即时通信应用中的移动终端节能方案研究

【摘要】：近几年来，随着无线网络的不断普及和发展，智能手机等移动设备被越来越多地应用到人们的日常生活中。它可以为人们的生活提供非常多的便利服务，与此同时，开发人员也在手机上面开发越来越多的应用。但是，移动设备本身体积小，能量供给有限，也并非随时都处于插电状态，这些应用极快地消耗手机电量，严重缩短电池的续航时间，给人们带来极大的不便。移动社区一直致力于研究降低移动终端能耗的技术，提出的许多能量管理技术往往都是针对网络通信设备，例如无线网卡，这是因为在进行网络通信时，在移动终端的各个硬件组成部分中，无线网卡所消耗的能量占了整个设备能耗的相当大的比重。本文针对手机上的即时通信应用能耗大的特点，给出了节能方案策略，在一定程度上解决了手机的能耗问题。 本文通过分析即时通信的常用实现技术---时间片轮询的应用特征，提出了两种基于即时通信的节能方案。众所周知，时间片轮询的方式需要客户端定时向服务器发送查询请求，消息的延迟与时间片的选取有很大的关系，而且在网络负载较低时会产生很多无用的通信量。要想实现节能，一个有效的途径是降低无线网卡的能耗，当其没有数据需要发送或者接收时，把它调整到低功耗的睡眠状态。在本文中，我们在自主开发的地图岛交流平台上，研究了两种节能方案。一种是基于Comet的长拉技术，它可以在服务器端与客户端之间保持一条HTTP连接，当有新消息到达时，服务器可以主动把新消息推送给客户端，这样可以避免客户端频繁地向服务器发送请求，从而有效节省电能，而且减少了消息延迟。另一种是改进的时间片轮询方案，它通过记录用户间每一次的会话时间间隔，自适应的调整时间片长度，从而降低了查询的次数，尽可能减少了无线网卡处于高功耗模式的时间，在消息延迟和节能效果之间取得了比较好的折衷。 最后，本文通过一系列的仿真实验，对提出的两种节能方案的性能进行了评估和分析。实验结果显示，节能方案能够较好的实现节能效果，且运行过程中不会影响功能业务的正常使用。 【关键词】：移动终端 即时通信 节能 无线网卡 自适应算法
【学位授予单位】：中山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TN929.53
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 选题背景和意义9-11
• 1.2 国内外研究状况11-18
• 1.3 本文的主要工作18
• 1.4 本文的组织结构18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第2章 地图岛项目介绍20-34
• 2.1 系统开发环境20-22
• 2.2 地图岛系统架构22-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第3章 基于 Comet 技术的即时通信34-54
• 3.1 时间片轮询技术和原理34-36
• 3.2 时间片轮询存在的问题36-37
• 3.3 服务器推技术的应用37-38
• 3.4 基于 HTTP 长连接的服务器推技术38-42
• 3.5 服务器端设计与实现42-53
• 3.6 本章小结53-54
• 第4章 自适应节能控制算法54-71
• 4.1 无线网卡能耗模型的建立54-56
• 4.2 基于客户端的节能控制算法56-60
• 4.3 实验仿真60-69
• 4.4 结论69-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第5章 总结与展望71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77

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