基于自适应调制与发射功率控制的WLAN功耗降低解决方案.pdfVIP

第41卷第4期 华中帅范大学学报(自然科学版) VoI．41 NO．4 2007年 l2月 JOURNAI OF HUAZHONG NORMAI UNIVERSITY(Nat．Sci．) Dec．2007 文章编号：1000一l190(2007)04 0533—04 基于自适应调制与发射功率控制的 WLAN功耗降低解决方案 吴明慧 ，严正香 。 (1．华中师范大学 信息技术系，武汉 430079；2．信阳职业技术学院 信息工程系，河南 信阳 464000) 摘 要：在移动通信系统中，有效地降低移动终端的发射功率、降低能耗、延长其工作时间始终是 一 个非常重要的研究课题．本文根据 IEEE802．11协议的工作原理，提出一种降低wI AN移动终 端功耗的新算法，本算法利用 IEEE协议中规定的RTS／CTS信息以及所定义的功率效率因子来 选择最佳的发射功率和调制方式，通过这种方法可以有效的降低传输数据包所需的能耗．最后，通 过仿真验证了本文所提出算法的有效性． 关键词：自适应调制；发射功率控制；WI AN；能耗 中图分类号：TN914 文献标识码：A 近年来，随着数据业务需求的不断增加，以 加有效的实现系统节约能耗的目的． IEEE802．11协议为基础的WI AN网络得到了广 本文提出一种将自适应调制与发射功率控制 泛的应用，在很多机场，学校，办公室和咖啡厅都已 相结合来降低系统功耗的方法，很明显，为了传输 经布设了WLAN网络，通过这些无线网络，人们 一 个数据帧，PHY的传输速率越高，所需要的传输 可以非常方便的享受高速的无线数据服务．与当前 时间就越短，在一次传输中所需的能量就越少，但 的移动通信系统类似，WLAN网络是由移动终端 更高的传输速率会导致更高的误码率，误码率的提 STA和服务接人点 AP构成的，AP由于位置固 高同样也会导致传输失败而必须重传，而重传也同 定，因此，可以通过电源供电，而对于移动终端 样导致了能耗的增加．因此，从本质上讲存在一个 STA，由于它是由电池供电的，因此，降低其能耗， 折衷，将TPC与PHY的调制方式有效的结合，以 延长移动终端的工作时间成为一个非常重要的研 便可以自适应的选择正确的PHY速率以及最佳 究课题． 的发射功率来对抗路径损耗的变化，实现系统最佳 在WLAN协议中，为了实现节约能耗的目 的功耗性能． 的，将 WLAN设备划分为三种工作模式：发射模 1 IEEE802．11协议简介 式、接收模式和休眠模式．其中发射模式具有最高 的能耗，而休眠模式能耗最低．近年来，人们提出的 这里简单介绍一下 IEEE802．】1协议[3 ． 很多功率管理策略都是通过强迫 wI AN设备在 IEEE802．11协议是由物理层(PHY)协议和数据 适当的时候进入休眠状态的方法来实现节约能耗 链路层协议(LLC)两部分组成．PHY是 MAC层 的目的．在文献[1]中，作者使用 TISMDP模式来 与无线媒介之间的接口，它通过无线媒介发送和接 获得最佳的动态功率管理的策略．在文献[2]中提 收数据帧，为了适应不同的应用场景，IEEE802．】1 出了几种特定应用的策略使 WLAN设备进入休 的PHY支持多种 PHY模式，例如：IEEE802．11a 眠状态．这两篇文献都假设系统具有固定的发射功 支持8种不同的 PHY模式，可以