下一代WLAN技术标准802.11ac/ad

基于IEEE802.11n标准的WLAN能够支持高达600 Mbit/s的传输速率,但在支持无线高清视频传输等高吞吐量无线数据业务时仍然会遇到瓶颈。面对这一挑战I,EEE已启动下一代WLAN技术标准802.11ac和802.11ad的制定工作,数据吞吐量将达到几个Gbit/s,能够更好地满足快速增长的市场需求。

IEEE 802.11a移动应用性能仿真研究与优化

IEEE 802.11a移动应用是当前的研究热点问题之一。通过系统仿真,定量分析了802.11a在视距/非视距、不同多径传输、不同移动速度、不同信噪比条件下的系统性能,总结了802.11a移动应用的受限条件;在通过分析不同数据帧长、不同发送速率对系统性能影响的基础上,提出了802.11a移动应用的4种优化策略。研究还发现,经优化后的802.11a移动应用系统在受限条件下可以为120km/h的快速移动用户提供约10Mb/s的MAC层实际传输速率。

基于IEEE802.11a标准的LDPC编码的OFDM无线通信系统

基于IEEE802 11a无线局域网标准,深入研究了LDPC码编码的OFDM无线通信系统。针对此系统,提出了简化的LDPC码编码调制译码初始化算法。该算法不需信道噪声功率,根据星座图上符号间的距离计算接收符号的后验概率,然后得到译码所需要的初始对数似然比消息。仿真结果表明,在多信道下系统上有较好的性能,初始化算法是有效的。

IEEE 802.11a物理层链路中的删余及交织技术研究

搭建了基于正交频分复用(OFDM)的IEEE 802.11a的物理层链路平台,并针对链路平台中编译码模块,分别对其中的删余及交织环节进行了改进.基于特比译维码原理提出了一种改进的删余方法,并在其他物理层参数固定前提下,针对不同Eb/N0进行理论分析与链路性能仿真;基于改进的卷积编码器提出了一种改进的矩阵交织器结构.仿真结果表明,提出的删余方法比IEEE 802.11a标准中的相应方法在系统误码率性能方面大约有3dB的提高;改进的矩阵交织结构在Eb/N0大于5dB时,误码率有1～2dB的改善.

适用于IEEE 802.11ac协议的高效速率自适应算法

速率自适应作为多速率无线局域网必不可少的一种机制,决定着系统的性能.针对IEEE 802.11ac协议,以不改变MAC帧格式为前提,提出了一种基于接收端信息反馈的高效速率自适应算法.算法的基本思想是,通过RTS帧实时准确地估计当前信道状况,然后将选择的最佳发送速率信息携带于CTS帧的扰码序列中并反馈给发送端.另外,根据统计的接收误帧率,自适应地调节速率选择的阈值水平,进一步保证了系统性能的稳定性.利用NS-3软件进行了仿真验证,结果表明在不同的信道环境下,该算法的吞吐率性能均优于AARF、ONOE以及Minstrel这3种常用的速率自适应算法.

基于802.11a的网络局域网同步技术研究

从IEEE 802.11a数据结构出发,分析了频偏对系统的影响,提出了使用延时自相关进行帧检测、符号定时,以及估计载波频偏,利用导频进行频率跟踪,仿真结果表明,该算法能克服噪声及频偏影响,较好的补偿了频偏。

基于OFDM的IEEE802.11a标准的同步方法

从IEEE802.11a的数据分组结构出发,提出了使用窗口平移相关法来进行符号定时,并利用训练序列估计频偏。仿真结果表明,该算法能有效地克服噪声及频偏的影响,定时准确,较好地消除了频偏,与其它文献提出的算法相比,具有定时准确、计算量小的特点。

基于IEEE 802.11a的OFDM系统信道估计算法研究及实现

无线信道的复杂性和随机性使得信道估计在无线通信系统中的作用尤为重要。针对IEEE 802.11a协议以及无线衰落信道的特点,在MATLAB环境下建立系统仿真模型,采用相应的信道估计算法进行仿真。通过对算法性能以及复杂度的比较选择合适算法并在此基础上对算法进行改进。将改进后的算法在FPGA硬件平台上实现。仿真结果表明,该算法是一种较为理想的信道估计实现方案,具有较好的实用价值。

IEEE802.11a WLAN中DCF性能分析

引入二维马尔科夫模型,对DCF的两种传输方式:基本接入方式和RTS/CTS方式,在IEEE802.11a WLAN中的饱和吞吐量和传输时延性能进行了理论分析和仿真,理论分析和仿真结果表明,与低速IEEE802.11WLAN中的情况相反,在IEEE802.11a WLAN中,基本接入方式在多数情况下比RTS/CTS方式更有效.

UWB和802.11a WLAN的兼容性分析

研究了超宽带(UWB)通信系统与基于IEEE802.11a标准的WLAN设备之间的兼容问题。介绍了UWB和WLAN的理论基础,给出了干扰信号对系统SIR(信号与干扰的比率)影响的仿真结果。结果显示,在视距(LOS)环境中,UWB干扰对802.11a系统的性能影响不大;在非视距(NLOS)环境中,UWB信号对802.11aWLAN系统的性能有很大影响,而802.11aWLAN干扰也会严重影响UWB接收机的性能。对研究UWB系统与其它通信系统的共存有一定的参考价值。

