基于网络编码的BAN数据可靠通信方法研究

发布时间：2017-06-01 11:19

  本文关键词：基于网络编码的BAN数据可靠通信方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现如今社会的老龄化与医疗资源短缺的矛盾正在成为社会发展的主要矛盾之一。人们对自己的健康问题越来越重视,希望可以及时获取自己的身体状况信息,但专业体检的花费较大,且时间成本较高。随着无线网络的发展和硬件的集成度提高使得无线传感器网络被广泛应用。无线体域网作为无线传感器网络的一个具体实例,在现代医疗保健和疾病预防体系中拥有着巨大需求。由于无线电信号潜在的辐射影响会危害人体的健康,因此并不适合体域网的网络环境。超声波作为一种对人体无害的无线信号传播手段,可以代替无线电通信方式应用到无线体域网中。由于超声波的传播方向性较强,原有的无线信号传播模型并不适用于超声波信号的传输控制。此外,人体表面的复杂性和人体运动导致的拓扑变动也为无线体域网的数据可靠传输带来了很大的困难。作为一种融合了编码和路由的信息交换技术的新型网络技术,网络编码在减少网络传输延迟,节约节点能耗,提高网络吞吐率,改善节点间负载均衡,增强网络的鲁棒性和提高通信可靠性方面有着很大的优势。因此将网络编码技术应用到无线体域网中,来提升无线体域网络的数据传输可靠性是非常有必要的。由于受无线传感器网络中网络节点能量的限制,节点的生存周期一直是一个研究热点。由于信息传播的能耗是无线传感器网络能耗的最大贡献者,因此减少消息传播的能耗是增加网络生存周期的手段之一。同理,对于无线体域网络,路由算法的节能策略也是延长无线体域网生存周期的方法之一。本文基于超声波信号的传输方式,针对体域网的数据传输问题,从如何提高通信的可靠性和延长网络生存周期两个方面进行了研究。通过在体域网的中继节点上利用网络编码算法,改善了无线体域网的数据可靠传输问题;通过动态节能的路由策略,延长了无线体域网的生存周期。最后通过实验验证了网络编码算法和路由算法的正确性,并通过与现有的算法进行对比,直观的反映了算法对数据可靠传递的改善以及网络生存周期的提升。
【关键词】：无线体域网 网络编码 可靠性 动态路由 生存周期
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 研究背景及现状11-12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 主要研究内容13
• 1.4 本文的组织结构13-15
• 第2章 无线体域网概述15-23
• 2.1 无线体域网的系统结构15-19
• 2.1.1 无线体域网基本概念15-16
• 2.1.2 无线体域网内部网络组成16-18
• 2.1.3 无线体域网信号传播及路由18-19
• 2.2 无线体域网的优点与挑战19-20
• 2.2.1 无线体域网的优点19-20
• 2.2.2 无线体域网的挑战20
• 2.3 基于超声波信号的无线体域网20-22
• 2.3.1 超声波体域网的特点20-21
• 2.3.2 超声波体域网的挑战21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 基于网络编码的可靠数据传输23-33
• 3.1 网络编码简介24-25
• 3.2 经典的网络编码方法25-27
• 3.2.1 集中式线性网络编码26-27
• 3.2.2 随机线性网络编码27
• 3.3 网络编码算法27-32
• 3.3.1 编码方式28-29
• 3.3.2 数据包格式29
• 3.3.3 解码方式29-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 动态路由算法设计33-41
• 4.1 BAN网络建模33
• 4.2 网络数据包格式33-34
• 4.3 基于卡尔曼滤波的节点生存周期预测34-35
• 4.4 网络路由建模35-36
• 4.5 改进的网络编码算法36-38
• 4.6 动态路由算法38-40
• 4.7 本章小结40-41
• 第5章 实验和数据分析41-49
• 5.1 网络编码测试41-45
• 5.1.1 对比算法41
• 5.1.2 实验设置41-42
• 5.1.3 网络可靠性测试42-45
• 5.2 路由测试45-48
• 5.2.1 对比算法45
• 5.2.2 实验设置45-46
• 5.2.3 网络生存周期测试46-48
• 5.3 本章小结48-49
• 第6章 总结与展望49-51
• 6.1 本文总结49
• 6.2 工作展望49-51
• 参考文献51-55
• 作者简介55-56
• 致谢56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 朱晓娟;陆阳;邱述威;官骏鸣;;无线传感器网络数据传输可靠性研究综述[J];计算机科学;2013年09期

2 刘毅;宋余庆;;无线体域网技术研究[J];小型微型计算机系统;2013年08期

3 卢先领;彭能明;徐保国;;无线体域网中能量高效且可靠的自适应路由协议[J];电子与信息学报;2013年06期

4 蒋莹;吴蒙;;WSN基于网络编码数据传输可靠性研究[J];计算机技术与发展;2013年04期

5 董赞强;沈苏彬;;网络编码研究综述[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2012年03期

6 宫继兵;王睿;崔莉;;体域网BSN的研究进展及面临的挑战[J];计算机研究与发展;2010年05期

7 肖潇;王伟平;杨路明;张帅;;基于网络编码的无线网络广播重传方法[J];通信学报;2009年09期

8 高磊;孙学斌;周正;;超宽带生物无线传感器网络热效应研究[J];现代生物医学进展;2009年03期

9 曹瀚文;王文博;;GNU Radio:开放的软件无线电平台[J];电信快报;2007年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 刘帅;超声波体域网下的链路研究及数据融合[D];吉林大学;2014年

2 王洋;基于定向天线的无线Ad Hoc网络协议研究[D];上海交通大学;2014年

3 胡金秀;多播网络编码算法研究[D];西安电子科技大学;2010年

4 刘汉春;无线体域网生存期与节点运动模型研究[D];上海交通大学;2010年

5 刘垠;基于定向天线的WSN的分簇路由协议[D];电子科技大学;2009年

6 李彦平;移动自组网的定向天线组网技术研究[D];西安电子科技大学;2003年

  本文关键词：基于网络编码的BAN数据可靠通信方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：412484