ACM通信
研究突出了
技术展望:联合多用户波束形成的威力
无线通信彻底改变了我们与人联系和获取信息的方式。随着Wi-Fi和3G/4G蜂窝技术的出现，我们几乎可以在世界各地接入互联网，而不需要电缆，更重要的是，在移动中。越来越强大的便携式设备，如平板电脑和智能手机，进一步增加了无线基础设施的流量需求。
增加无线网络容量可以通过两种方式实现:通过授权使用额外或更宽的频带，或通过部署越来越多的Wi-Fi接入点(ap)或蜂窝基站(BTSs)来加强底层无线基础设施。前一种解决方案通常是一个非常漫长、昂贵和严格监管的过程。后者对运营商来说承担了非常大的投资成本，目前由一些蜂窝运营商在部署家庭蜂窝和微型蜂窝时承担。当涉及到Wi-Fi网络时，企业往往会花费大量的资金部署AP，其密度可能高达每4米一个AP(在企业Wi-Fi部署中常见)。
然而，单纯增加Wi-Fi ap或蜂窝bts的密度并不能解决问题。网络中大量设备的管理带来了额外的复杂性，更重要的是，它的配置以获得所需的收益。只有运营商能够适当地将频率/信道分配给网络中的不同设备，从而最大限度地减少在相同频率下运行的ap之间的重叠区域，才能带来容量方面的好处。频率选择中解决的基本问题是，假设无线媒体是一个共享媒体，在同一频段运行的设备越多，每个设备的有效吞吐量就越低(如果一个设备位于频率重叠的基站区域，这将导致性能更低)。功率控制与智能频率选择算法相结合，旨在提高频率重用能力，在不产生频率重叠区域的情况下，经常在空间中重用相同的频率。
这项任务的复杂性不是胆小的人所能完成的，它从本质上导致了围绕Wi-Fi中心化架构的整个行业的创建，由Aruba、Meru Networks和Cisco等公司开创。
下面的文章说，多个覆盖区域重叠的ap以相同的频率运行可能不再是一个问题。作者描述了一种解决方案，通过在同一通道上不断添加更多的ap，可以允许无线局域网扩展其吞吐量!目标部署场景是在会议室或礼堂，AP通过高速有线网络相互连接，密集部署AP是绝对必要的，以满足流量需求，而通道数量太有限，无法防止重叠。
作者描述了一种解决方案，通过在同一通道上不断添加更多的ap，可以允许无线局域网扩展其吞吐量!
作者借鉴了目前多输入多输出(MIMO)发射机的基本工作原理，即波束形成的基本工作原理，使其在多个独立的发射机之间工作。他们称之为他们的计划多用户联合波束形成(JMB)。必须解决的挑战是JMB发射器需要控制其发射信号的相对相位，以实现有效的波束形成，通过这一方法，非预期的接收者的信号抵消。考虑到独立的发射机有独立的振荡器，这样的要求自然不能满足。
作者通过在无线局域网中指定一个AP作为主导AP来解决这一挑战。解决方案分为两个阶段工作。在测量阶段，每个AP测量自己到每个接收端的通道，以及lead AP到slave AP的通道。在数据传输阶段，每个从端AP对从端AP进行频率偏移校正，所有AP共同传输，并发向多个接收端发送报文。他们表明，这种机制可以很容易地适应802.11n的环境。
在10节点软件无线电Wi-Fi测试台上的实际实现表明，网络吞吐量线性增加，中位数增益为8.1到9．4x．在未修改的802.11n卡上的进一步实验突出了所提出的解决方案的巨大潜力。
本文中讨论的工作可能完全改变密集企业无线局域网部署设计的基础理念。
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