基于802.11協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層實(shí)現(xiàn)的節(jié)能機(jī)制研究

802.11是IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制訂的無(wú)線局域網(wǎng)信道接入?yún)f(xié)議，也可用于無(wú)線自組織網(wǎng)（Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)）。無(wú)線結(jié)點(diǎn)使用的易耗盡能源（主要是電池）只能提供有限的能量供應(yīng)；而目前由于受電池制造技術(shù)的限制，在保持電池重量一定的條件下，電池容量很難有突破性的提高。另一方面，移動(dòng)終端性能不斷提高，功能也越來(lái)越強(qiáng)大，對(duì)電源供應(yīng)的需求也更加強(qiáng)烈。因此研究新的技術(shù)以減少能耗并延長(zhǎng)電源使用時(shí)間非常有必要。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口在結(jié)點(diǎn)總功耗中占有相當(dāng)大的比例。通常情況下，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口加電工作時(shí)按功率消耗由小到大的順序有4種模式：睡眠模式（sleep）、空閑模式（idle）、接收模式（receive）以及發(fā)送模式（transmit）。當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口工作于睡眠模式時(shí)稱結(jié)點(diǎn)處于睡眠狀態(tài)，而當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口工作在其他三種模式時(shí)稱結(jié)點(diǎn)處于活躍狀態(tài)。

試驗(yàn)表明：網(wǎng)絡(luò)接口處于睡眠狀態(tài)時(shí)能耗特別低，處于空閑模式時(shí)的功率消耗與處于接收、發(fā)送模式時(shí)的功率消耗相差無(wú)幾。這說(shuō)明在發(fā)送代價(jià)很大的網(wǎng)絡(luò)中為了節(jié)能而常用的功率控制機(jī)制并不能顯著降低網(wǎng)絡(luò)能耗；盡可能將結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接口置于睡眠狀態(tài)是降低結(jié)點(diǎn)功耗的關(guān)鍵，各種節(jié)能協(xié)議的設(shè)計(jì)也主要是圍繞這個(gè)思想進(jìn)行的。這種類型的節(jié)能協(xié)議主要由數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層實(shí)現(xiàn)。

1 802.11協(xié)議的基本節(jié)能機(jī)制

802.11協(xié)議在MAC子層標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩種模式：分布協(xié)調(diào)功能DCF和點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF。由于DCF的使用比較普遍，因此本文主要基于DCF來(lái)探討802.11協(xié)議的節(jié)能技術(shù)。

在節(jié)能模式下，當(dāng)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可以進(jìn)入睡眠狀態(tài)，但這種操作不能影響正常的數(shù)據(jù)通信。因此必須要解決好兩個(gè)問(wèn)題：節(jié)能模式下結(jié)點(diǎn)如何從其他結(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)；結(jié)點(diǎn)如何向處于節(jié)能模式的結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。

802.11標(biāo)準(zhǔn)中為802.11DCF定義了節(jié)能模式PSM（Power Save Mode）。PSM工作于全互連網(wǎng)絡(luò)中，工作過(guò)程如圖1所示。各結(jié)點(diǎn)將時(shí)間軸分為連續(xù)的beacon周期，當(dāng)每一beacon周期開(kāi)始時(shí)，工作于節(jié)能模式的結(jié)點(diǎn)都喚醒一段時(shí)間，稱之為ATIM窗口（Ad Hoc Traffic Indication Message）。在ATIM窗口開(kāi)始的時(shí)刻各結(jié)點(diǎn)都處于活躍狀態(tài)并競(jìng)爭(zhēng)發(fā)一beacon幀來(lái)進(jìn)行全網(wǎng)同步，其中beacon幀中攜帶本結(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘信息。各結(jié)點(diǎn)都與成功接收到的beacon幀進(jìn)行同步，并且不再發(fā)送自己的beacon幀。同步后，有報(bào)文要發(fā)送的結(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)送ATIM幀與接收結(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息交互，接收結(jié)點(diǎn)收到發(fā)給自己的ATIM幀后，應(yīng)答一個(gè)ATIM-ACK（如果ATIM幀的地址是一廣播地址，則無(wú)需應(yīng)答）。結(jié)點(diǎn)如果有報(bào)文要發(fā)送或接收，則在剩余的beacon周期時(shí)間內(nèi)（本文稱作流量窗口，簡(jiǎn)稱TW窗口）一直處于活躍狀態(tài)，那些沒(méi)有報(bào)文要發(fā)送或接收的結(jié)點(diǎn)則在TW窗口內(nèi)處于睡眠模式以節(jié)省能量，直到下一beacon周期開(kāi)始時(shí)刻重新喚醒。802.11PSM協(xié)議有以下幾條規(guī)則必須遵守：

