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物联网通信协议的安全研究综述 被引量:23
1
作者 杨伟 何杰 +1 位作者 万亚东 王沁 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第12期32-41,共10页
国际标准化组织IEEE和IETF正携手为物联网制定一套高可靠、低功耗、可接入互联网的无线通信协议栈。IEEE主要负责制定物联网通信协议的物理层和链路层的标准,如IEEE802.15.4-2006标准,其中IEEE802.15.4e是最新的链路层的标准。IETF主要... 国际标准化组织IEEE和IETF正携手为物联网制定一套高可靠、低功耗、可接入互联网的无线通信协议栈。IEEE主要负责制定物联网通信协议的物理层和链路层的标准,如IEEE802.15.4-2006标准,其中IEEE802.15.4e是最新的链路层的标准。IETF主要负责制定物联网通信协议的网络层及以上标准,如6LoWPAN,RPL和CoAP标准,其可以将资源受限的传感器节点接入互联网。网络安全是物联网大规模发展的基础,必须设计一套安全高效的机制保障通信协议的正常运行。文中详细介绍了物联网通信协议栈,重点分析和讨论了其安全方面的最新研究进展。最后总结和展望了物联网安全通信协议的研究方向。 展开更多
关键词 物联网 安全 IEEE802.15.4e RPL
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基于IEEE802.15.4e标准的工业物联网安全时间同步策略 被引量:15
2
作者 杨伟 何杰 +2 位作者 万亚东 王沁 李翀 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2032-2043,共12页
IEEE802.15.4e是一个面向工业物联网应用的MAC层标准,其采用时间同步关键技术实现高可靠、低功耗的工业无线网络.网络空间中存在各式各样攻击,由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,其可能成为首选的攻击目标.假如攻击者对... IEEE802.15.4e是一个面向工业物联网应用的MAC层标准,其采用时间同步关键技术实现高可靠、低功耗的工业无线网络.网络空间中存在各式各样攻击,由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,其可能成为首选的攻击目标.假如攻击者对时间同步协议发起攻击,破坏节点之间的同步,将导致网络通信、节点定位以及数据融合等方面应用不能正常工作.针对基于IEEE802.15.4e标准的工业物联网中时间同步协议安全性不足问题,提出了一个安全时间同步策略.首先,提出了Sec_ASN算法保护单跳的ASN时间同步和TOF算法保护单跳的Device-to-Device时间同步;其次,提出了Rank-based入侵检测算法保护多跳时间同步;最后通过理论分析和实验测试证明,该安全时间同步策略具有时间同步精度高和开销低特点,并且能有效防御外部攻击和内部攻击. 展开更多
关键词 IEEE802.15.4e 安全 时间同步 工业物联网 攻击
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移动WiMAX系统的关键技术及未来演进 被引量:10
3
作者 彭木根 李涛 +1 位作者 陈宜杰 王文博 《电信科学》 北大核心 2007年第7期26-32,共7页
本文首先介绍了移动WiMAX为支持高速移动数据业务所采用的关键技术,主要包括多天线技术和分组调度算法,然后阐述了移动WiMAX为符合国际电联IMT-Advanced要求而提出的IEEE802.16m增强标准,就其主要内容和标准化进程进行了详细介绍,给出... 本文首先介绍了移动WiMAX为支持高速移动数据业务所采用的关键技术,主要包括多天线技术和分组调度算法,然后阐述了移动WiMAX为符合国际电联IMT-Advanced要求而提出的IEEE802.16m增强标准,就其主要内容和标准化进程进行了详细介绍,给出了未来演进思路和协议标准化计划。 展开更多
关键词 移动WIMAX IEEE 802.16e IEEE 802.16m IMT-ADVANCED
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一种新的用于IEEE 802.11e EDCA中提供QoS的方法 被引量:4
4
作者 康凯 胡海波 林孝康 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2991-2995,共5页
该文提出了一种新的应用于IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)中提供QoS(Quality of Service)的方法。这种方法是将几个时隙组合起来构成一个超时隙,每个超时隙的开始分配给不同的业务来进行发包。时隙的分配是根... 该文提出了一种新的应用于IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)中提供QoS(Quality of Service)的方法。这种方法是将几个时隙组合起来构成一个超时隙,每个超时隙的开始分配给不同的业务来进行发包。时隙的分配是根据各种业务的不同优先级来实现的。这种方法可以保证高优先级业务具有较大的吞吐量,较少的MAC延时和较低的丢包率。与802.11e EDCA草案中提出的不同冲突窗口大小的方法相比,这种方法具有可以提高吞吐量,降低丢包率,并能减小站点数目变化对高优先级业务吞吐量的影响等优点。这种新的提供QoS的方法优于不同冲突窗口大小的方法,在IEEE 802.11e EDCA中应用超时隙方法可以大大提高EDCA的性能。 展开更多
