WLAN中AP密集部署干扰协调机制

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随着移动互联网飞速发展,无线移动数据业务需求量呈爆炸式快速增长。无线局域网用户数量快速增长,导致网络密度急剧增大,无线局域网(WLAN)由最初稀疏传统自治式架构逐渐往大规模集中式方向发展。另一方面,WLAN技术覆盖面积较小的特性满足LTE小蜂窝特点,大大促进了LTE和WLAN异构网络的融合,以实现用户数据流量卸载和平衡。融合了LTE/WLAN的新型多址接入技术已经成为下一代5G通信系统架构的基本设计方案。无线局域网技术成为当前移动通信系统中不可分割的一部分。然而,伴随着WLAN网络大量部署,无线接入点和用户数目急剧增加,网络呈现密集化趋势。由于AP在部署上具有随机性,导致密集AP部署WLAN中网络干扰更加突出,严重影响到网络性能。因此,在密集AP部署WLAN中,提出有效的干扰协调方案对于无线资源的优化具有重要意义。本文在密集部署的无线局域网场景中,研究AP间干扰对系统性能的影响,提出系统性能优化方案,设计了在CAPWAP协议集中式WLAN架构下基于信道分配和功率控制算法的协调机制,为密集部署WLAN场景下降低系统干扰提供了有效的策略方案。基于以上情况,本文从以下两方面进行研究:(1)为了研究密集AP部署WLAN场景中干扰协调问题,首先构建基于动态的网络拓扑结构的加权干扰图着色模型,该模型以系统干扰最小化为目标,随后证明该模型在密集部署场景下属于NP-hard问题。并提出启发式的动态信道分配算法以实现最小化AP动态干扰。仿真实验证实,该方案能够有效地减少系统干扰,显著提高网络性能。(2)在发射功率受限并且满足用户通信链路质量前提下,将网络场景分为高SINR场景和中低SINR场景,并建立基于功率分配的几何规划建模,该模型以最大化系统吞吐量为目标,利用内点算法求解得到系统的最优功率分配。仿真结果显示,在密集WLAN场景下,动态的功率控制能够有效地减少干扰,满足用户QoS需求。
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