（1）如果某結(jié)點(diǎn)收到發(fā)給自己的ATIM幀或廣播地址的ATIM幀，則該結(jié)點(diǎn)在本beacon周期內(nèi)要一直處于活躍狀態(tài)；

（2）只有當(dāng)結(jié)點(diǎn)既沒(méi)有發(fā)ATIM幀又沒(méi)有收到地址為本結(jié)點(diǎn)或廣播地址的ATIM幀時(shí)才可在本beacon周期的TW窗口內(nèi)進(jìn)入睡眠態(tài)，直到下一周期開(kāi)始再喚醒；

（3）ATIM幀和ATIM-ACK幀發(fā)送采用正常的802.11DCF接入規(guī)則競(jìng)爭(zhēng)信道；

（4）在TW窗口內(nèi)，處于活躍狀態(tài)的結(jié)點(diǎn)采用正常的802.11DCF接入規(guī)則競(jìng)爭(zhēng)信道。

PSM作為802.11最基本的節(jié)能協(xié)議，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。但它存在一些不足：

（1）PSM協(xié)議中，ATIM窗口大小固定不變。而ATIM窗口的大小對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能效率和吞吐率有較大影響，大小固定的ATIM窗口不能靈活適應(yīng)這種狀況。ATIM窗口設(shè)置得過(guò)大會(huì)導(dǎo)致實(shí)際用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間縮短而使最大吞吐率降低，也會(huì)降低節(jié)能效率。尤其網(wǎng)絡(luò)在低負(fù)荷時(shí)，過(guò)大的ATIM窗口的負(fù)面影響極為明顯。而ATIM窗口過(guò)小則可能導(dǎo)致某些發(fā)送結(jié)點(diǎn)在ATIM窗口內(nèi)沒(méi)有時(shí)間與接收結(jié)點(diǎn)建立連接，也可能使最大吞吐率降低；

（2）在整個(gè)ATIM窗口內(nèi)，所有結(jié)點(diǎn)都必須處于活躍狀態(tài)。當(dāng)所有結(jié)點(diǎn)都沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)在ATIM窗口一直處于空閑狀態(tài)，仍要消耗不少能量；

（3）每個(gè)有數(shù)據(jù)收發(fā)的結(jié)點(diǎn)在TW窗口內(nèi)要一直處于活躍狀態(tài)（即使只有一個(gè)報(bào)文要發(fā)送或接收）。結(jié)點(diǎn)在結(jié)束通信后，如果TW窗口尚未結(jié)束，它就要在窗口剩余時(shí)間內(nèi)一直處于空閑狀態(tài)，這依然要消耗不少能量；

（4）在TW 窗口內(nèi)，數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)競(jìng)爭(zhēng)信道采用的是普通802.11協(xié)議中的CSMA/CA機(jī)制。當(dāng)結(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道忙時(shí)，就要退避一段時(shí)間再進(jìn)行信道接入。在這段退避時(shí)間內(nèi)，結(jié)點(diǎn)處于空閑狀態(tài)，依然消耗不少能量。

2 802.11中各種改進(jìn)的節(jié)能協(xié)議

針對(duì)802.11PSM節(jié)能協(xié)議中存在的不足，不少學(xué)者提出了改進(jìn)建議。常見(jiàn)的對(duì)基本節(jié)能機(jī)制的改進(jìn)協(xié)議有如下幾種。