关键词 无线局域网 IEEE 802.11 IEEE 802.11e 服务质量 超时隙
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基于节点区分的IEEE 802.11e无线局域网中的VoIP容量分析与优化 被引量:5
5
作者 吴其林 陆阳 +1 位作者 葛伦跃 田一鸣 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1623-1633,共11页
基于因特网协议的语音(VoIP)是无线局域网(WLAN)的一个具有广阔前景的应用,但VoIP容量在WLAN中却受到了较大的限制.为了增强对VoIP等实时业务的支持,IEEE802.11eEDCA协议提供了竞争窗口(CW)、仲裁帧间间隔(AIFS)和传输机会(TXOP)3个参... 基于因特网协议的语音(VoIP)是无线局域网(WLAN)的一个具有广阔前景的应用,但VoIP容量在WLAN中却受到了较大的限制.为了增强对VoIP等实时业务的支持,IEEE802.11eEDCA协议提供了竞争窗口(CW)、仲裁帧间间隔(AIFS)和传输机会(TXOP)3个参数来实现对业务流的区分,但没有考虑如何优化这些参数以达到对WLAN中的接入点和终端节点进行区分服务,而WLAN中的接入点却恰恰是制约其VoIP容量的一个重要因素.提出了一个语音容量分析模型,引入了协议的3个参数以区分接入点和终端节点,并考虑到语音流的ON-OFF模型和语音流的上行与下行时延约束.基于给出的分析模型,分别进行了单参数独立区分与多参数联合区分优化分析,在不同的语音编码与语音间隔情况下,定量地给出了利用CW,AIFS和TXOP进行独立区分时和联合区分时的优化值,从而达到提高VoIP容量的目的.仿真结果表明,利用这些参数的优化值为接入点和终端节点提供区分服务是正确的和有效的. 展开更多
关键词 无线局域网 IEEE 802.11e EDCA VoIP容量 区分服务 分析模型
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IEEE 802.16e休眠模式算法的研究和改进 被引量:7
6
作者 刘利 李津生 洪佩琳 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期146-152,共7页
IEEE802.16e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... IEEE802.16e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. 展开更多
关键词 无线接入 IEEE 802.16e 休眠模式 线性增长 响应时间
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IEEE802.15.4e标准的安全多跳时间同步协议设计 被引量:3
7
作者 杨伟 王沁 +1 位作者 万亚东 何杰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期175-181,194,共8页
IEEE802.15.4e是工业物联网中最新的MAC层标准,其采用时间同步技术实现高可靠、低功耗的无线网络。由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,因此其往往成为攻击者的首选攻击目标。针对IEEE802.15.4e标准的多跳时间同步协议存... IEEE802.15.4e是工业物联网中最新的MAC层标准,其采用时间同步技术实现高可靠、低功耗的无线网络。由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,因此其往往成为攻击者的首选攻击目标。针对IEEE802.15.4e标准的多跳时间同步协议存在安全性不足的问题,提出了一个多跳时间同步安全策略SMTSF。SMTSF安全策略主要采用基于异常的入侵检测算法、基于信任模型的多路径时间同步方法和加密与认证等关键技术,有效保障了节点之间安全地进行多跳时间同步。在基于入侵检测的算法中,边界路由器对节点的Rank值进行规则验证,可以有效检测出时间同步树攻击;同时设计了轻量级防火墙来抵御来自互联网的恶意主机攻击。在基于信任模型的多路径时间同步方法中,通过建立节点之间的信任模型来保障网络中节点可以找到一条安全多跳同步路径。仿真结果表明,SMTSF能有效检测时间同步树攻击并抵御捕获攻击。 展开更多
关键词 IEEE802.15.4e 安全 时间同步 工业物联网
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AQAM系统最佳信噪比门限值的研究及其在IEEE802.16e中的应用 被引量:4
8
