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无线城域网休眠节能算法研究

作　者: 邝月娟
导　师: 杨贯中；杨志新
学　校: 湖南大学
专　业: 软件工程
关键词: 无线城域网休眠模式能量消耗泊松分布自相似分布
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 21次
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内容摘要

无线城域网根据是否支持移动性,可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中标准。为了减少移动终端的功率消耗,尽量减少基站空中接口的使用,移动式标准IEEE 802.16e提出了休眠模式和空闲模式。针对不同类型的业务,协议中定义了三种不同的休眠模式,每种休眠模式具有不同的休眠参数。针对第一类休眠模式,802.16e建议了一种基于二倍指数递增的休眠增长算法,但在低业务量的情况下,指数增长会使休眠间隔迅速增长,导致数据帧等待时间将过长,影响业务的服务质量。为此,在基于指数增长与线性增长等休眠间隔增长算法的研究基础上,论文在流量呈现泊松分布情况下对算法进行了改进,提出了一种基于幂函数增长的休眠算法,通过MATLAB实验验证了该算法,较之指数增长算法和线性增长算法在低业务的情况下,取得了较好的性能表现。同时通过实验说明了各个参数对性能的影响。大部分休眠模式算法及性能的研究工作中,经常假设包的到达过程服从泊松分布,但是根据大量研究与实验表明,数据包的到达过程服从自相似分布。故本论文还将根据自相似分布理论,提出了二倍指数递减的休眠算法。首先通过现有研究构建自相似流量,同时建立休眠模型,然后使用模拟仿真软件OPNET在泊松流和自相似流时分别使用二倍指数递增休眠算法和二倍指数递减休眠算法进行性能比较。通过实验发现,采用二倍指数递减的算法,在牺牲一定时延时能节约更多的能量。最后,结合三种休眠模式以及不同的算法,根据不同的业务情况,论文提出一个统一的公式总结了休眠算法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
插图索引  9-10
附表索引  10-11
第1章绪论  11-18
  1.1 课题的研究背景及意义  11-13
  1.2 无线城域网节能机制研究状况  13-16
  1.3 本文主要研究内容  16-17
  1.4 本文的组织结构  17-18
第2章无线城域网节能机制  18-31
  2.1 无线城域网介绍  18-20
  2.2 无线城域网移动式应用  20-21
  2.3 WiMAX休眠节能机制  21-26
    2.3.1 三种省电类型  23-25
    2.3.2 休眠与切换的结合  25-26
    2.3.3 休眠中的周期测距  26
  2.4 WiMAX空闲节能机制  26-30
    2.4.1 寻呼和IDLE模式操作流程  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第3章基于幂函数增长的休眠算法  31-37
  3.1 算法改进  31-33
  3.2 算法性能分析  33-34
  3.3 各参数的性能影响  34-36
  3.4 本章小结  36-37
第4章基于自相似流递减的休眠算法  37-49
  4.1 自相似网络流量  37-39
    4.1.1 自相似的定义  37
    4.1.2 自相似网络流量的刻画  37-39
  4.2 基于自相似流休眠算法  39-47
    4.2.1 模型建立  39-41
    4.2.2 算法性能分析  41
    4.2.3 OPNET实验仿真  41-47
  4.3 休眠算法统一公式  47-48
  4.4 本章小结  48-49
结论  49-51
参考文献  51-56
致谢  56-58
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  58

无线城域网休眠节能算法研究

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