2.1 TIPS協(xié)議

TIPS協(xié)議（Traffic Indication-based Power Saving）是針對(duì)PSM中所有結(jié)點(diǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)在ATIM窗口內(nèi)仍然保持活躍狀態(tài)的缺陷進(jìn)行的改進(jìn)。如果所有結(jié)點(diǎn)都沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸，在ATIM窗口進(jìn)入睡眠狀態(tài)會(huì)減少能耗。但結(jié)點(diǎn)不能過(guò)早地盲目地轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)，因?yàn)榧词菇Y(jié)點(diǎn)自己沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送，它也無(wú)法了解鄰結(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)需要接收或轉(zhuǎn)發(fā)。為了解決這一問(wèn)題，TIPS協(xié)議在ATIM窗口開(kāi)始時(shí)刻利用兩個(gè)beacon時(shí)隙作為流量指示器，將第一個(gè)時(shí)隙稱為ETS（Earlier Time Slot），第二個(gè)時(shí)隙稱為L(zhǎng)TS（Later Time Slot）。

TIPS協(xié)議ATIM窗口如圖2所示。在TIPS協(xié)議中，當(dāng)結(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)就在ETS時(shí)隙中競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送作為同步的beacon幀，否則延遲到LTS幀中發(fā)送。如果beacon幀在ETS時(shí)隙中發(fā)送，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)中有結(jié)點(diǎn)要傳輸數(shù)據(jù)，此后TIPS協(xié)議工作過(guò)程與PSM相同。如果ETS時(shí)隙中沒(méi)有beacon幀發(fā)送，就認(rèn)為所有結(jié)點(diǎn)都沒(méi)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，此時(shí)所有結(jié)點(diǎn)在LTS時(shí)隙后就進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直到下一beacon周期開(kāi)始時(shí)刻重新喚醒。

在TIPS協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有報(bào)文傳輸時(shí)結(jié)點(diǎn)在ATIM窗口就能進(jìn)入睡眠狀態(tài)，因此比PSM節(jié)能效率高，數(shù)據(jù)流量小時(shí)尤其明顯。

2.2 DPSM協(xié)議

DPSM協(xié)議（Dynamic Power-Saving Mechanism）可以動(dòng)態(tài)調(diào)整ATIM窗口大小，并且結(jié)點(diǎn)結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸后即可在TW窗口內(nèi)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。

DPSM協(xié)議中每個(gè)結(jié)點(diǎn)根據(jù)自己觀察到的網(wǎng)絡(luò)狀況而各自使用不同大小的ATIM窗口。結(jié)點(diǎn)在ATIM窗口中交互ATIM幀的同時(shí)通知對(duì)方自己有多少報(bào)文要發(fā)，在TW窗口內(nèi)，當(dāng)發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)送完數(shù)據(jù)后，收發(fā)雙方都可以進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如果在當(dāng)前的beacon周期內(nèi)沒(méi)有將已經(jīng)通過(guò)ATIM幀廣播的數(shù)據(jù)發(fā)完，則在下一beacon周期的TW窗口中收發(fā)雙方都處于活躍狀態(tài)繼續(xù)發(fā)送未發(fā)完的數(shù)據(jù)，而不必再通過(guò)ATIM幀廣播。結(jié)點(diǎn)會(huì)在所有發(fā)送報(bào)文中帶上自己的ATIM窗口大小信息，其他結(jié)點(diǎn)如果收到此報(bào)文就可以知道對(duì)方的ATIM窗口大小。某結(jié)點(diǎn)發(fā)送ATIM幀時(shí)，根據(jù)目的結(jié)點(diǎn)的ATIM窗口大小，首先向ATIM窗口最小的結(jié)點(diǎn)發(fā)送ATIM幀，如果不知道對(duì)方的ATIM窗口大小，就按最小的ATIM窗口來(lái)對(duì)待。如果某結(jié)點(diǎn)在當(dāng)前的ATIM窗口內(nèi)來(lái)不及向所有目的結(jié)點(diǎn)發(fā)送ATIM幀，則可以增大ATIM窗口。ATIM窗口的增加和減少都是按一定的粒度來(lái)進(jìn)行的。某結(jié)點(diǎn)如果從其他結(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文中得知對(duì)方的ATIM窗口比自己的ATIM窗口大2個(gè)級(jí)別以上，則將自己的ATIM窗口增大一個(gè)級(jí)別。當(dāng)某一結(jié)點(diǎn)在ATIM窗口結(jié)束后因?yàn)橐l(fā)送或接收數(shù)據(jù)報(bào)文而處于活躍狀態(tài)時(shí)，又收到其他結(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的ATIM幀，則可以響應(yīng)一個(gè)ATIM-ACK報(bào)文，并在下一beacon周期中將自己的ATIM窗口增大一個(gè)級(jí)別，如圖3所示。

