基于自相似流的IEEE 802.16e休眠算法

为了减少移动站点的功率消耗,降低服务基站空中资源的使用,IEEE802.16e引入了休眠模式。移动站点与服务基站协商后进入休眠周期并暂时终止业务服务。休眠模式算法目前研究工作大都基于包到达服从泊松过程的假定来设计与分析算法,但研究表明,数据包到达的时间间隔遵循类似Pareto分布的重尾分布。针对网络流量的自相似特性,提出指数递减的休眠模式算法。理论分析与实验表明,此算法在平均响应时间和平均能量消耗方面都要优于IEEE802.16e协议所建议的指数递增休眠模式算法。     

增强的IEEE 802.16e节能机制

为了提高电池供电的宽带无线接入设备的能量效率,通过建立IEEE 802.16e休眠模式的马尔可夫分析模型,研究了体眠机制的能量效率,分析了功率损耗和数据包平均延时之间的关系,建议了一种动态算法来适应终端的随机化业务,理论分析和NS2仿真结果都表明建议的算法能在整个休眠模式中节省较多的终端能量.     

IEEE 802.16e休眠模式算法的研究和改进

IEEE 802.16e为移动站点提供了大范围的无线接入,为了减少移动站点的功率消耗,它提出了一种节能机制休眠模式.移动站点在休眠间隔后进入监听间隔,检查其间是否有数据分组到达.如果有,它将进入清醒状态接收数据,否则,继续进入休眠间隔.草案中所提出的休眠模式指数增长算法在低业务量情况下,响应时间过长.文中提出了线性增长算法解决这一问题,理论分析了该算法的两个性能指标平均响应时间和平均能量消耗.并结合仿真实验,对比了这两种算法的性能,证实了后者具有较好的性能.进一步分析了休眠模式各个参数对上述两个性能指标的影响,对参数值的选取有重要帮助.     

提高移动站点综合节能性能的新算法及性能分析

为减少移动站点(MS)的平均能耗(AEC)和其接收数据帧的平均等待时间(AWT),在分析IEEE802.16e规定的节能算法的基础上提出了一种休眠窗口的混合增长算法.该算法通过改变休眠窗口的增长速度,提高了移动站点节能综合性能.通过与IEEE802.16e规定的节能算法的对比分析和实验仿真验证了该算法的良好性能,并进一步考查了休眠模式中参数对算法性能的影响,有助于参数值的选取.结果表明:混合增长算法可以在获得更好节能特性的同时大大减少平均等待时间,尤其在到达率较低时,混合增长算法的平均能耗比指数增长算法降低15%～20%,平均等待时间减少50%～70%.     

基于WirelessMAN-Advanced的休眠机制研究

Wireless MAN-Advanced即IEEE802.16m标准,为了节省移动终端的能量消耗问题,标准定义了休眠机制,如何在不影响服务质量的前提下节能能耗成为积极解决的问题。本文分析了休眠的机制,提出使用建立数学的排队模型来分析休眠的性能。     

IEEE802.16e中休眠模式的建模与分析

为提高IEEE 802.16e中Ⅰ-型节能方案的服务质量,用马尔可夫到达过程刻画数据流的到达,建立带有多重异构休假的离散时间DMAP/G/1排队模型.采用分解定理方法和Little公式完成该排队模型的理论,分析并导出IEEE 802.16e中休眠工作模式下能源节约率和数据包平均延迟时间等系统性能指标.通过数值例子证明,...     

基于长期演进系统非连续接收机制的改进算法

为了使3GPP长期演进（LTE）系统可以根据不同业务的服务质量(QoS)要求来动态地调整非连续接收（DRX）周期,进而利用增加短时间内数据到达过程的相关性,提出了一种LTE系统DRX机制的改进算法。该算法通过引入增长因子实现睡眠周期的可变倍数增长,并且根据上一次睡眠模式状态阶数确定下一次初始睡眠间隔来降低能耗。算法建立了DRX机制的数学模型,并从能量消耗和时延方面进行分析,仿真结果表明该算法总体上具有更好的节能效果和时延特性。     

计数器驱动的IEEE 802.16e休眠模式研究

为了降低移动终端的能量消耗以及对基站空口资源的占用,IEEE 802.16e标准定义了休眠模式。针对计数器驱动的休眠工作模式与IEEE 802.16e标准不能较好兼容的局限,提出了改进的计数器驱动休眠算法,建立马尔可夫链模型分析其性能,推导出平均时延、平均功耗与计数器门限值等参数之间的内在关系,在此基础上给出了不同QoS要求的连接所对应的参数设置方案。     

IEEE802.16e的休眠模式性能评估与优化

IEEE802.16e终端具有移动性,导致其系统配置受限于电池容量。而休眠模式作为移动终端的必备功能,它能有效地管理有限的电池容量,延长移动终端的单次充电使用时间。该文回顾了IEEE802.16e移动终端休眠模式的3种功率节省类型,通过建模移动终端的休眠模式,研究了多种功率节省类型相组合的情况,探讨了休眠模式状态下移动终端的平均能量消耗和平均能量节省问题。通过系统模型仿真,提出了基于参数配置变化的休眠模式性能评估及优化的方法。     

基于业务量的自适应IEEE802.16e休眠机制

IEEE802.16系统中引入休眠模式来减小终端的能量消耗以及对服务基站空口资源的占用。为了进一步有效提高终端的省电率,提出了一种基于业务量的自适应休眠机制。它能够根据终端当前的业务繁忙程度动态调整其工作模式,有效地避免了终端在普通模式与休眠模式之间频繁切换。通过建立该休眠机制的马尔科夫模型,分析了终端平均功率消耗、平均时延与计数器门限值之间的关系。仿真结果表明,与标准的指数增长算法相比,提出的休眠机制能量节省率至少可提高30%。     