基于IEEE 802.11a的OFDM基带处理器的FPGA设计与实现

设计了一种用于IEEE 802.11a的OFDM基带调制处理器。实现了IFFT、插入循环前缀、加窗及训练序列生成等模块的硬件设计。64点FFT/IFFT模块采用单碟形优化4路并行结构,提出了4路并行无冲突地址读写算法,有效地提高了数据吞吐率、减小了面积;采用多级流水线结构的基4蝶形单元,有效地减少了关键路径时延,其最高工作频率可达167 MHz,核心面积为0.58 mm2;整个基带调制系统最高工作频率可达100 MHz,在SMIC COMS 0.18μm工艺下内核面积为0.98 mm2,经硬件联合调试验证设计完全满足高精度、高速及实时处理要求。

一种基于异构多核DSP的IEEE 802.11a接收端基带处理的研究和实现

现有基于异构多核DSP的IEEE 802.11a接收端实现方法中DSP核空闲等待时间较长,不能充分体现多核DSP的高性能计算能力。结合多核DSP的特点,通过核内细粒度流水和核间粗粒度流水的方法,来提高多核DSP的执行效率,并在目标异构多核DSP上实现完整的IEEE 802.11a接收端基带处理。实验结果表明,该方法不仅能满足系统吞吐量和实时性,与类似工作相比还能保证较高的DSP核平均利用率。

基于IEEE802.11a标准协议的MIMO-OFDM系统信道估计

针对基于IEEE802.11a标准协议的多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统信道估计问题,提出了一种在时域中进行最小二乘(LS)信道估计的方案,该方案的基本思路是根据发送端与接收端的时域信号来计算发射天线与接收天线之间的时域信道响应.为了保证LS信道估计的均方误差(MSE)最小,还提出了一种最优导频序列设计方案.对比传统的导频设计方法,该方案只需要少量的训练块,且不随天线数目的增加而增加,发射天线的数目也没有限制.该导频设计方案要求导频序列中每个导频的能量不但相等,而且不同发射天线中的导频序列需要相互相移正交.仿真实验验证了此算法的有效性.

基于IEEE802.11a的符号定时同步新方法

根据IEEE802.11a的前导结构和短训练序列的特点,利用短训练序列时域响应与输出序列进行互相关计算,由相关峰确定符号定时。仿真结果表明,该算法能有效克服噪声的影响,定时准确。

基于OFDM的高速无线局域网标准IEEE802.11a的同步和信道估计方法

介绍了基于OFDM的无线局域网标准IEEE 80 2 .1 1a的物理层相关OFDM参数和其基带IFFT实现原理 ,结合具体的分组结构 ,给出了其符号定时、载波频率偏移估计和信道估计方法 。

基于802.11a的符号同步改进算法

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)系统内存在多个正交子载波,其对于定时和频率偏移特别敏感,因此时间和频率同步显得尤为重要。参考IEEE802.11a物理层帧结构,分析了802.11a协议符号同步算法和其存在的问题,介绍了一种改进的互相关同步算法。仿真结果表明,改进算法在接收信号存在频率偏移时,能改善原算法性能,提高定时估计的准确性。

802.11ax系统中基于传输延迟的多用户调度与资源分配算法

IEEE 802.11ax系统中站点(Station,STA)数量众多和潜在的高数据包冲突率导致无线局域网通信效率显著降低,本文针对上行多用户传输中的无效帧填充问题,以每轮传输中用户组的传输延迟为优化目标,提出一种多用户调度和资源分配算法。基于OFDMA上行调度接入中动态传输时间的帧交互方案,接入点(Access Point,AP)结合STA提供的信道状态信息(Channel State Information,CSI)和缓冲区状态报告(Buffer State Report,BSR)信息来确定各站点的传输延迟;针对最小化组内用户传输延迟差的优化问题,设计传输机会(Transmit Opportunity,TXOP)时长内用户分组策略及资源块(Resource Unit,RU)-STA匹配方案;进而以最大化信道利用率为目标,确定各站点的发射功率,同时保障每组用户的传输速率。与参考调度策略对比,本文提出的调度和资源分配算法在连续多帧传输的信道利用率上有10%~15%的提升,同时也保证了用户间传输速率的稳定性。

MAC层协作的IEEE802.11ah吞吐量增强方案研究

针对传统IEEE 802. 11ah的传输指示映射(Traffic Indication Map,TIM)在提升系统性能方面效率较低的问题,利用MAC层协作的帧结构修改方法,分析和改进了三级分层TIM压缩编码结构,以有效支持未来大规模物联网通信的场景。研究和分析结果表明所改进方案在兼容现有IEEE802. 11ah等标准的基础上有效提升了系统的传输效率,通过选择不同的编码控制方式可有效的缩短各种情况下的TIM指示长度,其中压缩TIM指示长度不仅可有效节省TIM点阵图空间,而且帧结构更合理。最后,仿真结果和分析表明所改进方案的位映射长度相比于传统方案可获得更高的性能增益。

IEEE802.11a接收机符号定时算法研究

IEEE802.11a是无线局域网中最重要的标准之一,它采用的是OFDM技术。由于IEEE802.11a系统特殊的前导信号,接收机可以利用IEEE802.11a前导信号的周期性而产生的自相关或者是接收信号和已知训练符号的互相关来进行符号定时估计。阐述了三种IEEE802.11a接收机的符号定时算法:一种是基于短训练序列的自相关符号定时算法;第二种是基于短训练序列的双自相关符号定时算法;第三种是基于长训练序列的互相关符号定时算法。通过仿真和性能分析比较说明了这三种符号定时算法的优缺点,这在实际应用中有很重要的意义。

基于IEEE 802.11ac的动态频率选择算法研究

本文提出了一种新的动态频率选择算法,该算法基于IEEE 802.11ac的信道绑定机制,相对于原来的算法,能显著改善信道和AP之间相互干扰的状况,并大幅度提高系统吞吐量,文章描述了该算法的处理过程,并给出了相应的仿真结果。