某一結(jié)點(diǎn)在連續(xù)發(fā)送幾次ATIM幀都沒(méi)有收到對(duì)方響應(yīng)的ATIM-ACK幀時(shí)（因?yàn)閷?duì)方的ATIM窗口比自己小）就會(huì)將當(dāng)前的數(shù)據(jù)報(bào)文作上標(biāo)記，當(dāng)結(jié)點(diǎn)收到發(fā)送給自己的作了標(biāo)記的數(shù)據(jù)報(bào)文后，也要將ATIM窗口增大一個(gè)級(jí)別。如果某結(jié)點(diǎn)能用當(dāng)前的ATIM窗口順利將所有ATIM幀發(fā)送給對(duì)方，這說(shuō)明當(dāng)前的ATIM窗口已經(jīng)足夠大，則它可以選擇將ATIM窗口縮小一個(gè)級(jí)別。

DPSM能夠使結(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整ATIM窗口大小，并且在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后就進(jìn)入睡眠狀態(tài)。因此比PSM節(jié)能效率高，同時(shí)也沒(méi)有降低吞吐率。

2.3 NPSM協(xié)議

NPSM協(xié)議（New Saving Mechanism）中報(bào)文發(fā)送完畢之后結(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入睡眠狀態(tài)，工作過(guò)程如圖4所示。在每一beacon周期開(kāi)始時(shí)仍然有一段時(shí)間內(nèi)所有結(jié)點(diǎn)都處于活躍狀態(tài)。收發(fā)雙方不必事先交互ATIM報(bào)文就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。在發(fā)送報(bào)文的同時(shí)通過(guò)在控制報(bào)文和數(shù)據(jù)報(bào)文中攜帶一些特定信息來(lái)告知對(duì)方及其他結(jié)點(diǎn)自己當(dāng)前有多少報(bào)文等待發(fā)送、要發(fā)給誰(shuí)以及其他鄰居結(jié)點(diǎn)總共有多少報(bào)文等待發(fā)送給自己等信息。所有無(wú)關(guān)結(jié)點(diǎn)在收到這些信息后就能估算出發(fā)送報(bào)文的結(jié)點(diǎn)至少還會(huì)處于活躍狀態(tài)多少時(shí)間，而目的結(jié)點(diǎn)也能知道對(duì)方有多少報(bào)文等待發(fā)送給自己。活躍窗口結(jié)束后，如果結(jié)點(diǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收就轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)。

由于NPSM協(xié)議中結(jié)點(diǎn)在報(bào)文發(fā)送完畢之后可以進(jìn)入睡眠狀態(tài)，因此比802.11PSM協(xié)議有更高的節(jié)能效率。同時(shí)，由于無(wú)需交互ATIM報(bào)文， NPSM協(xié)議比802.11PSM協(xié)議有更高的吞吐率。

