基于实测的WLAN系统导频位置优化设计

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015193

电信科学 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (8): 113-118.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2015193

基于实测的WLAN系统导频位置优化设计

兰駃,李云洲,粟欣,周世东

清华大学信息技术研究院无线与移动通信技术研究中心北京 100084

出版日期:2015-08-27 发布日期:2017-02-03
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（“973”计划）基金资助项目;国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目;国家科技重大专项基金资助项目;新世界优秀人才计划基金资助项目;清华大学自主科研计划基金资助项目;清华—高通联合研究计划基金资助项目

Pilot Position Optimization Design of WLAN System Based on Experiment

Jue Lan,Yunzhou Li,Xin Su,Shidong Zhou

Wireless and Mobile Communication Technology R＆D Center，Research Institute of Information Technology，Tsinghua University，Beijing 100084，China

Online:2015-08-27 Published:2017-02-03
Supported by:
The National Basic Research Program of China （973 Program）;The National High Technology Research and Development Program of China （863 Program）;The National Science and Technology Maj or Project;Program for New Century Excellent Talents in University;Independent Scientific Research Project of Tsinghua University;Tsinghua University - Qualcomm Joint Research Project

摘要/Abstract

摘要：

针对IEEE 802.11ac“利用前导序列符号+梳状导频”的帧结构，推导出基于最大似然估计的校正方案性能评估公式。基于该公式分析了导频位置选择、信道衰落及子载波间相关性对校正性能的影响。提出了一种信令交换方式，可以实现收发端优化导频位置同步，并根据信道响应的幅度信息，设计了一种低复杂度的导频位置优化的方案，能够在保证性能不损失的情况下，节省导频开销。仿真与实测的结果显示，对于理想瑞利信道数据，校正性能在信道幅度信息未知和已知的情况下分别提升1.85 dB和7.15 dB；对于实测信道数据，则分别提升1.67 dB和2.68 dB。

关键词: WLAN, 频偏纠正, 相噪补偿, 导频优化

Abstract:

Considering the frame structure of IEEE 802.11ac with “leading preamble plus comb-like pilot”，the performance evaluation formula of the correction scheme based on maximum likelihood estimation was derived，according to which the effect of pilot location，channel fading and subcarrier correlation was studied.Furthermore，a signalling exchange method was proposed，which ensured pilot position synchronization on both end，and a low complexity algorithm of pilot optimization according to the frequency channel amplitude information.In this way，the pilot overhead can be reduced without loss of correction performance.The experiment and simulation result shows that for ideal Rayleigh channel data，correction performance improves by 1.85 dB and 7.15 dB for unknown channel amplitude information in frequency domain and known cases respectively.For field experiment channel data，correction performance improves by 1.67 dB and 2.68 dB respectively.

Key words: WLAN, frequency offset correction, phase noise compensation, pilot optimization

兰駃,李云洲,粟欣,周世东. 基于实测的WLAN系统导频位置优化设计[J]. 电信科学, 2015, 31(8): 113-118.

Jue Lan,Yunzhou Li,Xin Su,Shidong Zhou. Pilot Position Optimization Design of WLAN System Based on Experiment[J]. Telecommunications Science, 2015, 31(8): 113-118.

