基于博弈论的无线体域网QoS优化研究
发布时间：2021-02-03 17:04
近年来,随着微电子技术和无线通信技术的发展,无线体域网（Wireless Body Area Network,WBAN）在人们生活中的应用越来越广泛:医疗领域、运动娱乐和军事等方面。而由于全世界人口老龄化和慢性病患者数量迅速增长带来的危机,传统的医疗系统正面临着巨大的压力,WBAN作为一种新兴的技术,其在医疗领域中的应用能够大大缓解这一困境。WBAN中的各个传感器节点负责监测人体不同部位的体征参数,它们类型各异,对网络的服务质量（Quality of Service,QoS）需求有差异。例如不同传感器节点对数据传输速率的需求不同,并且传感器节点参数的优先级随医疗应用场景变化而有所区别。所以在综合考虑优先级和传输速率的基础上对网络QoS进行优化,会在一些应用场景中使网络达到更好的性能。同时,由于无线体域网人体信道的特殊性,使得节点能够携带的能量有限。而在一些实际应用场景中,会出现同一区域内有多个WBAN共存的情况,在多网共存情况下的功率控制研究具有较好的理论研究和实际应用意义。首先,针对WBAN节点异构,对数据速率需求不同的问题和需求,提出了一种基于协作议价博弈的数据速率分配算法。该算法...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线体域网架构
图 2.2 无线体域网网络拓扑结构一、星型拓扑如图 2.2 中图(a)所示，星型拓扑结构中，各个普通节点与中央控制节点进行组网，网络中每个普通节点直接同协调器（中心节点）进行通信，即一跳式网络协调器通过特定的协议，可以控制各个节点按照一定的“顺序”（时间的、空间的、不同频带的）与协调器进行通信[32]，普通节点通过一定的算法进行竞争，获取和协调器通信的优先权。而普通节点的功能是采集人体的各项身体指标并将数据整理上传。优点：采用此种拓扑结构，各普通节点和协调器的通信都处在可达范围内无需借助中继节点，使得网络结构得到简化，同时节点之间也不需要额外的路由算法，能够极大减轻普通节点的负担，从而提高节点的能量利用率。二、树形拓扑如图 2.2 中图(b)所示，树形拓扑结构中各传感器节点均为终端节点，它们既
图 2.3 无线体域网中各种类型的传感器节点四、网络动态变化无线体域网中传感器节点的位置是由它所采集的参数来决定的，例如心要放在离心脏近的位置，助听器放置耳中，测量血氧浓度的传感器在手才能保证数据的可靠性。同时人体是可移动的，当人的姿势产生变化时距离也随之变动，使得网络拓扑会产生一定程度的变化。例如人在走动来回摆动，使得手臂上和躯干上的节点距离时远时近[37]，人体的这些运能影响无线数据传输的可靠性。五、网络性能要求高无线体域网多用于医疗领域中，用来实时或非实时的监测身体指标从而的病情，因此对网络的可靠性、时延、能量消耗等性能要求较高。对于监测场景，对可靠性、能量消耗方面考虑的更多一些；而对于实时性的监是对突发疾病的监测，对一些重要紧急的数据传输的延时和可靠性有着
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于块稀疏贝叶斯学习的体域网心电压缩采样[J]. 彭向东,张华,刘继忠. 传感技术学报. 2015(03)
[2]WIRELESS BODY-AREA NETWORKS[J]. CHEN Wen,Benoit Geller,HU Fengye,JIANG Ting,WANG Qixin. 中国通信. 2015(02)
[3]基于可穿戴计算的智慧养老移动服务平台的设计与挑战[J]. 朱月兰,林枫,闫国华,王勇. 软件工程师. 2015(02)
博士论文
[1]无线体域网关键技术的研究[D]. 刘怡.北京邮电大学 2017
硕士论文
[1]基于博弈论的无线体域网网间干扰问题的研究[D]. 柯梦雅.安徽师范大学 2017
[2]基于功率控制的无线体域网间同频干扰抑制[D]. 赵孝松.中国科学技术大学 2016
[3]基于博弈论的无线体域网功率控制问题的研究[D]. 朱金艳.宁夏大学 2014
本文编号：3016863
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线体域网架构
图 2.2 无线体域网网络拓扑结构一、星型拓扑如图 2.2 中图(a)所示，星型拓扑结构中，各个普通节点与中央控制节点进行组网，网络中每个普通节点直接同协调器（中心节点）进行通信，即一跳式网络协调器通过特定的协议，可以控制各个节点按照一定的“顺序”（时间的、空间的、不同频带的）与协调器进行通信[32]，普通节点通过一定的算法进行竞争，获取和协调器通信的优先权。而普通节点的功能是采集人体的各项身体指标并将数据整理上传。优点：采用此种拓扑结构，各普通节点和协调器的通信都处在可达范围内无需借助中继节点，使得网络结构得到简化，同时节点之间也不需要额外的路由算法，能够极大减轻普通节点的负担，从而提高节点的能量利用率。二、树形拓扑如图 2.2 中图(b)所示，树形拓扑结构中各传感器节点均为终端节点，它们既
图 2.3 无线体域网中各种类型的传感器节点四、网络动态变化无线体域网中传感器节点的位置是由它所采集的参数来决定的，例如心要放在离心脏近的位置，助听器放置耳中，测量血氧浓度的传感器在手才能保证数据的可靠性。同时人体是可移动的，当人的姿势产生变化时距离也随之变动，使得网络拓扑会产生一定程度的变化。例如人在走动来回摆动，使得手臂上和躯干上的节点距离时远时近[37]，人体的这些运能影响无线数据传输的可靠性。五、网络性能要求高无线体域网多用于医疗领域中，用来实时或非实时的监测身体指标从而的病情，因此对网络的可靠性、时延、能量消耗等性能要求较高。对于监测场景，对可靠性、能量消耗方面考虑的更多一些；而对于实时性的监是对突发疾病的监测，对一些重要紧急的数据传输的延时和可靠性有着
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于块稀疏贝叶斯学习的体域网心电压缩采样[J]. 彭向东,张华,刘继忠. 传感技术学报. 2015(03)
[2]WIRELESS BODY-AREA NETWORKS[J]. CHEN Wen,Benoit Geller,HU Fengye,JIANG Ting,WANG Qixin. 中国通信. 2015(02)
[3]基于可穿戴计算的智慧养老移动服务平台的设计与挑战[J]. 朱月兰,林枫,闫国华,王勇. 软件工程师. 2015(02)
博士论文
[1]无线体域网关键技术的研究[D]. 刘怡.北京邮电大学 2017
硕士论文
[1]基于博弈论的无线体域网网间干扰问题的研究[D]. 柯梦雅.安徽师范大学 2017
[2]基于功率控制的无线体域网间同频干扰抑制[D]. 赵孝松.中国科学技术大学 2016
[3]基于博弈论的无线体域网功率控制问题的研究[D]. 朱金艳.宁夏大学 2014
本文编号：3016863
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