IEEE802.11无线局域网电源管理策略性能分析及优化的中期报告

IEEE802.11无线局域网电源管理策略性能分析及优化的中期报告本文旨在分析和优化IEEE802.11无线局域网的电源管理策略性能。我们将首先描述IEEE802.11协议的基本原理和电源管理策略的种类。接着，我们将介绍我们的实验设置和方法，包括性能指标、测试场景和基准配置。然后，我们将通过实验数据分析探讨IEEE802.11无线局域网电源管理策略的性能优缺点。最后，我们将提出一些优化建议，以提高性能和能源效率。基本原理和电源管理策略的种类IEEE802.11协议是一种无线局域网协议，定义了无线设备之间进行通信的标准。与有线网络相比，无线网络的环境更加复杂和动态，信号强度、噪声和干扰等参数往往不稳定，带宽和时延也不稳定。为了确保无线网络的性能和能耗要求，IEEE802.11协议提供了多种电源管理策略。在IEEE802.11协议中，电源管理主要包括两个部分：移动站和接入点。移动站根据需要可以在四个不同的电源管理模式之间进行切换，以达到最佳性能和能源效率的平衡。这四种电源管理模式分别是：1.基础模式：这是默认模式，站点不执行任何电源管理功能。2.休眠模式：在该模式下，移动站完全进入休眠状态，移动站无法接收或发送任何数据。3.保留模式：在该模式下，移动站进入休眠状态，但保持接收数据的能力。4.接收模式：在该模式下，移动站保持接收状态和干扰检测，以便尽快响应任何传入的数据流。对于接入点而言，电源管理主要包括两种策略：AP广播和探针响应。AP广播是指接入点定期广播信号以便移动站检测到AP，并与之建立连接。探针响应是指移动站相应地发送探针请求以检测AP的可用性。在考虑AP电源管理策略时，需要平衡可用性和电源消耗之间的关系。因此，接入点可以设置在以下两个电源管理模式之间进行切换：1.活动模式：在该模式下，接入点一直处于活动状态以响应移动站请求。2.休眠模式：在该模式下，接入点处于休眠状态，以节省电源，但响应移动站请求的有效性可能会受到影响。实验设置和方法我们使用基于Linux的开放源代码无线局域网发射机，用于模拟无线局域网的基本性能和电源管理策略。为了评估性能，我们使用了以下两个指标：1.高吞吐量（高TP）：指当多个移动客户端连接到同一无线路由器时，数据传输速度的最高值。2.高效能源（高EP）：指对于给定的吞吐量，最小化无线局域网的能源消耗。为了比较不同电源管理策略的性能，我们设置以下两个测试场景：1.多客户端连接（MCC）：在此测试场景中，我们将多个移动客户端连接到同一无线路由器。2.延迟敏感网络（DDN）：在此测试场景中，我们将测试具有延迟敏感性质的应用程序，例如在线游戏。我们还设置一个基准配置，以提供参考：1.IEEE802.11标准：我们设置IEEE802.11a/g/n无线速率为54Mbps。2.电源管理策略：采用基础模式。通过对实验数据进行分析，我们可以得出以下结果：1.在MCC测试场景中，休眠模式和基础模式的EP相对较高，但TP较低，而保留和接收模式的TP相对较高，但EP较低。2.在DDN测试场景中，休眠模式的EP和TP均高于其他模式。但是，相对于基准配置，休眠模式的EP和TP均降低。优化建议1.对于MCC测试场景，我们建议使用保留模式以在最大限度上优化TP和EP。2.对