作者 高欢芹 酆广增 朱琦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1465-1469,共5页
自适应调制根据瞬时信道信噪比选择适当的调制方式,能够改善系统的BER性能以及平均吞吐量性能.在常用于高速移动环境的六径瑞利衰落信道模型下,研究自适应调制系统的最佳信噪比门限值,使系统的平均吞吐量最大,同时能够保证系统达到目标... 自适应调制根据瞬时信道信噪比选择适当的调制方式,能够改善系统的BER性能以及平均吞吐量性能.在常用于高速移动环境的六径瑞利衰落信道模型下,研究自适应调制系统的最佳信噪比门限值,使系统的平均吞吐量最大,同时能够保证系统达到目标BER性能.得到的最佳信噪比门限值可以用于ITU-RM.1225 Vehicular Test A模型的自适应调制系统.给出了最佳信噪比门限值用于IEEE802.16e OFDM自适应调制系统的性能仿真,并对仿真结果进行了分析. 展开更多
关键词 自适应调制 AQAM 最佳门限值 IEEE802.16E OFDM
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基于调度集合的多播单播数据联合调度算法 被引量:2
9
作者 田霖 杨育波 +2 位作者 方更法 石晶林 DUTKIEWICZ Eryk 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期3196-3206,共11页
首先定义和分析了IEEE802.16e无线城域网中的一个新问题,即如何在保证移动终端服务质量的前提下,通过合理地调度终端的单播业务和多播业务来降低终端能耗.针对该问题,提出一种基于调度集合的联合调度算法(scheduling set based integrat... 首先定义和分析了IEEE802.16e无线城域网中的一个新问题,即如何在保证移动终端服务质量的前提下,通过合理地调度终端的单播业务和多播业务来降低终端能耗.针对该问题,提出一种基于调度集合的联合调度算法(scheduling set based integrated scheduling,简称SSBIS).SSBIS算法将所有移动终端划分到多播调度集合或单播调度集合中,并利用多播数据的传输特点,在多播数据传输的相邻时隙内发送多播调度集合中所有终端的单播数据,而对于单播调度集合中的终端,则通过凸优化方法求得使终端休眠时间最长的单播业务调度方案,以达到降低终端能耗的目的.仿真实验显示,SSBIS算法在满足移动终端的最小数据速率要求的同时,可以明显地降低终端能耗. 展开更多
关键词 IEEE 802.16e 省电 联合调度 多播 调度集合
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一种基于预测式公平队列调度算法的802.11e MAC层机制 被引量:2
10
作者 周晓波 卢汉成 +1 位作者 李津生 洪佩琳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期681-684,共4页
在共享媒体的通信系统中,队列调度的公平性是很重要的。该文在研究了IEEE WLAN已有的各种队列调度算法的基础上,提出了一种预测式公平队列调度算法(Predict Fair Queuing,PFQ),并结合IEEE 802.11e的EDCF(Enhanced Distributed Coordinat... 在共享媒体的通信系统中,队列调度的公平性是很重要的。该文在研究了IEEE WLAN已有的各种队列调度算法的基础上,提出了一种预测式公平队列调度算法(Predict Fair Queuing,PFQ),并结合IEEE 802.11e的EDCF(Enhanced Distributed Coordination Function)机制提出一种基于PFQ的新的MAC层协议——P-EDCF(PFQ-based EDCF)。该协议通过引进PFQ算法来修改EDCF的优先级控制方式,提供一种公平、高效的接入机制。仿真结果表明,该机制很好地改善了EDCF的性能,为各种类型业务提供了公平的服务。 展开更多
关键词 IEEE 802.11e WLAN MAC 队列调度算法 公平性
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无线局域网WLAN中的QoS技术研究 被引量:2
11
作者 李永忠 沈晔华 刘真真 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z3期2038-2039,共2页
无线局域网WLAN已得到广泛应用,然而已经发布的IEEE 802.11协议并没有内建对QoS的支持,本文分析了基于IEEE 802.11 MAC层协议进行的各种QoS技术,重点探讨了分析了IEEE 802.11e标准对QoS的支持。对IEEE 802.11e的缺点作了简单分析。
关键词 WLAN QOS IEEE 802.11e
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一种基于浮动优先级的IEEE 802.11e MAC层机制 被引量:2
12
作者 周晓波 卢汉成 +1 位作者 李津生 洪佩琳 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第1期36-39,共4页