2.4 IPSM協(xié)議

IPSM協(xié)議［7-8］（ImprovedPower Saving Mechanism）與DPSM具備一樣的特征，既可以動(dòng)態(tài)該改變ATIM窗口大小，又允許結(jié)點(diǎn)在TW窗口完成數(shù)據(jù)傳輸后轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)。但兩者采取機(jī)制完全不同。IPSM中定義了4個(gè)參數(shù)：最大ATIM窗口ATIMmax，最小ATMI窗口ATIMmin、信道空閑時(shí)間CIT（Channel Idle Time）、信道空閑時(shí)間門限CITThreshold（Channel Idle Time Threshold）。ATIMmax和ATIMmin限定了ATIM窗口變化的范圍。CIT指在ATIM窗口結(jié)束時(shí)刻測(cè)得的信道持續(xù)空閑時(shí)間。CITThreshold則提供了ATIM窗口增大的條件。在ATIM窗口結(jié)束時(shí)如果CIT大于CITThreshold，則說(shuō)明信道已經(jīng)空閑了足夠長(zhǎng)時(shí)間，結(jié)點(diǎn)沒(méi)有再試圖發(fā)送ATIM幀，不必改變ATMI窗口大??；否則就要增大ATIM窗口。各個(gè)結(jié)點(diǎn)窗口大小變化是同步的。

IPSM協(xié)議工作過(guò)程如圖5所示。在beacon周期初始時(shí)，ATIM窗口置為ATIMmin，如果在窗口結(jié)束時(shí)刻測(cè)得的CIT小于或等于CITThreshold時(shí)，就在ATIMmin基礎(chǔ)上延長(zhǎng)ATIM窗口持續(xù)時(shí)間形成新的ATIM窗口。此過(guò)程反復(fù)進(jìn)行直到CIT大于CITThreshold時(shí)或ATIM窗口增大到ATIMmax時(shí)為止。ATIM窗口結(jié)束后，結(jié)點(diǎn)開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。IPSM協(xié)議在ATIM幀中和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組中包含有結(jié)點(diǎn)待傳輸?shù)姆纸M數(shù)量信息。這些信息能夠讓目的結(jié)點(diǎn)判斷出它是否接收完所有分組數(shù)據(jù)。如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)在TW窗口結(jié)束了數(shù)據(jù)傳輸，即使TW窗口還沒(méi)有關(guān)閉，結(jié)點(diǎn)也可進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如果源結(jié)點(diǎn)在beacon周期結(jié)束時(shí)沒(méi)有傳輸完數(shù)據(jù)，則在下一個(gè)beacon周期它和目的結(jié)點(diǎn)處于活躍狀態(tài)，不必傳輸ATIM幀就能繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。

IPSM協(xié)議中，結(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況同步調(diào)整ATIM窗口大小，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后就能進(jìn)入睡眠狀態(tài)。因此其節(jié)能效果比PSM好。

2.5 S-PAM協(xié)議

PSM協(xié)議中結(jié)點(diǎn)在TW窗口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸使用CSMA/CA機(jī)制，沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)到信道的結(jié)點(diǎn)就要退避一段時(shí)間再發(fā)送。S-PAM（The Slot-based Power Saving Mechanism）協(xié)議使得結(jié)點(diǎn)在退避時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)，提高節(jié)能效率。

在S-PAM中，將TW窗口劃分為幾個(gè)不同的時(shí)隙。結(jié)點(diǎn)只在選定的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)，相應(yīng)只在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)隙中處于活躍態(tài)，而在退避時(shí)隙時(shí)轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)。傳輸數(shù)據(jù)時(shí)隙在ATIM窗口中選定并通過(guò)ATIM分組進(jìn)行消息發(fā)布。S-PAM工作具體過(guò)程如圖6所示。

S-PAM協(xié)議中，結(jié)點(diǎn)在退避時(shí)間內(nèi)能進(jìn)入睡眠狀態(tài)，因此節(jié)能效率高。同時(shí)數(shù)據(jù)在分配好的時(shí)隙中傳輸，吞吐率也得以提高。但時(shí)隙分配機(jī)制比較復(fù)雜。

以上這些協(xié)議都是針對(duì)PSM的不足在某一方面進(jìn)行的改進(jìn)，使得節(jié)能性能得以提高。各協(xié)議性能比較如表1所示。目前，從多方面綜合考慮而進(jìn)行的節(jié)能研究還比較少。

