大规模无线局域网节能通信协议研究

摘要

无线局域网因其高速率、低成本等特性，近年来被大规模布置在机场、餐厅、酒店等具有大量用户接入需求的地区，从而促使大规模无线局域网技术成为近年来的研究热点。然而，由于缺少相应的接入标准，目前该应用领域及其市场较为混乱因此该项技术的研究是非常必要的。在大规模无线局域网中，站点(STA)大多采用容量和成本均受限的电池供电，故提高STA能量利用率是通信协议设计的重要目标。
　　本文首先针对BEB算法所存在的问题即该算法会导致大规模无线局域网中STA的数据传输碰撞加剧从而造成能量浪费，提出了一种基于负载检测的退避算法。该算法通过控制参与竞争信道的STA个数以及指定STA初次退避阶数，从而更好地协调网络中的STA信道竞争，进一步节省了STA的能量。
　　本文分析了现有的节能协议，其中BSD协议减小了网络数据通信的时延；UPSD协议在节能的基础上增加了网络对QoS业务的支持；APSM协议将STA的下行数据控制在预期的到达间隔之内，但其算法复杂度较高。基于上述的分析，本文利用802.11n中的节能多轮询协议(PSMP)的思想提出了一种元调度节能(CPPS)协议，该协议给出调度 STA的位指示以及调度每个STA所需的时间，提高了大规模无线网络中STA的能量利用率，延长了网络的生存时间。
　　本文提出了AP协调的BEB算法和CPPS协议，提高了STA的通信效率并延长了网的生存时间。