Wi-Fi 8 Coordinated Beamforming: A Cross-Layer Approach Toward Optimized Access Point Cluster Formation

计算机科学 吞吐量 贪婪算法 波束赋形 聚类分析 启发式 线性规划 整数规划 干扰(通信) 传输(电信) 自由度(物理和化学) 多输入多输出 信道状态信息 计算机网络 数学优化 帧(网络) 蜂窝网络 频道(广播) 最优化问题 物理层 电信线路 分布式计算 可靠性(半导体) 无线网络 光谱效率 复式(建筑) 异构网络 信道分配方案 算法 无线电资源管理 选择算法 网络规划与设计 访问控制 时分多址 物理 接入网
作者
Lyutianyang Zhang,Liu Cao,Zhengchuan Chen,Dongyu Wei,Mingzhe Chen,Vanlin Sathya,Shiwen Mao
出处
期刊:IEEE Transactions on Wireless Communications [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:25: 12468-12481 被引量:1
标识
DOI:10.1109/twc.2026.3662793
摘要

Next-generation Wi-Fi 8 (IEEE 802.11bn) targets ultra-high reliability (UHR) by introducing coordinated beamforming (CoBF). In dense networks with multiple access points (APs), simultaneous downlink (DL) multi-user MIMO (MU-MIMO) transmissions from multiple APs can cause severe intra-basic service set (intra-BSS) and inter-BSS interference. CoBF aided by only partial channel state information (CSI) feedback through medium access control (MAC) layer frame exchange is envisioned to support concurrent DL transmission with mitigated physical-(PHY-)layer interference. To improve the network throughput, not only the interference mitigation algorithm design requires careful design but also the selection of optimal AP CoBF clusters is crucial for dense AP deployments. This paper presents a cross-layer solution combining PHY and MAC layer design to optimize AP cluster formation for Wi-Fi 8 CoBF. At the PHY layer, we introduce two beamforming nulling strategies: full nulling, which completely cancels all intra-BSS and inter-BSS interference when sufficient spatial degrees of freedom are available, and partial nulling, which is used under limited degrees of freedom to reduce interference as much as possible. Based on this, we formulate the cross-layer problem that aims to optimize the network throughput, to which we propose an exact linear programming (LP) optimization to determine the optimal AP cluster formation. A greedy clustering algorithm is proposed as a low-complexity alternate. Simulation results demonstrate that the proposed CoBF approach significantly mitigates interference and achieves substantial throughput gains in dense AP scenarios. Furthermore, the LP-optimized AP clustering yields the higher network throughput than the greedy heuristic and mixed integer linear programming (MILP) by up to 12% and 26%, highlighting the benefits of global optimization in terms of performance and time complexity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
当当完成签到,获得积分10
刚刚
鲤鱼平蓝发布了新的文献求助10
刚刚
Shien发布了新的文献求助10
刚刚
Ado完成签到,获得积分10
刚刚
koutianle发布了新的文献求助10
1秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
inorganic关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
4秒前
执着草丛完成签到,获得积分20
4秒前
Jacky1205完成签到,获得积分10
4秒前
cms20的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
yang完成签到,获得积分10
6秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
cd完成签到,获得积分20
6秒前
莲花盛开的应助被科研通管家采纳,获得20
8秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
大模型的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得20
8秒前
8秒前
打打的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
在水一方的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
彭于晏的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
123的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
执着草丛发布了新的文献求助10
9秒前
莲花盛开的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
完美世界的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
极限001的应助被科研通管家采纳,获得50
10秒前
123的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
莲花盛开的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
小二郎的应助被科研通管家采纳,获得10
11秒前
Nuyoah发布了新的文献求助10
11秒前
window1000发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8051500
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9479410
关于积分的说明 21298348
捐赠科研通 7619809
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393472
关于科研通互助平台的介绍 2524766
邀请新用户注册赠送积分活动 2431477