WLAN系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)及DC-DC轉(zhuǎn)換器節(jié)能算法研究.pdf

1、近幾年，我國無線局域網(wǎng)(WLAN)的熱點區(qū)域范圍不斷擴大，信號覆蓋效果也顯著增強，同時伴隨著無線接入點(AP)能耗的激增。前期的WLAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計及AP設(shè)備沒有充分考慮節(jié)能的問題，而是以追求信號強度、擴大覆蓋范圍為首要目標(biāo)，現(xiàn)在要充分考慮節(jié)能技術(shù)的引用。長期以來AP中的電源都是采用模擬結(jié)構(gòu)的，即電源模塊的輸出電壓電流不能隨著節(jié)能策略的調(diào)整進行變化，自然也達不到節(jié)能的效果。隨著數(shù)字電路功能日益強大，成本也在不斷降低，數(shù)字電源具備傳統(tǒng)模擬

2、電源產(chǎn)品無法比擬的優(yōu)勢。人們已經(jīng)將數(shù)字技術(shù)引入電源產(chǎn)品，數(shù)字電源在不遠的將來必將從實驗室走向商用。
　　本論文在網(wǎng)絡(luò)層面提出WLAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的節(jié)能化設(shè)計方案;在AP設(shè)備層面引入自適應(yīng)數(shù)字電源技術(shù)，提出AP設(shè)備內(nèi)部各模塊的節(jié)能策略，實現(xiàn)AP應(yīng)用中的直流直流轉(zhuǎn)換器的最優(yōu)轉(zhuǎn)換效率的算法;在數(shù)字電源層面，設(shè)計了具有最小模塊損耗的數(shù)字環(huán)路直流直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器，它是數(shù)字電源最重要的組成部分。論文創(chuàng)新點包括以下五方面:一、在深入研究現(xiàn)有

3、WLAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上提出四種網(wǎng)絡(luò)節(jié)能優(yōu)化方案，并給出了相應(yīng)的算法和實現(xiàn)流程，并在現(xiàn)網(wǎng)進行了試點，充分驗證了其節(jié)能的有效性。二、創(chuàng)造性的提出AP電源能耗評估模型，并對“節(jié)能設(shè)計原則”和“等級更新原則”進行了詳細分析，給出了各種場景的測算模型（能效比），最后得出“熱點AP綜合場景模型”，這套模型已經(jīng)被運營商廣泛采納，并作為熱點AP入網(wǎng)測試中的重要節(jié)能評測方法。三、提出“DC-DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)化效率是節(jié)能的關(guān)鍵”的理論，并解決了“如何使直流

4、直流轉(zhuǎn)換器在輕重負載時實現(xiàn)效率最大化”的問題，給出解決方案和具體算法。在此基礎(chǔ)上對于“任何負載條件下達到最優(yōu)轉(zhuǎn)換效率的開關(guān)尺寸”加以分析，指出了針對AP應(yīng)用存在最優(yōu)的轉(zhuǎn)換效率，給出了兩種實現(xiàn)算法，并給出其芯片實現(xiàn)方案。四、將數(shù)字環(huán)路直流直流轉(zhuǎn)換器引入傳統(tǒng)AP模塊中，提出了數(shù)字控制實現(xiàn)AP的動態(tài)節(jié)能算法，并通過動態(tài)調(diào)整環(huán)路特性解決了達到最小損耗的方法，設(shè)計了最小模塊損耗的數(shù)字環(huán)路直流直流轉(zhuǎn)換器。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化了具有共享延遲線單元的ADC