IEEE 802.16e中节能类型Ⅱ的系统建模与性能分析

摘要

为了提高移动终端的能量使用效率，支持无线宽带城域网的IEEE802.16e标准提出了三种休眠模式。本文基于现代网络中的UGS(Unsolicited Grant Service)和RT-VR(Real-Time Variable Rate)类型的业务，对节能类型Ⅱ进行了研究。
　　首先，基于经典的节能类型Ⅱ的工作原理，将侦听窗口内传输数据帧之前的阶段抽象为唤醒延迟，传输数据帧的阶段抽象为忙期，建立带有唤醒延迟的多重休假排队模型，给出数据帧平均响应时间的表达式。将侦听窗口内传输数据帧的阶段抽象为一种特殊休假期，建立一种具有两种休假机制，且在一种休假机制内可以传输数据帧的多重休假排队模型，给出经典的节能类型Ⅱ的性能指标表达式。
　　其次，为了避免休眠状态与唤醒状态之间的频繁切换，将休眠延迟机制引入到经典的节能类型Ⅱ中，提出一种改进的节能类型Ⅱ的休眠策略。建立带有休假延迟与唤醒延迟的多重休假排队模型，及带有休假延迟与两种休假机制，且在一种休假机制内可以传输数据帧的多重休假排队模型，给出改进的节能类型Ⅱ的性能指标表达式。
　　最后，基于经典的节能类型Ⅱ和改进的节能类型Ⅱ，综合考虑能量节省率、系统切换率和数据帧平均响应时间等性能指标，分别建立成本函数，并给出休眠窗口的优化设置方案。通过数值例子，定量刻画了系统负载对性能指标的影响，通过系统仿真，验证改进的节能类型Ⅱ的有效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景与研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题的主要研究内容

1．4 论文的组织结构

第2章 相关知识

2．1 IEEE 802．16e简介

2．2 IEEE 802．16e标准的特点

2．3 节能模式

2．3．1 空闲模式

2．3．2 休眠模式

2．4 节能类型Ⅱ工作机制

2．5 本章小结

第3章 经典的IEEE 802．16e节能类型Ⅱ的性能分析

3．1 数据帧等待时间的分析

3．1．1 带有唤醒延迟的多重休假排队模型的建立

3．1．2 等待时间的分析

3．2 系统忙期的分析

3．2．1 带有特殊休假机制的多重休假排队模型的建立

3．2．2 侦听窗口下的忙期

3．2．3 唤醒状态下的忙期

3．2．4 系统忙循环的分析

3．3 经典的节能类型Ⅱ的指标体系

3．4 本章小结

第4章 改进的IEEE 802．16e节能类型Ⅱ的性能分析

4．1 改进节能类型Ⅱ的工作机制

4．2 数据帧等待时间的分析

4．2．1 带有休假延迟与唤醒延迟的多重休假排队模型的建立

4．2．2 等待时间的分析

4．3 系统忙期的分析

4．3．1 带有休假延迟及特殊休假的多重休假排队模型

4．3．2 侦听窗口下的忙期

4．3．3 唤醒状态下的忙期

4．3．4 系统忙循环的分析

4．4 改进的节能类型Ⅱ的指标体系

4．5 本章小结

第5章 系统性能的仿真分析

5．1 经典的节能类型Ⅱ的性能分析

5．1．1 性能指标的数值例子及系统仿真

5．1．2 休眠窗口长度的优化设置

5．2 改进的节能类型Ⅱ的性能仿真分析

5．2．1 性能指标的数值例子及系统仿真实现(一)

5．2．2 性能指标的数值例子及系统仿真实现(二)

5．2．3 性能指标的数值例子及系统仿真实现(三)

5．2．4 性能指标的数值例子及系统仿真实现(四)

5．2．2 性能指标的数值例子及系统仿真实现(五)

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