无线体域网中可靠高效数据传输策略研究

发布时间：2019-09-19 07:47

【摘要】：无线体域网是一种以人体为中心的低功耗无线传感器网络,它广泛应用于医疗、娱乐、体育训练等领域。在日常活动中,由于人体自身经常对无线体域信道形成遮挡,使得无线体域信道具有较强的阴影效应,因此无线体域网数据传输的可靠性通常难以得到保障。同时,由于人体上佩戴的传感器节点的电池尺寸非常有限,因此无线体域网对数据传输的能量效率提出了较高的需求。为了确保无线体域网中数据传输的可靠性和高效性,本文根据无线体域网的特点对数据传输策略进行了研究与设计： (1)考察了无线体域信道的时变特性和空间特性,并相应地建立了无线体域信道的时变模型和空间模型。基于上述模型,分别推导并得到了两个信道预测模型,从而实现了时间维度和空间维度上的信道预测。同时,基于不同场景下的信道实测数据验证了所提出模型的合理性和准确性,并分别提取出了不同场景下的信道模型参数,为后续研究提供了参考。 (2)在此基础上,针对无线体域网提出了一种基于预测的动态中继传输策略。该策略充分利用了无线体域信道的时变特性和空间特性,通过信道预测有效地解决了“如何合理高效利用中继节点”这一问题。同时,该策略不会引入额外的信令过程,也无需进行专门的信道感知,从而降低了系统复杂度与额外开销。仿真结果表明,该中继传输策略能够在保证传输可靠性的前提下提高中继传输的能量效率。 (3)将协作的中继传输策略和非协作的动态时隙分配策略相结合,为无线体域网设计出了一种混合式数据传输策略。该策略充分利用了上述两种策略各自的优势,它能够合理而高效地对传输时隙和中继节点进行动态分配。仿真结果表明,相对于单纯的中继传输策略而言,所提出的混合式数据传输策略进一步提高了无线体域网中数据传输的可靠性与能量效率。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【参考文献】