更好的性能。仿真结果还表明上行多用户技术可提高EUHT系统的整体吞吐量。最后研究了针对WLAN系统中的MIMO—OFDM上行链路的多载波多用户调度算法。在深入研究经典的单载波用户调度算法的基础上提出了多载波多用户调度算法，然后提出了一种基于多业务需求的改进多载波比例公平性用户调度算法，在计算调度度量值的时候引入了代表业务类型的权重因子。然后对所提出的多载波用户调度算法进行了仿真分析，仿真结果表明基于多载波的用户调度算法能取得较好的和速率性能，且所提出的基于多业务需求的改

8、进多载波比例公平性算法可以在满足各业务QoS的要求下保证用户间的公平性。关键词：无线局域网，上行多用户，MIMO，功率控制，多用户调度万方数据ABSTRACT111erapiddevelopmentofmobileInt