基于IEEE 802.15.6的无线体域网能量优化协议

发布时间：2025-01-06 22:05

　　无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)利用部署在人体体表或体内的传感器节点组成无线局域网,长时间的收集人体体征信息。无线体域网作为无线传感器网络的新兴分支,在远程医疗、体育训练与军事安全等方面具有巨大的应用价值。但是,在无线体域网中多采用电池作能量供给,能量十分有限。因此,在能量受限的情况下,对无线体域网的能量进行优化,延长网络节点生命周期具有理论研究价值与实际应用意义。论文在研究无线体域网通信标准IEEE 802.15.6协议的基础上,针对人体阴影效应与空闲侦听导致的能量浪费问题,分别进行相关优化。通过网络重传策略的优化减少人体阴影效应对网络通信的影响;通过网络节点苏醒间隔的优化减少传感器空闲侦听的时间。首先,考虑到人体阴影效应对无线体域网的影响,提出了一种跨层重传策略。当数据传输失败时,接收端根据物理层的信号特征判断失败原因,并将判断结果反馈给发送端。针对不同的失败原因,发送端在介质访问控制(Medium Access Control,MAC)层采取不同的重传策略以提高数据帧重传成功率。通过重传成功率的增加,减少因重复重传而产生的能量浪费。仿真实...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景和意义
    1.2 研究现状与发展趋势
    1.3 论文研究内容和结构
第二章 WBAN通信标准
    2.1 引言
    2.2 网络拓扑介绍
    2.3 安全模式
    2.4 IEEE802.15.6标准物理层
        2.4.1 窄带物理层
        2.4.2 超宽带物理层
        2.4.3 人体通信物理层
    2.5 IEEE802.15.6标准MAC层
        2.5.1 MAC层帧结构
        2.5.2 MAC层帧类型
        2.5.3 MAC层访问模式
        2.5.4 MAC层接入方式
    2.6 本章小结
第三章 阴影效应下的跨层重传策略
    3.1 引言
    3.2 跨层重传策略
        3.2.1 无线体域网网络模型
        3.2.2 无线体域网超帧结构
        3.2.3 无线体域网跨层重传
    3.3 模型分析
        3.3.1 离散马尔科夫链模型
        3.3.2 节点访问率
        3.3.3 网络吞吐量
        3.3.4 网络能量消耗
    3.4 实验仿真
        3.4.1 仿真场景设置
        3.4.2 仿真结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 无线体域网动态休眠机制
    4.1 引言
    4.2 无线体域网能耗研究
    4.3 基于前导码采样的动态休眠机制
        4.3.1 前导码采样协议研究
        4.3.2 无线体域网动态休眠工作场景
        4.3.3 基于前导码采样动态休眠算法
    4.4 模型分析
    4.5 实验仿真
        4.5.1 仿真场景设置
        4.5.2 仿真结果与分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文和科研项目



本文编号：4024054