嵌入式移动终端WiFi子系统的低功耗研究

发布时间：2017-07-04 19:07

  本文关键词：嵌入式移动终端WiFi子系统的低功耗研究

  更多相关文章： WiFi切换 低功耗 预认证

【摘要】：随着局域网技术的发展和普遍应用,以WiFi网络为代表的无线局域网技术为用户提供了更方便快捷的网络接入通道。但由于WiFi热点的覆盖范围有限,随着设备和热点之间距离的增加,信号强度减弱,网络连接速度和带宽也相应降低,此时如果不及时启动WiFi切换过程从而切换到另一个更好的WiFi网络上的话,继续使用当前网络不仅会影响对网络要求高的实时应用程序的使用,同时会引发更大的功耗。因此,本文从优化WiFi子系统切换的角度出发研究如何降低设备功耗。本文基于用户移动方式和身份预认证两个方面展开研究,主要工作如下：1.对国内外WiFi子系统低功耗优化策略进行研究,总结出了WiFi网络的特点以及切换过程所产生的延迟,并详细介绍了常见的WiFi切换算法原理及切换过程,指出了当前算法所存在的不足,为本文的研究奠定理论基础。2.基于用户移动方式的WiFi网络切换策略研究：根据用户在不同热点之间的移动信息,结合热点的信号强度,制订了基于用户移动方式的WiFi切换策略。算法得出性能最优的热点作为设备连接的目标热点,实现切换过程。3.基于预认证的WiFi网络切换策略研究：本文通过对认证过程的分析,提出频繁切换区域选择算法,获取需要提前认证的热点信息,之后通过阈值切换策略以及预先身份认证机制实现热点的预认证过程,完成切换。4.实验验证：通过与硬切换策略进行实验比较,验证了基于用户移动方式的WiFi切换策略和基于预认证的WiFi切换策略；最终得出本文所制定的基于用户移动方式切换策略和预认证的WiFi切换策略能够降低设备的功耗。
【关键词】：WiFi切换 低功耗 预认证
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 WiFi子系统的硬件级低功耗研究11-12
• 1.2.2 WiFi子系统的软件级低功耗研究12-14
• 1.2.3 总结14-15
• 1.3 本文的主要工作15
• 1.4 论文组织结构15-18
• 第二章 WiFi切换相关技术研究18-32
• 2.1 扫描方式18-20
• 2.1.1 主动扫描18-19
• 2.1.2 被动扫描19-20
• 2.2 WiFi网络切换的分析20-25
• 2.2.1 WiFi网络特点20
• 2.2.2 WiFi快速切换过程20-23
• 2.2.3 切换过程延迟分析23-25
• 2.3 无线网络中的切换管理25-27
• 2.3.1 切换启动的条件25-26
• 2.3.2 切换决策标准26-27
• 2.4 常见的切换方法27-30
• 2.4.1 减小信标帧间隔算法27
• 2.4.2 选择性信道扫描算法27-28
• 2.4.3 邻居图算法28-29
• 2.4.4 预先扫描算法29-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 基于用户移动方式的WiFi网络切换策略32-44
• 3.1 模糊逻辑32-38
• 3.1.1 模糊逻辑概述32-34
• 3.1.2 模糊化34
• 3.1.3 模糊规则库34-36
• 3.1.4 模糊推理36-38
• 3.1.5 解模糊化38
• 3.2 切换规则38-39
• 3.2.1 测量信号强度值38-39
• 3.2.2 判定用户移动方向39
• 3.3 预切换算法39-43
• 3.3.1 基于移动方式和RSSI的模糊推理的设计40-41
• 3.3.2 模糊规则的设计41-42
• 3.3.3 动态切换42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 基于预认证的WiFi网络切换策略44-52
• 4.1 预认证参数44-46
• 4.1.1 认证过程分析44-46
• 4.1.2 用户优先级分析46
• 4.2 频繁切换区域选择算法46-48
• 4.3 预认证机制设计48-51
• 4.3.1 阈值切换策略48-49
• 4.3.2 预先身份认证机制49-50
• 4.3.3 预认证机制评估50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 实验分析52-56
• 5.1 基于用户移动方式WiFi切换实验52-54
• 5.1.1 实验设备与环境52
• 5.1.2 实验内容及方案52-53
• 5.1.3 实验结果分析53-54
• 5.2 基于预认证的WiFi切换实验54-55
• 5.2.1 实验设备与环境54-55
• 5.2.2 实验内容及方案55
• 5.2.3 实验结果分析55
• 5.3 本章小结55-56
• 总结与展望56-58
• 总结56-57
• 展望57-58
• 参考文献58-64
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果64-66
• 致谢66

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本文编号：518958