3 節(jié)能技術(shù)所面臨的困難及發(fā)展方向

動(dòng)態(tài)關(guān)閉無(wú)線接口是802.11協(xié)議的主要節(jié)能機(jī)制，但需要解決好以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）如何獲得全網(wǎng)時(shí)鐘同步。PSM及其改進(jìn)協(xié)議大都使用beacon幀進(jìn)行同步，在全互連無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中是可行的。但對(duì)于多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)［9-12］而言，由于沒(méi)有一個(gè)通信范圍能覆蓋全網(wǎng)的中心結(jié)點(diǎn)，使得全網(wǎng)同步實(shí)現(xiàn)起來(lái)相當(dāng)困難。這就促使研究者必須研究解決同步問(wèn)題和異步時(shí)間驅(qū)動(dòng)情況下的節(jié)能技術(shù)；

（2）研究時(shí)間－報(bào)文綜合驅(qū)動(dòng)的節(jié)能技術(shù)。PSM及其改進(jìn)協(xié)議將時(shí)間軸劃分為不同的beacon周期進(jìn)行操作，屬于時(shí)間驅(qū)動(dòng)節(jié)能技術(shù)，沒(méi)有過(guò)多考慮網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷影響。網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷低時(shí)節(jié)能性能顯著。而在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷高時(shí)節(jié)能效果比較差。報(bào)文驅(qū)動(dòng)機(jī)制正好相反，它利用報(bào)文發(fā)送前交互的控制信息決定結(jié)點(diǎn)是否進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如果能將這兩種節(jié)能機(jī)制優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)又克服各自缺點(diǎn)，則能取得更好的節(jié)能效果；

（3）如何發(fā)送廣播報(bào)文。在普通網(wǎng)絡(luò)中，由于所有結(jié)點(diǎn)一直處于活躍狀態(tài)，廣播報(bào)文可以隨時(shí)發(fā)送。而當(dāng)運(yùn)行節(jié)能協(xié)議時(shí)，如何發(fā)送廣播報(bào)文是一個(gè)需要研究的問(wèn)題；

（4）模式轉(zhuǎn)換的能耗問(wèn)題。結(jié)點(diǎn)在睡眠狀態(tài)和活躍狀態(tài)間相互轉(zhuǎn)換時(shí)需要消耗額外的能量。如果睡眠時(shí)間過(guò)少，它節(jié)省的能量還不足以彌補(bǔ)模式轉(zhuǎn)換消耗的能量，此時(shí)就不宜進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如何確定最少睡眠時(shí)間也是必須要解決的問(wèn)題；

（5）如何判斷當(dāng)前存在的鄰居結(jié)點(diǎn)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)間常常要交互信息以判斷有哪些鄰結(jié)點(diǎn)。由于工作于節(jié)能模式的結(jié)點(diǎn)會(huì)在許多情況下處于睡眠狀態(tài)，這有可能影響某些結(jié)點(diǎn)對(duì)鄰居結(jié)點(diǎn)的正確判斷；

（6）協(xié)議各層如何協(xié)作以提高節(jié)能效果。節(jié)能問(wèn)題涉及到網(wǎng)絡(luò)的各層，進(jìn)行跨層設(shè)計(jì)非常有必要。在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議的節(jié)能研究是節(jié)能工作一個(gè)重要方面。MAC子層節(jié)能技術(shù)要考慮與路由協(xié)議協(xié)同工作，保證當(dāng)前處于睡眠狀態(tài)結(jié)點(diǎn)也能收到必要的路由信息。

無(wú)線終端在能源有限條件下能連續(xù)工作較長(zhǎng)時(shí)間是業(yè)界所希望的。因此節(jié)能問(wèn)題引起了國(guó)際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，產(chǎn)業(yè)界也一直在尋求通過(guò)采用節(jié)能機(jī)制來(lái)延長(zhǎng)終端工作時(shí)間的方法?？梢灶A(yù)期隨著時(shí)間的推移，各種新的節(jié)能機(jī)制將在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，從而進(jìn)一步推動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

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