Energy efficiency of IEEE 802.11 WLANs with adaptive modulation schemes

Energy efficiency of IEEE 802.11 WLANs with adaptive modulation schemes

 

Energy efficiency of wireless communication systems has recently drawn rising attention due to their widespread deployment. Wireless local area networks (WLANs) are an attractive choice for a broadband wireless connectivity to the global communication infrastructure. Despite their advantages, a traditional WLAN consumes significant amount of power to contend with the shared wireless medium. This article aims at presenting an analytical model for energy efficiency investigation of IEEE 802.11 with a distributed coordinated function access method. The model adopts adaptive modulation schemes at the physical layer in order to guarantee the packet error rate upper-bound. The wireless channel dynamic is taken into account. Furthermore, the average packet error rate and spectral efficiency for transmissions over Nakagami-m fading channels are evaluated. The effects of the packet size, average signal-to-noise ratio and number of contending nodes on the energy efficiency are presented. Numerical results reveal the benefits of employing adaptive modulation schemes on the system’s energy efficiency.

 

Развитието и широкото внедряване на безжични комуникационни системи поставя въпроса за оценка на енергийна им ефективност. Безжичните локални мрежи са предпочитано решение за широколентов достъп до глобалната комуникационна инфраструктура. Наред със своите преимущества технологията се характеризира с някои слабости по отношение на енергийната им ефективност. Статията има за цел да представи аналитичен модел за оценка на енергийната ефективност на IEEE 802.11-базирани мрежи, използващи разпределена координационна функция (DCF). Моделът отчита въвеждане на схеми за адаптивна модулация на физическо ниво и оценява динамиката на безжичния канал за връзка. Изследвано е влиянието на размера на пакетите, броят конкуриращи се възли и параметрите на канала върху енергийната ефективност на системата. Представените резултати демонстрират ползите от въвеждане на схеми за адаптивна модулация върху енергийната ефективност.

 

Download PDF full text