Zielone sieci Wi-Fi

Energooszczędność urządzeń elektronicznych to obecnie nie tylko moda, ale niemal podstawowy wymóg ich pracy. Producenci, korzystając z doświadczeń ze sprzętem komputerowym (np. zaawansowane mechanizmy oszczędzania energii w urządzeniach przenośnych), rozpoczęli również prace nad zwiększaniem efektywności energetycznej w sprzęcie Wi-Fi. W większości urządzeń bezprzewodowych funkcje ochrony energii są wyłączane domyślnie. Dlaczego, jakie są stosowane i na ile są skuteczne - spróbujemy odpowiedzieć na te pytania, prezentując także wyniki testu mechanizmów oszczędzania energii w sieciach Wi-Fi.

Zarządzanie energią w sieciach bezprzewodowych

Zarządzanie energią w sieciach Wi-Fi to zagadnienie dość nowe. W tradycyjnym trybie pracy, klient Wi-Fi wykorzystuje dwa podstawowe tryby: urządzenie jest włączone lub wyłączone.

Rozpoznanie podstawowych trybów pracy Wi-Fi pomoże nam zrozumieć mechanizmy ochrony energii w standardzie 802.11. W zależności od producenta oraz implementacji układów elektronicznych, znane mechanizmy mogą przybierać różne formy i charakteryzować się różnymi parametrami.

Jak działa tryb PSM?

PSM (Power Save Mode) jest jednym z najczęściej wykorzystywanych mechanizmów oszczędzania energii. W sieciach Wi-Fi przeważnie polega na okresowym przechodzeniu klienta bezprzewodowego w stan uśpienia, kiedy następuje wyłącznie minimalny pobór energii. Gdy PSM jest włączone, klient radiowy przechodzi w tryb niskiego zapotrzebowania na energię wyłącznie na określony czas. W celu prawidłowej wymiany danych, klient "wybudza się" w zdefiniowanych przedziałach czasowych, aby odebrać dane zgromadzone w punkcie dostępowym. Jeżeli punkt dostępowy ma dane, klient Wi-Fi przechodzi do normalnego dialogu z punktem dostępowym. Gdy klient Wi-Fi znajduje się w stanie "uśpienia", nie ma możliwości przesłania do niego danych. Wtedy punkt dostępowy musi pracować jako bufor dla pakietów przeznaczonych do klienta Wi-Fi. Aby wybudzanie było zgodne z pracą punktu dostępowego, z którego będą wysyłane informacje do klienta, konieczna będzie synchronizacja zegarów obu urządzeń. Całość reguluje wymiana specjalnych ramek, które odpowiadają za synchronizację oraz negocjację interwału pracy. Ta technika nazywana jest synchroniczną. Ramki informują także punkt dostępowy o konieczności współpracy z danym klientem w trybie PSM. Po ustaleniu parametrów komunikacji ruch jest przekazywany do klienta. Łatwo zauważyć, że PSM dodaje narzut protokołów na połączenia Wi-Fi. Znacznym utrudnieniem przy korzystaniu z tych mechanizmów są opóźnienia w dostarczaniu danych. Kolejny problem to zmniejszona szybkość transmisji danych. Wymiana komunikatów PSM musi wykorzystywać część przepustowości alokowanej dla ruchu danych.

Zielone sieci Wi-Fi

Synchroniczna wersja PSM

Asynchroniczne tryby oszczędzania energii także zostały zdefiniowane w mechanizmach Power Save dla Wi-Fi. Wśród nich najpopularniejszym jest WMM Power Save, propagowany przez Wi-Fi Alliance. Asynchroniczność oznacza, że klient będzie powiadamiał infrastrukturę o potrzebie wysłania danych. W tym przypadku klient pracuje z pełną mocą zawsze, gdy tego potrzebuje. Klient przechodzi w tryb oszczędny w dowolnym momencie, a nie wyznaczonym precyzyjnie czasie. Ta technika jest bardzo użyteczna w przypadku ruchu wrażliwego na opóźnienia, takiego jak głos. Może ona przynieść znaczne korzyści, gdy będzie szerzej wdrażana i bardziej dostępna. Podobne techniki ochrony energii uwzględnia specyfikacja 802.11n.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200