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随着无线网络通信的不断发展,工作于非授权频段（Unlicensed Band）的无线网络将扮演着重要的业务承载和分流的角色,特别是非授权频段下的无线局域网（Wireless Local Area Network,WLAN）逐渐成为无线网络业务的重要承载方式。针对WLAN,近年来电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE）正在制定下一代WLAN标准,即IEEE 802.11ax。IEEE 802.11ax引入了调度接入和随机接入相结合的混合多用户多址接入模式。如何度量和优化混合接入模式下的多用户联合承载能力成为下一代WLAN多用户多址接入技术的研究重点和难点。因此,本论文聚焦非授权频段下最具代表性的下一代WLAN,采用一种能够兼顾网络中调度接入和随机接入并存的度量方法,以最大化下一代WLAN多用户联合承载能力为目标展开论文的研究内容。具体来讲,本论文的主要创新性工作包括:1.针对IEEE 802.11ax网络多用户联合承载能力难以度量的问题,提出“多用户接入容量”的概念和模型,可以有效度量调度接入和随机接入并存的网络多用户联合承载能力。“多用户接入容量”的核心思想是通过对调度接入承载能力的准确计算和随机接入承载能力的统计预估来度量调度接入和随机接入并存的网络多用户联合承载能力。针对非授权频段下典型网络IEEE 802.11ax,采用增强的多层马尔科夫链对其基于正交频分多址的上行随机接入（Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access Based Random Access,UORA）协议进行建模分析,进而得出IEEE 802.11ax的“多用户接入容量”的解析表达式。设计一种适合IEEE 802.11ax草案框架的基于贪婪思想的混合接入算法。仿真验证所提模型的准确性和所提算法的有效性。2.针对IEEE 802.11ax在单小区环境下的UORA协议难以提升用户体验和网络多用户承载能力的问题,提出一种基于效用优化的分组UORA接入方法,可以使用户获得更大的满意度并提升采用UORA协议的网络多用户承载能力。该方法的核心思想是将接入资源和用户分成不同的组,同组的用户可以接入同组的资源。将多用户接入容量和能够体现用户体验的效用函数相结合为分组UORA方法建立其理论效用模型。设计了基于效用的用户分组聚类和资源分配算法,该算法根据用户效用值进行分组聚类,依据组效用之和最大的原则对资源进行分配。仿真结果表明所提算法能够提高采用UORA随机接入的用户体验。3.针对IEEE 802.11ax在单小区环境下缺乏针对调度和随机混合接入的高效资源分配方法的问题,提出了一种基于资源迁移的效用优化算法,简称为UORT,可以提高调度和随机接入并存的网络多用户联合承载能力。UORT算法采用拉格朗日乘子法首先最大化调度接入用户效用,再采用将资源从调度接入用户迁移到随机接入用户的方式达到用户整体效用的最大化。为进一步降低UORT算法的复杂度,设计了快速UORT算法,简称为F-UORT算法。推导并证明了资源在调度用户和随机用户两者间的分配比。仿真结果验证了UORT和F-UORT算法的性能增益和所提资源分配比的理论正确性。4.针对IEEE 802.11ax在密集多小区环境下较难优化调度接入和随机接入并存的网络多用户联合承载能力的问题,提出可以提高多小区场景下用户体验的基于干扰分布特性的效用优化算法,简称为UOIC。将基于多用户接入容量效用模型在多小区环境下进行扩展,得到干扰加持的多小区下用户效用模型。采用仿真辅助的方法得出不同条件下多小区干扰随机变量的概率密度曲线和分布规律,并采用“舍选法”产生外小区干扰随机变量,并将之叠加在基于多用户接入容量的效用模型上使之与多小区场景适配。在此基础上设计了基于干扰分布特性的效用优化算法。仿真结果表明所提算法能够提高多小区下调度接入和随机接入用户的整体满意度。