MobileWIMAX省電模式概述
前言
無(wú)線通信系統(tǒng)由固接式進(jìn)展到移動(dòng)式，首當(dāng)其沖的便是耗電問(wèn)題。首先，由于用戶裝置大多使用電池來(lái)維持運(yùn)作，在移動(dòng)的同時(shí)又進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)工作，勢(shì)必快速消耗電池電量。透過(guò)空氣接口鏈接的客戶端(MS)與基站(BS)兩端裝置，電源必須保持在開啟狀態(tài)以維持通信正常，因此即便在沒(méi)有傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，用戶裝置仍持續(xù)消耗電量。另一方面，客戶端為維持在大區(qū)域移動(dòng)時(shí)的信號(hào)質(zhì)量或是需求較高的傳輸服務(wù)質(zhì)量(QoS)，必須發(fā)起換手(Handover)。通常執(zhí)行換手會(huì)伴隨著大量的控制信息傳送與等待時(shí)間，不但耗電也降低頻寬利用率。
目前無(wú)線通信系統(tǒng)所制定省電模式，通常利用數(shù)據(jù)傳輸管理機(jī)制，讓客戶端與基站的通信暫時(shí)中斷，或是簡(jiǎn)化換手程序與頻率，以減緩裝置電量損耗�；贗EEE 802.16e-2005[1][2]標(biāo)準(zhǔn)的Mobile WiMAX，也制定了睡眠模式與閑置模式兩種的省電模式操作。由于兩者省電效益與衍生的維護(hù)成本上有明顯差異，本文將分別就兩者基本概念與運(yùn)作原理提出說(shuō)明，并探討其差異。
睡眠模式
睡眠模式目的在于節(jié)省客戶端電量，并降低基站頻寬資源的使用。客戶端在執(zhí)行初始網(wǎng)絡(luò)登入程序(Network Entry)之后，即開始使用服務(wù)基站(Serving BS)提供的傳輸服務(wù)。由于客戶端與基站并非隨時(shí)都有封包在收送，因此兩端可以事先預(yù)測(cè)并協(xié)議出不需收送封包的時(shí)間，謂之不可用時(shí)段(Unavailable Interval)。睡眠模式即是讓兩端的鏈接在不可用時(shí)段里進(jìn)入無(wú)作用狀態(tài)，此時(shí)的客戶端可暫時(shí)關(guān)掉裝置電源或掃描周圍的基站以提前取得連結(jié)數(shù)據(jù)。
因?yàn)閃iMAX的傳輸鏈接屬于聯(lián)機(jī)導(dǎo)向(Connection-oriented)，封包必須分配到已建立好的聯(lián)機(jī)(Connection)后才予以收送。在正常操作下，客戶端與基站可隨時(shí)使用各聯(lián)機(jī)來(lái)收送封包;一旦開啟睡眠模式，就會(huì)限制聯(lián)機(jī)的使用，尤其在不可用時(shí)段里更將停用所有聯(lián)機(jī)。由此可知，在睡眠模式下聯(lián)機(jī)并非被移除，而只是暫時(shí)無(wú)法使用，其目的是讓客戶端離開睡眠模式后即能直接收送封包，并不需重新建立聯(lián)機(jī)。
為適應(yīng)睡眠模式的傳輸特性，客戶端必須調(diào)整封包傳輸?shù)呐懦�。為使睡眠模式的使用不影響�?lián)機(jī)的傳輸服務(wù)質(zhì)量，封包的排程計(jì)算必須以各聯(lián)機(jī)的QoS參數(shù)為下限值。若要推算不可用時(shí)段，則還需把當(dāng)時(shí)系統(tǒng)資源及頻寬資源使用情形列為評(píng)量標(biāo)準(zhǔn)。
由于各聯(lián)機(jī)傳輸封包的行為不同，頻寬需求的方式也不同，使用省電類別(PowerSaving Class)可讓聯(lián)機(jī)的管理較有系統(tǒng)。省電類別即是一群具有共通或相近傳輸特性的聯(lián)機(jī)。被歸屬在同一省電類別的聯(lián)機(jī)，其傳輸行為就必須遵從當(dāng)時(shí)所設(shè)置的屬性，因此客戶端只要調(diào)整省電類別的屬性值即可套用到各聯(lián)機(jī)。目前這些屬性包含何時(shí)啟用睡眠模式，何時(shí)允許封包傳輸，何時(shí)進(jìn)入低耗電狀態(tài)，何時(shí)須離開睡眠模式等。