在研究了IEEE802.11eEDCF(EnhancedDistributedCoordinationFunction)机制的基础上,提出了一种基于浮动优先级IEEE802.11e的MAC层机制—F-EDCF(Floating-EDCF).该方法通过修改EDCF的优先级控制方式,提供一种公平、高效的接入机制.在F-E... 在研究了IEEE802.11eEDCF(EnhancedDistributedCoordinationFunction)机制的基础上,提出了一种基于浮动优先级IEEE802.11e的MAC层机制—F-EDCF(Floating-EDCF).该方法通过修改EDCF的优先级控制方式,提供一种公平、高效的接入机制.在F-EDCF机制下,各个移动基站(STA)通过和接入点(AP)进行协调以调整STA内各队列的初始竞争窗口(CWMin),进而改变接入信道的优先级.仿真结果表明,F-EDCF机制下各队列所得到的系统资源比EDCF更好的符合了QoS的规范. 展开更多
关键词 IEEE802.11E MAC EDCF F—EDCF
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IEEE1588在工业以太网交换机中的关键应用 被引量:7
13
作者 黄治 陈伟 王向群 《现代电子技术》 2012年第23期90-93,共4页
随着智能变电站技术的发展,数字信号的采集与传输必须基于统一的时序和时钟标准,才能保证数据的准确性、实时性和有效性,IEEE1588技术在新一代智能变电站中发挥着重要作用。系统地分析了IEEE1588协议的系统结构、报文类型以及PTP透明时... 随着智能变电站技术的发展,数字信号的采集与传输必须基于统一的时序和时钟标准,才能保证数据的准确性、实时性和有效性,IEEE1588技术在新一代智能变电站中发挥着重要作用。系统地分析了IEEE1588协议的系统结构、报文类型以及PTP透明时钟工作原理。突出介绍了P2P和E2E的两种对时方案的异同点,并总结了IEEE1588工业以太网交换机报文处理流程。该文设计的1588交换机具有精度高、易配置、经济实用等优点,可以满足电力系统对时同步的技术要求。 展开更多
关键词 IEEE1588 智能变电站 过程层 P2P E2E
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支持WiMAX节点灵活休眠的两阶段可靠多播策略 被引量:2
14
作者 朱艺华 周标 李燕君 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1552-1557,共6页
节能是无线网络的一个重要课题.针对IEEE 802.16e标准第2类节能模型中监听窗口长度固定会导致一些空闲移动站因得不到及时休眠而浪费能量这一不足,该文提出"两阶段可靠多播策略",让基站在第1阶段多播数据包,在第2阶段对第1阶... 节能是无线网络的一个重要课题.针对IEEE 802.16e标准第2类节能模型中监听窗口长度固定会导致一些空闲移动站因得不到及时休眠而浪费能量这一不足,该文提出"两阶段可靠多播策略",让基站在第1阶段多播数据包,在第2阶段对第1阶段丢失的数据包进行网络编码并重播.该策略让移动站一旦空闲就进入休眠,实现了时延约束下数据包的可靠传递.仿真试验表明,该策略可以降低能耗,且移动站的占空比、能耗、吞吐率、丢包率等指标均优于传统的重传与确认方案. 展开更多
关键词 节能 可靠数据传递 IEEE 802.16e标准 多播
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基于IEEE802.11e EDCA的下行信道动态无竞争接入机制 被引量:3
15
作者 冯正勇 文光俊 +1 位作者 张文彬 邓云凯 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第8期3083-3085,3095,共4页
为了改善无线局域网络服务质量,IEEE工作组形成了增补标准IEEE802.11e,但是其增强的接入机制仍然不能完全满足IPTV、视频点播等类似场景的应用。为此提出了针对这一类应用场景的一种新的简单易行的下行信道动态无竞争接入机制,该机制基... 为了改善无线局域网络服务质量,IEEE工作组形成了增补标准IEEE802.11e,但是其增强的接入机制仍然不能完全满足IPTV、视频点播等类似场景的应用。为此提出了针对这一类应用场景的一种新的简单易行的下行信道动态无竞争接入机制,该机制基于MAC层队列长度信息动态调整下行信道接入参数,能有效地保护下行流媒体数据的传输,通过仿真结果验证了该机制有效并且实用。 展开更多
关键词 IEEE802.11E 增强的分布式信道接入 下行信道 无竞争接入 服务质量
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IEEE802.16e的休眠模式性能评估与优化 被引量:9
16
作者 董国军 戴居丰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第19期10-12,32,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 IEEE802.16E 功率节省类型 周期性寻呼 平均能量消耗 平均能量节省
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基于博弈论的多媒体传感器网络MAC协议 被引量:3
