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WLAN节能机制讨论 小组成员： S郭淑杰 S郭旸 S郑杰 S熊珺洁 S王冰 S小青 主要内容： IEEE 802.11 用于DCF (Distributed Coordination Function)的节能模式PSM (Power Saving Mechanism) 对PSM的改进—DPSM (Dynamic PSM) MAC层控制机制 节点(无线接口)的工作状态 1, Off state 停止工作,不消耗能量 2, Doze state 休眠状态,不侦听信道和收发据， 消耗很少量能量。 3, Awake state 唤醒状态,消耗大量能量 有三种工作模式： transmit mode, receive mode ,idle mode 另：状态(state)转换(Doze ?--? Awake)也会带来附加的能量消耗 PSM 节能机制 前提条件—各节点保持同步 时隙ALOHA CSMA/CA协议 信号时隙BI(beacon interval) ATIM窗口 在ATIM窗口中所有节点都处于活动状态，因此有数据要发送的节点必须乘此窗口通知接收节点（以发送一种ATIM包的形式，遵循CSMA/CA的原则），让它在ATIM窗口之后仍保持活动。一旦收到ATIM包，接收节点首先判断此ATIM包是否要求广播或多播，如果不是则立即回送一个ATIM-ACK包。至此，完成了ATIM握手过程。ATIM窗口结束后，发收双方节点开始以RTS-CTS-DATA-ACK的方式发送和接收数据。没有数据发送和接收的节点，则在ATIM窗口之后进入休眠状态，直到下一个信号时隙开始。 PSM 的不足： ATIM窗口长度固定 如果ATIM窗口太小，可能会导致没有足够的时间发送 ATIM帧，从而潜在地降低网络吞吐量；如果ATIM窗口太大，则可能没有足够的时间发送数据帧，从而降低吞吐量。太大的ATIM窗口还可能造成不必要的能量浪费，尤其对低负载的网络。 数据发送完毕一直保持Awake状态，浪费能量。 如何改进??? 改进的机制： DPSM 动态调整ATIM窗口长度。 若数据较少，发完后剩余BI时间长（离下一个BI来临），就立刻进入Doze State。 一点考虑：状态转换要耗能，剩余时间太短 就不必要转换了。 DPSM实现机制 1，A,B建立ATIM握手后,A在给B发送数据时带上 其要迫切发给B的数据包数。如果在当前BI中 不能将这些包发完，它们会在下一个BI中继续 通信，不再建立ATIM握手。 DPSM实现机制 2，动态增减ATIM窗口长度，长度在一个有限集合[ATIMmin ,,,,,, ATIMmax]中取，不同的Level。 3，在实现ATIM握手时采用退避算法。[0,,CW] DPSM实现机制 4,Packet marking. ATIM握手多次失败，对要发送的数据包进行标 记，并增加标记数值。便于调整窗口大小。 5,在ATIM帧中捎带该节点ATIM窗口长度。 在4,5两种机制下，可产生一种根据ATIM窗口的长短或最大的包标记数的大小来安排的发送优先权队列。 动态窗口调整规则 1，根据节点缓存中剩余的没能发送出去的包的数目n。n较大,表明size过小。 2，根据旁听到别的节点的窗口大小，若相差过大，需要做适当调整。 动态窗口调整规则 3，若在其ATIM窗口结束后，又收到ATIM帧。 动态窗口调整规则 4，若收到了带有标记的数据包，size过小。 动态窗口调整规则 5，若节点成功建立ATIM握手，并且没有前面的要增大窗口size的规则影响，表明size过大需要减小一个level，直至ATIMmin。 结论： 根据单位能耗的网络总吞吐量来衡量， DPSM性能优于PSM和WOPSM。 进一步想法： 可以根据网络流量，固定ATIM窗口长度而 增大BI的长度，增加休眠时间以节能。 ATIM窗口长度和BI的长度同时动态调整。 谢谢大家! * * * *