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作者及机构
本研究由Huanhuan Cai、Bo Li、Mao Yang和Zhongjiang Yan共同完成，他们均来自西北工业大学电子信息学院。该研究发表于2021年，收录于Springer Nature Switzerland AG出版的会议论文集《LNICST 354》中，具体章节为第297至306页。
学术背景
本研究聚焦于下一代无线局域网（WLAN）标准IEEE 802.11be，旨在实现极高的吞吐量（Extremely High Throughput, EHT）。IEEE 802.11be面临的一个重要挑战是高密度部署网络场景，即网络中存在大量接入点（Access Point, AP）和跨小区干扰，这会影响网络性能和用户体验（Quality of Experience, QoE）。为了解决这一问题，AP协调技术被认为是一种有前景的解决方案。尽管已有许多研究提出了不同的AP协调方案，但这些方案的性能验证尚未完全完成。因此，本研究重点关注一种AP协调技术——协调时分多址（Coordinated Time Division Multiple Access, Co-TDMA）的详细协议设计和性能评估。
研究流程
本研究主要包括以下几个步骤：
1. 协议设计：
本研究详细设计了Co-TDMA协议的实现方案。Co-TDMA的核心思想是多个AP在传输机会（Transmission Opportunity, TXOP）期间共享时间资源。主AP（Master AP）在竞争到信道后，调度从AP（Slave AP）在不同时间段进行数据传输。从AP无需再次竞争信道，从而提高了网络效率。协议的具体流程包括：
- 每个AP公平竞争信道，竞争到信道的AP设为主AP。
- 主AP发送探测帧，确认其他AP是否有数据传输需求。
- 有数据传输需求的AP向主AP发送确认帧。
- 主AP向从AP发送Co-TDMA触发帧（Trigger Frame, TF），包含从AP的传输时间段信息。
- 主AP和从AP在各自分配的时间段内进行数据传输。
仿真平台搭建：
研究团队基于系统级和链路级集成仿真平台，编写了MAC层代码，实现了Co-TDMA协议的流程。仿真场景包括2个小区，每个小区配置1个AP和5个站点（Station, STA），并设置了不同的数据包发送速率进行测试。
性能评估：
通过与增强分布式信道接入（Enhanced Distributed Channel Access, EDCA）机制进行对比，评估了Co-TDMA协议在不同网络场景下的性能。仿真指标包括平均吞吐量和数据包丢失率。
主要结果
1. 吞吐量表现：
在数据包发送速率较低（250 bps至1000 bps）时，Co-TDMA与EDCA的吞吐量表现基本一致。随着发送速率增加（1500 bps至2250 bps），Co-TDMA的吞吐量有所提升，但仍与EDCA机制相当。当发送速率进一步提高（2500 bps至10000 bps）时，Co-TDMA的吞吐量显著优于EDCA，表明Co-TDMA更适合高竞争网络环境。
结论
本研究表明，Co-TDMA协议在高密度网络场景中能够有效缓解链路冲突，提高网络吞吐量。然而，在网络流量较低的场景中，Co-TDMA并未表现出明显优势。因此，Co-TDMA更适合高密度网络环境。未来的研究可以设计更多的仿真实现方案，从多角度评估该协议的性能。
研究亮点
1. 创新性协议设计：Co-TDMA协议通过时间资源共享机制，简化了AP协调的实现过程，并显著提高了网络性能。
2. 全面的性能评估：通过系统级和链路级仿真平台，对Co-TDMA协议进行了详细的性能测试，验证了其在高密度网络中的优势。
3. 实际应用价值：Co-TDMA协议为下一代WLAN标准IEEE 802.11be的实现提供了技术支持，特别是在高密度部署场景中具有重要应用潜力。
其他有价值的内容
本研究还介绍了其他AP协调技术，如协调波束赋形/零向控制（Coordinated Beamforming/Null Steering, Co-BF）和协调正交频分多址（Coordinated OFDMA, Co-OFDMA），并分析了它们的优缺点。这些内容为未来研究提供了参考和借鉴。
以上为本文档的详细学术报告。