本文档属于类型a，即一篇关于单个原创研究的学术论文。以下是对该研究的详细报告：
主要作者及机构
本文的作者是何晓菲，来自西南交通大学，导师为方旭明教授。该研究是作者在信息与通信工程专业的硕士学位论文，完成于2020年5月。
学术背景
随着移动数据流量的急剧增长和网络设备数量的增加，无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）因其灵活性和低成本成为缓解网络压力的重要手段。然而，WLAN设备的快速增长和对网络覆盖范围、连接量、吞吐量的需求增加，导致网络部署的密集化，尤其是在热点地区如机场、商场等。密集部署的接入点（Access Point, AP）使得多个AP共享同一信道，导致严重的同频干扰，特别是在重叠基本服务集（Overlapping Basic Service Set, OBSS）中，用户间的干扰问题尤为突出。本文的研究目标是针对密集部署场景下的WLAN干扰协调技术，通过功率控制和多AP协作方案来提升网络吞吐量和用户体验。
研究流程
1. 干扰分析与模型建立
首先，本文对密集WLAN部署场景下的干扰进行了分析，建立了用户的物理干扰模型。通过仿真，作者发现密集部署AP会导致严重的AP间干扰问题，尤其是OBSS区域的用户干扰更为显著。
研究使用了MATLAB进行仿真，仿真场景中设置了9个AP，AP间距分别为10米、20米、30米和40米，工作频率为5.8GHz，带宽为80MHz。通过仿真，作者分析了不同AP间距下用户的接收信号功率、干扰信号功率以及信干噪比（Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR）的变化情况。结果表明，随着AP间距的减小，用户的干扰信号显著增加，尤其是边缘用户的SINR值大幅下降，导致网络性能下降。
功率控制方案设计
针对多AP并发场景，本文提出了基于接入控制器（Access Controller, AC）集中控制的WLAN功率控制方案。该方案的目标是在限制功率和用户SINR的条件下，最大化系统容量和能量效率。
作者提出了一个多目标优化模型，并通过多目标改进遗传算法（Multi-Objective Advanced Genetic Algorithm, MOA-GA）来快速获取各AP的最佳发射功率。MOA-GA算法通过模拟生物进化过程，逐步优化功率配置，减少了传统穷举法的时间复杂度。仿真结果表明，该功率控制方案有效减轻了AP间的OBSS干扰，提升了系统吞吐量和能量效率。
多AP协作方案设计
针对OBSS区域边缘用户受干扰严重的问题，本文结合下一代WLAN标准IEEE 802.11be的多AP协作技术，提出了下行协作多用户多输入多输出（Downlink Collaborative Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, DCO-MU）方案。该方案通过块对角化（Block Diagonalization, BD）预编码技术，将干扰信号转化为有用信号，从而改善用户性能。
作者设计了DCO-MU方案的具体流程，包括中心边缘用户识别、协作AP和用户选择、信道信息探测、多AP协作传输及其相应帧结构设计。通过仿真，作者验证了该方案在密集部署网络下对边缘用户干扰问题的有效性，结果显示DCO-MU方案显著降低了OBSS间的干扰，提升了边缘用户性能和系统容量。
主要结果
1. 干扰分析结果
仿真结果表明，随着AP间距的减小，用户的干扰信号显著增加，尤其是边缘用户的SINR值大幅下降，导致网络性能下降。AP间距为10米时，边缘用户的干扰信号比AP间距为40米时高出20dB以上，且用户速率显著降低。
功率控制方案结果
通过MOA-GA算法优化功率配置后，AP间的OBSS干扰显著减轻，系统吞吐量和能量效率均得到提升。仿真结果显示，优化后的功率配置使得系统吞吐量提升了约15%，能量效率提升了约10%。
多AP协作方案结果
DCO-MU方案通过BD预编码技术，显著降低了OBSS间的干扰，边缘用户的SINR值提升了约20%，系统吞吐量提升了约25%。此外，该方案还减少了信道探测的开销，提高了网络的整体效率。
结论
本文通过功率控制和多AP协作技术，有效解决了密集部署WLAN场景下的干扰问题，提升了网络吞吐量和用户体验。功率控制方案通过MOA-GA算法优化了AP的发射功率，减轻了AP间的OBSS干扰；多AP协作方案通过BD预编码技术，将干扰信号转化为有用信号，显著改善了边缘用户的性能。这些研究成果对于未来密集WLAN网络的部署和优化具有重要的理论和实践意义。
研究亮点
1. 创新性算法：本文提出的MOA-GA算法有效解决了传统功率控制方案计算复杂度高的问题，为密集WLAN网络的功率优化提供了新的思路。
2. 多AP协作技术：结合IEEE 802.11be标准的多AP协作技术，本文提出的DCO-MU方案首次在WLAN网络中实现了多AP协作传输，显著提升了边缘用户的性能。
3. 仿真验证：通过MATLAB仿真，本文验证了所提方案的有效性，为未来实际网络部署提供了可靠的理论依据。
其他有价值的内容
本文还详细分析了密集WLAN网络中干扰的来源和影响，为后续研究提供了重要的参考。此外，作者对IEEE 802.11be标准的多AP协作技术进行了深入探讨，为未来WLAN技术的发展提供了新的研究方向。