基于不同業(yè)務的無線網(wǎng)絡節(jié)能策略研究.pdf

1、隨著科學技術的迅速發(fā)展,無線網(wǎng)絡通信技術已廣泛應用于人們的日常生活中。由于無線終端由小型電池供電,因此在有限的能源環(huán)境下,如何使得用戶能充分利用能源,最大化能源利用率已成為無線網(wǎng)絡的研究熱點。
　　本文根據(jù)無線網(wǎng)絡MAC層協(xié)議,在最大化網(wǎng)絡能源利用率下針對節(jié)點如何進行競爭服務的問題進行研究,設計有效的數(shù)學模型和節(jié)能算法,最終達到最大化能源利用率的研究目的。具體研究內容如下:
　　(1)深入研究現(xiàn)有無線網(wǎng)絡能源優(yōu)化算法技術的優(yōu)

2、缺點,根據(jù)現(xiàn)有算法存在的問題開展最大化能源利用率問題的研究。
　　(2)通過分析IEEE802.11 EDCA各優(yōu)先級競爭窗口對于能源利用率的影響,找出各優(yōu)先級發(fā)送概率和能源利用率的關系。針對最優(yōu)化最小競爭窗口設置問題,提出一種基于節(jié)點最優(yōu)發(fā)送概率的EDCA能源優(yōu)化算法。該算法在保證每類業(yè)務QoS條件下,首先求出在最大化能源利用率下的最優(yōu)發(fā)送概率,然后根據(jù)節(jié)點數(shù)目和最優(yōu)發(fā)送概率來優(yōu)化競爭窗口的大小,實現(xiàn)最優(yōu)最小競爭窗口設置,從而提

3、高能源利用率。NS2仿真實驗結果表明,所提出的基于節(jié)點最優(yōu)發(fā)送概率的EDCA能源優(yōu)化算法可以增加網(wǎng)絡能源利用率。
　　(3)根據(jù)IEEE802.11 EDCA協(xié)議中四類優(yōu)先級業(yè)務的數(shù)據(jù)發(fā)送特點,針對不同優(yōu)先級業(yè)務的發(fā)送沖突概率,構建了合理的EDCA能源優(yōu)化模型,并針對模型中優(yōu)化函數(shù),利用數(shù)學工具軟件 mathematics9.0對所提出的EDCA能源優(yōu)化模型進行了理論分析和數(shù)值驗證,說明了模型的正確性。
　　(4)基于 ED

4、CA能源優(yōu)化模型,提出了一種改進的EDCA能源優(yōu)化算法。該算法根據(jù)最大化能源利用率下的最優(yōu)最小競爭窗口值進行服務競爭,減少網(wǎng)絡節(jié)點傳輸碰撞和重傳次數(shù),避免網(wǎng)絡節(jié)點能源浪費,最終提升整體網(wǎng)絡能源利用率。NS2仿真實驗結果表明,提出能源優(yōu)化模型和改進的EDCA能源優(yōu)化算法更加符合 EDCA針對不同優(yōu)先級業(yè)務的QoS需求,可以提高網(wǎng)絡四類優(yōu)先級業(yè)務節(jié)點的能源效率。
　　本文的研究主要是利用全概率理論對IEEE802.11 EDCA機制進