基于延時容忍任務的Wi-Fi低功耗方法

摘要：針對Wi-Fi接口長時間保持活動（ACTIVE）狀態導致電池電量快速消耗的不足，對數據傳輸模式和延時容忍任務進行分析并提出一種基于延時容忍任務的無線網絡接口低功耗管理方法.該方法采用延時策略，通過檢查無線網絡接口狀態，推遲發送延時容忍任務的非實時數據，延長空閑（IDLE）狀態時間，保證數據在ACTIVE狀態批量傳輸，同時設置最大等待時間閾值以在確保用戶體驗質量的前提下使得數據傳輸的總能耗減少.實驗結果表明：與未應用延時策略相比，延時策略降低了4.5%的數據傳輸能耗.

關鍵詞：Wi-Fi；低功耗方法；延時容忍任務；上行流量；延時策略；用戶體驗質量

中圖分類號：TP334.7文獻標志碼：A

0引言

Wi-Fi網絡接口是嵌入式系統的重要通信組件［1］.與通用移動通信技術的長期演進（long term evolution，LTE）和第4代移動通信技術（the 4th generation mobile communication technology，4G）相比，Wi-Fi成本更低且能效更高.Wi-Fi的高傳輸速率減少了數據傳輸時間，延長了空閑（IDLE）狀態的時間，為使用低功耗方法降低Wi-Fi能耗提供了條件［2-3］.下行流量低功耗方法已有深入的研究［4-6］，而針對延時容忍應用程序上行流量低功耗方法的研究卻較少.延時敏感和延時容忍任務對數據傳輸實時性要求不同，通過擴展IDLE狀態和降低狀態切換次數，能為延時容忍任務提供更多節能機會.本研究分析了數據傳輸模式和Wi-Fi接口功耗特性，提出了針對延時容忍應用程序的Wi-Fi低功耗策略，通過延時數據傳輸降低802.11接口能耗.

1無線網絡接口功耗管理

1.1Wi-Fi功耗模型

Wi-Fi接口存在空閑（IDLE）、提升……