图/表 5

图1

图2

表1

图3

图4

参考文献 10

1	Pollet T ， Van Bladel M ， Moeneclaey M . BER sensitivity of OFDM systems to carrier frequency offset and Wiener phase noise. IEEE Transactions on Communications， 1995，43（2～4）： 191～193
2	IEEE P802.11ac/D7.0.Wireless LAN Medium Access Control （MAC）and Physical Layer（PHY）Specifications，Amendment 4：Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands Below 6 GHz. IEEE Computer Society LAN MAN Standards Committee， 2013
3	Armada A G . Understanding the effects of phase noise in orthogonal frequency division multiplexing （OFDM）. IEEE Transactions on Broadcasting， 2001，47（2）： 153～159
4	Wu S ， Bar-Ness Y . phase noise suppression algorithm for OFDM-based WLANs. IEEE Communications Letters， 2002，6（12）： 535～537
5	Liu P ， Wu S ， Bar-Ness Y . A phase noise mitigation scheme for MIMO WLANs with spatially correlated and imperfectly estimated channels. IEEE Communications Letters， 2006，10（3）： 141～143
6	Schenk T C W ， Tao X J ， Smulders P F M ，et al. Influence and suppression of phase noise in multi-antenna OFDM. Proceedings of the IEEE 60th Vehicular Technology Conference， Washington DC，USA， 2004
7	Schenk T C W ， Tao X J ， Smulders P F M ，et al. On the influence of phase noise induced ICI in MIMO OFDM systems. IEEE Communications Letters， 2005，9（8）： 682～684
8	Liu S Y ， Chong J W . A study of joint tracking algorithms of carrier frequency offset and sampling clock offset for OFDM-based WLANs. Proceedings of IEEE International Conference on Communications，Circuits and Systems and West Sino Expositions， Chengdu，China， 2002
9	Sourour E ， El-Ghoroury H ， McNeill D . Frequency offset estimation and correction in the IEEE 802.11 a WLAN. Proceedings of the IEEE 60th Vehicular Technology Conference， Washington DC，USA， 2004
10	Salim O H ， Nasir A A ， Mehrpouyan H ，et al. Channel，phase noise，and frequency offset in OFDM systems：joint estimation，data detection，and hybrid cramer-rao lower bound. IEEE Transactions on Communications， 2013，62（9）： 3311～3325

信道相关性	最优导频位置
ρ=0	-28，-27，27，28]
ρ=0.3	-28，-23，23，28]
ρ=0.6	-28，-17，17，28]
ρ=0.9	-28，-10，10，28]
ρ=0.984	-28，-9，9，28]
实测数据	-28，-11，11，28]

[1]	杨明极,刘恺怿,邵丹. 用于WLAN室内定位的PCA聚类算法[J]. 电信科学, 2016, 32(7): 21-26.
[2]	刘畅,张迅. WLAN接入点的室内定位技术[J]. 电信科学, 2015, 31(2): 135-139.
[3]	刘悦,郭晓磊,张迅. 基于功率控制和信道分配的网络优化算法[J]. 电信科学, 2015, 31(10): 93-98.
[4]	高波,潘毅明,黄国瑾. 基于城域组网的运营级WLAN组网技术[J]. 电信科学, 2015, 31(10): 192-196.
[5]	谢芳,胡南,李男,胡臻平,刘光毅. LTE-WLAN无线协作机制研究[J]. 电信科学, 2014, 30(3): 22-26.
[6]	马学刚. 一种WLAN拓扑管理系统[J]. 电信科学, 2014, 30(12): 153-159.
[7]	李林江. WLAN无感知认证关键技术探讨[J]. 电信科学, 2013, 29(9): 44-50.
[8]	高波,吴非,林睿,沈成彬. 热点WLAN AP设备能效及指标评估方法的研究[J]. 电信科学, 2013, 29(9): 63-68.
[9]	曹磊,王波,董斌,邵震,沈骁. 移动网络与WLAN协同关键问题及方案研究[J]. 电信科学, 2013, 29(5): 131-136.
[10]	曹汐,杨宁,孙滔,刘光毅,邓辉. NanoceII：TD-LTE与WLAN的融合[J]. 电信科学, 2013, 29(5): 73-76.
[11]	沈骁,邵震,刘琛. WLAN与LTE网络间IP流移动性的控制策略探讨[J]. 电信科学, 2013, 29(2): 19-23.
[12]	杨静,孙滔,魏冰. 基于ANDSF实现WLAN和蜂窝网间选网机制的增强[J]. 电信科学, 2012, 28(5): 99-103.
[13]	文永鑫. WLAN CPE部署技术探讨[J]. 电信科学, 2012, 28(12): 94-98.
[14]	颜永明. 高校宿舍区网络设计与分析[J]. 电信科学, 2012, 28(10): 139-143.
[15]	邓博存,陈玥. 无线宽带WLAN用户行为分析方法探讨[J]. 电信科学, 2010, 26(6): 125-128.

基于实测的WLAN系统导频位置优化设计

Pilot Position Optimization Design of WLAN System Based on Experiment

在线阅读

PDF下载

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 5

参考文献 10

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0