基于IEEE 802.16e的睡眠模式的改进机制

IEEE 802.16e标准中使用了睡眠模式以达到降低移动台的能量消耗和基站接口资源的使用。介绍了IEEE 802.16e标准的睡眠模式的特性,然后给出一种基于可变睡眠周期能量的改进机制,并在四种实际模型下与标准机制进行比较。从仿真结果可以看出改进机制比标准机制能更有效地节约能量,最后研究了关键参数对于改进机制性能的影响。     

IEEE 802.16j中继站睡眠模式的研究

IEEE 802.16j标准在IEEE 802.16d/e标准的基础上引入了中继站。由于有的中继站具有便携、游牧,甚至移动的特性,往往采用电池或者太阳能供电的方式,中继站的能量节省问题也随之而来。中继站睡眠模式作为能量节省的重要手段,对其进行研究是十分必要和有用的。介绍了IEEE 802.16j RS睡眠机制,并构建了中继站睡眠模式下的能量消耗模型和帧时延模型。然后用概率统计的方法对模型进行了仿真,并就各参数对平均能量消耗和平均帧时延的影响进行了分析。     

IEEE 802.16e节能类型III的性能分析

基于IEEE 802.16e节能类型III的工作原理,考虑用户触发数据的无后效性,建立一个带有多重休假的Geom/G/1排队模型。利用嵌入式马尔可夫链方法推导出该排队系统的稳态指标,相应给出数据帧平均响应时间、能量节省率等性能指标的表达式。构造一个综合考虑能量节省与系统响应时间的成本函数,通过数值例子说明系统性能指标对休眠窗口长度的依赖关系,给出不同负载下休眠窗口长度的最优值。     

Power-saving mechanisms for energy efficient IEEE 802.16e/m

Efforts to reduce CO₂ emission regarded as a main reason of the green house effect are widely performed in Information and Communications Technology (ICT) industry. In particular, as fast growing mobile communications services consume more energy, there are wide efforts to increase energy efficiency in the area of Mobile Station (MS), radio Base Stations (BS), network controllers, and core networks. User's concern, however, is more focused on optimization of energy efficiency in MS with limited battery capacity, because MS consumes much energy for wide broadband data services in data-centric communications services with 4G technology rather than legacy voice-centric communications services.The key idea of power saving mechanism (PSM) in MS is to operate sleep-mode that the MS turns down main elements when there is no data to receive/transmit in order to save battery power. With legacy voice-centric communication services, traffic pattern is rather simple and well-known so that the sleep-mode of PSM is well operated. However, in 4G technology for various data-centric services power saving mechanism should be adaptive to changing traffic condition in order to achieve optimal energy efficiency. Thus, holistic perspective for power saving techniques is needed in consideration of characteristics of services and QoS constraints, multiple applications support, remained battery power, handover process, Multicast Broadcast Service (MBS) support, and so on.This paper surveys various power saving mechanisms proposed for IEEE 802.16e/m. We first present the basic operating mechanism of PSM and research issues for performance enhancement. Based on their limitations and potentials, we then review several proposals of PSM for IEEE 802.16m, an evolutional technology of IEEE 802.16e. It will be interesting for readers to observe that once PSM was standardized in IEEE 802.16e, many new ideas have been proposed to improve the performance of the original PSM, and some of them are survived and adopted to new standard technique in the advanced IEEE 802.16m.     

IEEE 802.16e中节能类型Ⅰ的排队性能分析

根据IEEE 802.16e中的休眠模式节能类型Ⅰ的工作机制,建立休假长度呈指数变化的多重休假排队模型。给出稳态队长、平均等待时间、平均忙循环等排队参数。推导出能量节省率和平均响应时间性能指标的表达式,通过数值例子得到系统性能指标与初始休眠窗口大小的依赖关系。     

基于IEEE802.16e标准的WiMAX能量机制研究

介绍IEEE802.16e的标准睡眠模式的特性,给出一个基于超爱尔兰分布的模型,对能量消耗和数据包时延做进一步的分析。从仿真结果可以看出,能量消耗和时延的性能特点,研究了关键参数对于性能的影响。     

IEEE 802.16j中继站睡眠模式改进算法

IEEE 802.16j标准在IEEE 802.16e标准的基础上引入了中继站。中继站睡眠模式是能量节省的重要手段。其中各参数的选取关系到RS睡眠模式的效果——平均能量消耗和平均帧时延。用概率统计的方法构建了IEEE 802.16j RS睡眠模式下的能量消耗模型和帧时延模型,通过对睡眠模式各窗口参数的分析,提出了根据业务流动态改变窗口参数的算法,并且对改进前后的算法进行了仿真分析。     

Uplink Scheduling for Supporting Real Time Voice Traffc in IEEE 802.16 Backhaul Networks

In this paper we propose simple enhancements to the bandwidth (BW) request messages in IEEE 802.16 for supporting real-time packet voice traffc. Three different BW request formats are proposed, each requiring a different amount of latency information about the buffered packets at the SS. On this basis, packet scheduling schemes are proposed for the BS to make resource allocations for real-time traffc. Our results show that the proposed BW request and scheduling schemes achieve significantly lower packet loss probability than the standard IEEE 802.16 BW request with round robin scheduling. The results further show that there is an optimum point about how much delay information the SS should report to the BS in order to best utilize the uplink resources while the SS provides satisfactory real-time performance for the voice traffc.