基于IEEE8 O 2.11協議的WLAN節省能耗的策略
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3 對IEEE 802．11節能機制中輪詢方案的改進
IEEE 802．11協議的MAC層提供了DCF和PCF兩種不同的存取方式。DCF稱為分布式協調功能(Distributed Coordination Function)，采用分布式的方法，由所有的結點來競爭信道的使用權，因此會有沖突的問題發生。PCF稱為點協調功能，采用集中式的管理的方式，由一個
基本服務區(BSA)中的訪問點(AP)來管理信道的使用，所有其它的結點按照某種輪詢方案(poiling scheme)來接受該AP的管理。如果能夠有效地執行輪詢方案，則可能改善信道的利用率，增加系統的節能效果。在PCF方式中，一個超幀被分成無競爭階段(Contention Free Period，CFP)和競爭階段(Contention Period，CP)兩部分，其中CP是采用DCF的方式，而CFP則是采用輪詢的方式。在CFP內，AP負責去選擇位于輪詢表中的結點，輪詢的順序是依照結點標識號碼(AID)的大小，由小到大依次輪詢，如果這些無競爭階段可輪詢的結點中有一些結點是處于節能模式，則在CFP開始的時候，就須將自己的能量管理狀態調整到活躍狀態以接收來自AP的輪詢幀，在傳送完數據幀之后再將其調整到節能模式。如果這些處于節能模式的結點的AID都是很大的值，則從CFP的開始到收到AP的無競爭的輪詢幀，然后傳送數據，最后到接收ACK，這段時間是相當可觀的。因此如何將這些處于節能模式的結點的狀態轉換到活躍狀態的停留時間縮短是改進IEEE 802．11節能機制中輪詢方案的出發點。
通常處于活躍狀態的結點會將自己的收發器調整到開機的狀態，因此在IEEE 802．11的輪詢方案中將處于活躍狀態的結點輪詢順序改變并不會影響到能量的消耗，但對于處在節能模式下的結點卻會有所影響。因此我們可以修改原來IEEE 802．11的輪詢方案，讓AP在執行輪詢方案的時候，并不是從AID最小的結點開始，而是改為盡可能在CFP開始的時候去輪詢那些處于節能模式的結點，減少它們處于活躍狀態的時間，從而節省額外的能量消耗。為此，我們提出如下三種改進的輪詢方案：
(1) 輪詢方案1。將AP原先的輪詢表中屬于節能模式的結點調整到新的輪詢表的前面，然后新的輪詢表后面接活躍狀態的結點。在這個方案中只依照AID的順序排列，不考慮這些節能模式的結點所剩下的能量。
(2) 輪詢方案2。將AP原先的輪詢表中屬于節能模式的結點調整到新的輪詢表的前面，依照這些節能模式的結點剩下的能量來決定該結點在輪詢表中的位置。 每一個超幀開始前，AP將能量剩余最少的節能模式結點放到輪詢表的最前面，能量剩余第二少的結點放到第二位，依此類推，最后將活躍狀態的結點以AID的順序放在輪詢表中節能模式結點的后面。
(3) 輪詢方案3。在執行輪詢表之前，AP將能量剩余最多的放到輪詢表的最前面，能量剩余第二多的放在第二個位置，依此類推。
表1是IEEE 802．11的輪詢方案和我們所提出的三種改進的輪詢方案的對比(AID代表結點標識號，Power代表剩余能量)。本文引用地址：http://www.104case.com/article/153451.htm
上述三種改進的輪詢方案修改了IEEE 802．11協議中原有的輪詢順序，不但可以減少節能模式結點的能量消耗，而且不會影響到活躍狀態結點的能量。對于想要提高數據吞吐量的無線應用來說，輪詢方案1和輪詢方案3較為合適，而輪詢方案2則有利于類似無線視頻會議的應用，可以讓所有參加會議的移動用戶在相近的時間內完成通訊，從而達到較為滿意的整體平衡的效果。
4 結論
無線終端在能源有限條件下能連續工作較長時間是業界所希望的。因此如何減少其能量的消耗來延長終端的工作時間，對于一個通訊協議來說是相當重要的問題。IEEE 802．11協議定義了節能管理機制，可以讓移動結點處于節能模式，使其電池的能量消耗維持在較低的狀態，但在IEEE 802．11協議的描述中，并沒有很明確的針對能量管理來考慮在無競爭階段中的輪詢方案。我們對輪詢方案提出改進，可以使處于節能模式的結點在無線網絡流量負載較重時能進一步減少能量的消耗以延長終端的工作時間。
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