苏大泛在网络期末复习.doc

无线通信与泛在网络(期末)
无线随意网络省电协议
概述

·电源管理(power management):工作站藉由睡眠模式以节省电力[不使用]
·电力控制(power control):工作站动态调整发送封包所需电力以达到省电[省着用]
电源管理
节省电池电力,无线随意网络的工作站会关闭收发器而进入省电(Power saving, PS)模式。
醒着的/活动的(Active)工作站如何让网络保持链接:
(1)单点跳跃(Single-hop)的无线随意网络[] :
·工作站间必须达到同步化的时间à确认PS醒的时间才能联系
(2)多点跳跃(Multi-hop)的无线随意网络:
·同步化的时间不易达成
·非(non-)同步电源管理协定
·半(semi-)同步[同步+异步]电源管理协议
电源管理机制(Single-hop)
·IBSS(独立基本服务集)单点跳跃(Single-hop)电源管理:睡眠(PS)模式的工作站定期醒来;醒着的(Active)工作站要帮睡眠(PS)模式的工作站暂存传送的数据。
·在IBSS的工作站使用ATIM通知某工作站部要进入(睡眠)省电模式。
·当睡眠(PS)模式的工作站定期醒来,保有其暂存讯框的工作站试着以ATIM 讯框通知;醒来的工作站必须检查是否有ATIM讯框
ATIM讯框:一用来通知工作站的讯框。工作站只能在ATIM期间内传送ATIM。在ATIM期间所有工作站必须是醒着的。
被ATIM讯框点名的工作站必须回传(ACK)确认讯框收到并保持清醒[即在那个Beacon期间,工作站不能进入睡眠模式]准备接受资料
在ATIM期间,所有工作站必须是醒着的->同步[TSF]
IBSS单点跳跃工作站间同步化
·IBSS()网络中每一工作站都有一个独立的内部定时器;这时间信息会经由Beacon讯框与其它工作站交换时间信息->同步化。
·IBSS的时间同步化功能(Timing Synchronization Function, TSF)运作如下:
每一段Beacon间隔(BI)开始时,所有工作站会竞争发送Beacon讯框。竞争前都会产生一随机时间延迟值并开始倒数。
倒数到0之前,若收到其它工作站发出的Beacon讯框è取消传送Beacon讯框[一Beacon间隔只发出一个Beacon讯框]
倒数到0并未收到任何工作站发出的Beacon讯框;发出讯框前,工作站将其内部的时间信息写入Beacon讯框中后才将其传出
收到Beacon讯框的工作站以未来时间***做同步化(即比较Beacon讯框内的时间与工作站内部的时间,若Beacon讯框内的时间快则调工作站内部的时间)
异步电源管理协议[多点跳跃]
在多点跳跃(Multi-hop)随意网络,由于讯号干扰及工作站移动->封包延迟->工作站间不易同步。(Tseng et al., 2002)提出三种异步电源管理协议:
(Dominating-Awake-Interval)
(Periodical-Fully-Awake-Interval)
(Quorum-Based)
三种协定共通原则:
Beacon 区间(Beacon interval, BI)允许多个Beacon讯框(有别于先前所述:只有一个):增加邻近工作站知道该工作站存在的机率
一工作站借由邻近工作站连续发出的两个Beacon讯框之时间差估计该工作站的清醒模式è估计清醒期间
时间分割成相等的BI;BI*包含Active(AW)、Beacon (BW)及MTIM (MW)这三个窗口;在这三个窗口外,只要该工作站没有暂存数据要送或接收时即可进入睡眠模式。
三种协议主要差别:清醒模式不同。
大部分醒着
·基本概念:工作站在Beacon区间(BI)醒的时间要过半AW≥BI / 2 + BW→任两工作站清醒时间有交集
虽然主机B发出的Beacon都落在主机A清醒期间; 但主机A发出的Beacon总是落在主机B的睡眠期间→无法通讯。
解决一工作站的Beacon总是落在接收站的睡眠期间
将beacon 区间(interval)编号分成:奇数与偶数(每一期间都开始于Active window)
工作站总会在奇数与偶数的其中一beacon区间收到邻近工作站的Beacon讯框
·大部分醒着协议(缺点):工作站在BI醒的时间要过半→未必省电
定期全醒
定期全醒协定:定义两种beacon区间(BI)。
低功率(Low-power) BI:开始为清醒期:AW(=BW+MTIM),后进入睡眠模式;工作站发Beacon讯框→让邻居发现其存在
全醒(Fully-awake) BI为每