[發(fā)明專利]一種基于無線信號強度預(yù)測的終端節(jié)能的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104467997A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張懿;何源;朱彤
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫清華信息科學(xué)與技術(shù)國家實驗室物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中心
• 主分類號: H04B17/373
• 分類號: H04B17/373;H04W52/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 路凱;胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動計算領(lǐng)域，具體涉及一種基于無線信號強度預(yù)測的終端節(jié)能的方法和裝置。

背景技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)(WIFI)作為一項發(fā)展十分成熟的技術(shù)，WIFI為個人電腦和手持終端(例如：手機和平板電腦等)提供了便捷的網(wǎng)絡(luò)接入，尤其是智能手機，使其成為用戶日常生活中不可或缺的一部分。

使用WIFI進行數(shù)據(jù)包傳輸時消耗的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于3G網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)包傳輸時消耗的能量。例如，在傳輸一個數(shù)據(jù)包時，使用WIFI進行傳輸時消耗的能量僅為0.04J，而3G網(wǎng)絡(luò)和4G?LTE網(wǎng)絡(luò)則會分別消耗7.38J和12.76J。然而，對于同樣的大小的數(shù)據(jù)傳輸，無線信號強度從-50dBm下降到-90dBm會造成810.5％的多余能量消耗，因此，較差的WIFI鏈接不僅降低了整體的吞吐量，而且極大地延長了WIFI傳輸時長，這樣造成的結(jié)果就是傳輸單位字節(jié)消耗的能量極大地增加。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過在個人電腦和手持終端(例如：手機和平板電腦等)上或者WIFI接入點上設(shè)計調(diào)度策略來提高WIFI的能量利用效率，但是，這種方法并沒有從本質(zhì)上解決無線信號強度對WIFI能耗造成的影響，這種方法所具有的能量收益會很快的被較差的無線信號環(huán)境所抵消掉，因此，在無線信號質(zhì)量不穩(wěn)定時，WIFI的能量利用效率低且能量消耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種基于無線信號強度預(yù)測的終端節(jié)能方法和裝置，以提高高質(zhì)量無線信號的利用效率，同時降低無線信號的能量消耗，從而對終端的能量使用進行優(yōu)化。

在第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于無線信號強度預(yù)測的終端節(jié)能方法，所述方法包括：

獲得當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的預(yù)測值；

根據(jù)所述當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的預(yù)測值，選擇符合發(fā)送要求的時間窗口；

對所述符合發(fā)送要求的時間窗口內(nèi)各應(yīng)用程序的等待隊列進行優(yōu)先級排序；

根據(jù)所述優(yōu)先級排序結(jié)果，響應(yīng)所述等待隊列中各應(yīng)用程序使用無線信號的請求。

進一步地，所述獲得當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的預(yù)測值包括：

采集歷史時間窗口內(nèi)無線信號的強度值；

根據(jù)所述采集到的歷史時間窗口內(nèi)無線信號的強度值計算當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的分布函數(shù)；

根據(jù)所述當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的分布函數(shù)，利用邊緣概率分布獲得當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的預(yù)測值。

進一步地，對所述符合發(fā)送要求的時間窗口內(nèi)各應(yīng)用程序的等待隊列進行優(yōu)先級排序包括：

獲取各應(yīng)用程序的應(yīng)用參數(shù)，其中，所述應(yīng)用參數(shù)包括各應(yīng)用程序在等待隊列中的等待時間、各應(yīng)用程序與用戶的相關(guān)性和各應(yīng)用程序的阻塞截止時間；

根據(jù)各應(yīng)用程序的應(yīng)用參數(shù)對所述符合發(fā)送要求的時間窗口內(nèi)各應(yīng)用程序的等待隊列進行優(yōu)先級排序。

進一步地，根據(jù)所述優(yōu)先級排序結(jié)果，響應(yīng)所述等待隊列中各應(yīng)用程序使用無線信號的請求包括：

判斷所述符合發(fā)送要求的時間窗口內(nèi)各應(yīng)用程序的傳輸數(shù)據(jù)是否小于所述符合發(fā)送要求的時間窗口的容量，

若是，根據(jù)所述優(yōu)先級排序結(jié)果，響應(yīng)所述等待隊列中各應(yīng)用程序使用無線信號的請求；

若否，則將所述符合發(fā)送要求的時間窗口內(nèi)各應(yīng)用程序的傳輸數(shù)據(jù)剪切為第一傳輸數(shù)據(jù)和第二傳輸數(shù)據(jù)，其中，所述第一傳輸數(shù)據(jù)在所述符合發(fā)送要求的時間窗口內(nèi)進行傳輸，所述第二傳輸數(shù)據(jù)在下一個符合發(fā)送要求的時間窗口時進行傳輸。

進一步地，所述方法還包括：

偵測終端中實時運行的應(yīng)用程序；

當(dāng)偵測到實時運行的應(yīng)用程序時，響應(yīng)該實時運行的應(yīng)用程序使用無線信號的請求。

在第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于無線信號強度預(yù)測的終端節(jié)能裝置，所述裝置包括：

預(yù)測模塊，用于獲得當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的預(yù)測值；

窗口選擇模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的預(yù)測值，選擇符合發(fā)送要求的時間窗口；

優(yōu)先級模塊，用于對所述符合發(fā)送要求的時間窗口內(nèi)各應(yīng)用程序的等待隊列進行優(yōu)先級排序；

第一響應(yīng)模塊，用于根據(jù)所述優(yōu)先級排序結(jié)果，響應(yīng)所述等待隊列中各應(yīng)用程序使用無線信號的請求。

進一步地，所述預(yù)測模塊包括：

采集單元，用于采集歷史時間窗口內(nèi)無線信號的強度值；

計算單元，用于根據(jù)所述采集到的歷史時間窗口內(nèi)無線信號的強度值計算當(dāng)前時間窗口內(nèi)無線信號強度的分布函數(shù)；