60GHz毫米波無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中空間復(fù)用技術(shù)的研究.pdf

1、近些年，隨著會(huì)議室、辦公室隔間和客廳等密集場(chǎng)景下數(shù)吉比特速率業(yè)務(wù)的需求日益劇增，如何解決密集場(chǎng)景問(wèn)題成為研究熱點(diǎn)。LTE和WLAN等技術(shù)的頻帶資源緊缺使其無(wú)法滿(mǎn)足這一需求，而工作在60GHz頻段的毫米波無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)（WPAN）具有連續(xù)的5～7GHz的超大帶寬使得滿(mǎn)足超高速率的需求成為了可能。另外，WPAN中信號(hào)的高衰落和良好的定向性讓空間復(fù)用擁有了巨大的潛力。為了解決密集場(chǎng)景這一問(wèn)題，必須設(shè)計(jì)一種高效的空間復(fù)用算法將更多相互之間干擾較小的

2、鏈路安排在同一個(gè)時(shí)隙內(nèi)傳輸，從而降低密集場(chǎng)景下鏈路間的競(jìng)爭(zhēng)激烈程度。另一個(gè)急需解決的問(wèn)題是，基于服務(wù)質(zhì)量（QoS）的業(yè)務(wù)日益增多，例如海量下載、超高質(zhì)量的交互式游戲和高清視頻等業(yè)務(wù)，如何滿(mǎn)足密集場(chǎng)景下每個(gè)鏈路的不同 QoS需求。因此，在滿(mǎn)足每個(gè)鏈路的QoS需求的前提下，必須重新設(shè)計(jì)一個(gè)空間復(fù)用算法。
　　本文分別提出了全局最大共存可能（GMCP）空間復(fù)用算法和基于QoS的全局最大共存可能（GMCP-QoS）的空間復(fù)用算法。GMCP

3、算法利用遞歸調(diào)度的思想獲得了空間復(fù)用問(wèn)題的全局最優(yōu)解，并利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想極大地降低了復(fù)雜度。GMCP-QoS算法包括基于粒子群優(yōu)化的信道時(shí)間分配（CTA-PSO）算法、修正的全局最大共存可能（GMMCP）算法和關(guān)于準(zhǔn)信道時(shí)間的控制因子?的自適應(yīng)機(jī)制（ACF）三部分，是一種空時(shí)資源聯(lián)合優(yōu)化算法。通過(guò)本文的工作可以得到如下結(jié)果：獲得更高空間復(fù)用度和最大化每個(gè)鏈路的QoS體驗(yàn)。仿真證明，相比于其他經(jīng)典的空間復(fù)用算法，GMCP算法獲得了更高的空

4、間復(fù)用增益；隨著無(wú)線(xiàn)資源競(jìng)爭(zhēng)程度越高，獲得的增益越大；這是因?yàn)?GMCP算法可以求出空間復(fù)用問(wèn)題的全局最優(yōu)解。GMCP-QoS算法不僅使得所有鏈路獲得的QoS體驗(yàn)最大化，而且進(jìn)一步提高了空間復(fù)用增益；與非基于QoS的GMCP算法相比，GMCP-QoS算法進(jìn)一步提高了空間復(fù)用增益；這是因?yàn)镚MMCP算法根據(jù)非固定長(zhǎng)度CTA這一變化，重新設(shè)計(jì)出了更加合理的空間復(fù)用條件。本文獲得的上述結(jié)果可以產(chǎn)生如下影響：成功解決密集場(chǎng)景問(wèn)題和滿(mǎn)足了每個(gè)鏈路