基于IEEE802_16e的睡眠模式的研究.pdf

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1、第28卷第6期计算机应用Vo.l28No.62008年6月ComuterApplicationsJune2008文章编号:1001-9081(2008)06-1494-04基于IEEE802.16e的睡眠模式的研究曲宏伟,张春业,张燕,赵莉(山东大学信息科学与工程学院,济南250100)(quhongwe@imai.lsdu.edu.cn)摘要:IEEE802.16e介绍了两种睡眠模式来达到能量的有效利用,分别是睡眠模式和睡眠模式,睡眠模式使用二进制指数增长的睡眠周期大小,睡眠模式使用固定的睡眠周期大小。首先对两种睡眠模式的能量消

2、耗和时延性能进行分析,然后引入马尔可夫判定过程,给出一种睡眠模式的选择算法,以满足对于能量消耗和时延的要求,从而达到一种在不同性能要求下的权衡,仿真结果给出了这种选择算法的性能特点。关键词:IEEE802.16e;睡眠模式;能量节约;选择算法中图分类号:TP393文献标志码:AResearchofthesleepmodebasedonIEEE802.16eQUHong-wei,ZHANGChun-ye,ZHANGYan,ZHAOLi(CollegeofinformationScienceandEngineering,ShandongUniver

3、sity,JinanShandong250100,China)Abstract:TheIEEE802.16estandardintroducestwotypesofsleepmodesforenergy-efficientoperations:SleepModebasedonbinary-increasingsleepcyclesizeandSleepModeusingconstantsleepcyclesize.Firstlyananalysisofenergyconsumptionanddelayperformanceabouttwomod

4、eswasgiven.ThenasleepmodeselectionalgorithmtomeettherequirementofenergyconsumptionanddelayperformancebyusingMarkovdecisionprocesseswasmade.Thetrade-offsbetweenenergyconsumptionanddelayperformanceamongdifferentoperationalmodeswasmet.Throughthesimulationtheperformanceofthisselec

5、tionalgorithmcanbeseen.Keywords:IEEE802.16e;sleepmode;energysaving;selectionalgorithm到性能的最优化,因此使用马尔可夫判定过程提出一种睡眠0引言模式的选择算法来满足能量消耗和时延的要求,在不同的接2005年12月7日,IEEE发布了最新的无线城域网版本入速率下使用不同的睡眠模式,从而得到比使用单一的睡眠[1]模式更好的性能。IEEE802.16e以增强对于移动用户的移动性要求。由此带来了一个新的课题,那就是如何在移动台电池重新充电前有1马尔可夫模型效地节约能量。

6、为此802.16e定义了睡眠模式以实现能量节约的目的。首先建立一个马尔可夫模型来描述睡眠模式的操作,然对移动台来说存在两种操作模式:普通模式和睡眠模式。后使用性能矩阵来描述该模型的性能。假设数据包到达系统在睡眠模式下,移动台在监听周期阶段查看是否有来自基站的是一个速率为(以每一帧的包数为单位)的泊松过程,基站数据传送指令到达。为了支持不同的服务连接,IEEE802.16e和移动台之间的服务速率为(以每一帧的包数为单位)。提供了几种睡眠模式,其中有两种实现单播服务连接的睡眠模式:睡眠模式和睡眠模式。睡眠模式用来实现具有尽力而为和非实时的服务

7、,并且具有多个满足二进制指数增长的睡眠周期;睡眠模式用来实现非征求和实时的服务。与睡眠模式不同,睡眠模式使用固定的睡眠周期并且允许在监听周期发送或者接收服务数据单元。IEEE802.16e的睡眠模式在非连续的数据接收中是相当有效的,因为它可以降低非接收状态下的能量消耗。然而IEEE802.16e标准并没有给出到达睡眠状态时进入哪种睡图1睡眠模式的马尔可夫模型[2]眠模式。在早期的学者研究中一种半马尔可夫链被用来模型中三种状态S={SN,S,S}分别代表普通模式,分析睡眠模式的性能,但是关于睡眠模式的性能以及两睡眠模式和睡眠模式,

8、如图1所示。可以使用一种操作种睡眠模式的对比却没有实际的研究工作。模式控制命令P在每个判定时刻决定如何操作。对于每一个本文

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