17
作者 曾晓丽 胡伟 +1 位作者 曹海 朱西平 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第6期103-106,共4页
IEEE802.11e媒体接入控制(MAC)协议不能较好地满足无线多媒体传感器网络不同类型业务节点间的公平性要求。为解决该问题,提出一种基于博弈论的无线多媒体传感器网络MAC协议。将节点间的信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈,在不同的... IEEE802.11e媒体接入控制(MAC)协议不能较好地满足无线多媒体传感器网络不同类型业务节点间的公平性要求。为解决该问题,提出一种基于博弈论的无线多媒体传感器网络MAC协议。将节点间的信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈,在不同的负载情况下,通过改变普通业务的权重提高不同业务间的公平性。仿真结果表明,该协议能在保证多媒体业务服务质量的同时,增加普通业务数据流接入信道的机率,提高整个网络的平均吞吐量。 展开更多
关键词 无线多媒体传感器网络 媒体接入控制 IEEE802.11e协议 博弈论 服务质量
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移动宽带无线城域网关键技术及其展望 被引量:6
18
作者 李剑 胡波 《电讯技术》 2006年第4期1-8,共8页
对新一代宽带无线接入技术IEEE802.16e中的关键技术及其标准化最新进展进行了讨论,针对IEEE802.16e在网络规划和性能提升方面还存在的问题以及今后宽带无线接入技术领域的发展进行了分析和探讨。
关键词 移动宽带无线接入 无线城域网 IEEE802.16E WIMAX
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无线局域网EDCA机制MAC接入延时分析 被引量:4
19
作者 周新运 皇甫伟 +2 位作者 孙利民 王显雷 李凯慧 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期2127-2139,共13页
提出一种分析模型,基于信号流图和母函数方法分析了无线局域网中EDCA(enhanced distribution channel access)机制的MAC(medium access control)接入延时.得到了MAC接入延时的概率分布和相关的数字特征,包括接入延时的均值、方差、标准... 提出一种分析模型,基于信号流图和母函数方法分析了无线局域网中EDCA(enhanced distribution channel access)机制的MAC(medium access control)接入延时.得到了MAC接入延时的概率分布和相关的数字特征,包括接入延时的均值、方差、标准差和变异系数.仿真结果与模型的分析结果吻合良好,验证了模型和计算方法的正确性.进一步分析了各类AC(access category)的发送概率、碰撞概率、挂起概率和延时均值随终端数目变化的规律;分析了MAC接入延时的成因;指出了AIFS(arbitration inter frame spacing)值对MAC接入延时的影响;指出接入延时的变异系数大于1,因此,采用负指数分布作为MAC接入延时的近似分布,会错误地估计系统的服务能力. 展开更多
关键词 IEEE 802.11e 增强的分布式信道访问(enhanced distribution channel ACCESS 简称EDCA) MAC(medium ACCESS control)接入延时 性能分析
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IEEE802.16e的新型节能机制分析与仿真 被引量:1
20
作者 唐朝伟 傅明怡 +2 位作者 邵艳清 杨永齐 赵丽娟 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期100-104,共5页
IEEE802.16e的移动站点接收到的数据是随机到达的,在到达率较小时,较小的Tmin(初始睡眠长度)和Tmax(最大睡眠长度)将使移动站点不断被唤醒,使平均侦听次数增大,导致移动站点的能耗过大;在到达率较大时,较大的Tmin、Tmax将使响应时间变... IEEE802.16e的移动站点接收到的数据是随机到达的,在到达率较小时,较小的Tmin(初始睡眠长度)和Tmax(最大睡眠长度)将使移动站点不断被唤醒,使平均侦听次数增大,导致移动站点的能耗过大;在到达率较大时,较大的Tmin、Tmax将使响应时间变长。为改进这种情况,提出了一种新的自适应节能机制,首先对Tmin以及与之对应的Tmax赋值,一个睡眠模式里Tmax持续的个数定义为J;当进入一个睡眠模式时,其实时Tmin定义为R(Tmin),由上一个睡眠模式的Tmax持续个数J决定,从而达到动态调节Tmin、减少平均侦听次数的目的,采用马尔可夫链模型对上述机制进行了分析。仿真结果验证了该节能机制的有效性。 展开更多
关键词 IEEE820.16e 移动站点 节能机制 睡眠模式
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