基于博弈論的無線體域網(wǎng)QoS優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-02-03 17:04
近年來,隨著微電子技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線體域網(wǎng)(Wireless Body Area Network,WBAN)在人們生活中的應(yīng)用越來越廣泛:醫(yī)療領(lǐng)域、運動娛樂和軍事等方面。而由于全世界人口老齡化和慢性病患者數(shù)量迅速增長帶來的危機,傳統(tǒng)的醫(yī)療系統(tǒng)正面臨著巨大的壓力,WBAN作為一種新興的技術(shù),其在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用能夠大大緩解這一困境。WBAN中的各個傳感器節(jié)點負責監(jiān)測人體不同部位的體征參數(shù),它們類型各異,對網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)需求有差異。例如不同傳感器節(jié)點對數(shù)據(jù)傳輸速率的需求不同,并且傳感器節(jié)點參數(shù)的優(yōu)先級隨醫(yī)療應(yīng)用場景變化而有所區(qū)別。所以在綜合考慮優(yōu)先級和傳輸速率的基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)QoS進行優(yōu)化,會在一些應(yīng)用場景中使網(wǎng)絡(luò)達到更好的性能。同時,由于無線體域網(wǎng)人體信道的特殊性,使得節(jié)點能夠攜帶的能量有限。而在一些實際應(yīng)用場景中,會出現(xiàn)同一區(qū)域內(nèi)有多個WBAN共存的情況,在多網(wǎng)共存情況下的功率控制研究具有較好的理論研究和實際應(yīng)用意義。首先,針對WBAN節(jié)點異構(gòu),對數(shù)據(jù)速率需求不同的問題和需求,提出了一種基于協(xié)作議價博弈的數(shù)據(jù)速率分配算法。該算法...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
無線體域網(wǎng)架構(gòu)
圖 2.2 無線體域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)一、星型拓撲如圖 2.2 中圖(a)所示,星型拓撲結(jié)構(gòu)中,各個普通節(jié)點與中央控制節(jié)點進行組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)中每個普通節(jié)點直接同協(xié)調(diào)器(中心節(jié)點)進行通信,即一跳式網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過特定的協(xié)議,可以控制各個節(jié)點按照一定的“順序”(時間的、空間的、不同頻帶的)與協(xié)調(diào)器進行通信[32],普通節(jié)點通過一定的算法進行競爭,獲取和協(xié)調(diào)器通信的優(yōu)先權(quán)。而普通節(jié)點的功能是采集人體的各項身體指標并將數(shù)據(jù)整理上傳。優(yōu)點:采用此種拓撲結(jié)構(gòu),各普通節(jié)點和協(xié)調(diào)器的通信都處在可達范圍內(nèi)無需借助中繼節(jié)點,使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到簡化,同時節(jié)點之間也不需要額外的路由算法,能夠極大減輕普通節(jié)點的負擔,從而提高節(jié)點的能量利用率。二、樹形拓撲如圖 2.2 中圖(b)所示,樹形拓撲結(jié)構(gòu)中各傳感器節(jié)點均為終端節(jié)點,它們既
圖 2.3 無線體域網(wǎng)中各種類型的傳感器節(jié)點四、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化無線體域網(wǎng)中傳感器節(jié)點的位置是由它所采集的參數(shù)來決定的,例如心要放在離心臟近的位置,助聽器放置耳中,測量血氧濃度的傳感器在手才能保證數(shù)據(jù)的可靠性。同時人體是可移動的,當人的姿勢產(chǎn)生變化時距離也隨之變動,使得網(wǎng)絡(luò)拓撲會產(chǎn)生一定程度的變化。例如人在走動來回擺動,使得手臂上和軀干上的節(jié)點距離時遠時近[37],人體的這些運能影響無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃。五、網(wǎng)絡(luò)性能要求高無線體域網(wǎng)多用于醫(yī)療領(lǐng)域中,用來實時或非實時的監(jiān)測身體指標從而的病情,因此對網(wǎng)絡(luò)的可靠性、時延、能量消耗等性能要求較高。對于監(jiān)測場景,對可靠性、能量消耗方面考慮的更多一些;而對于實時性的監(jiān)是對突發(fā)疾病的監(jiān)測,對一些重要緊急的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r和可靠性有著
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于塊稀疏貝葉斯學習的體域網(wǎng)心電壓縮采樣[J]. 彭向東,張華,劉繼忠. 傳感技術(shù)學報. 2015(03)
[2]WIRELESS BODY-AREA NETWORKS[J]. CHEN Wen,Benoit Geller,HU Fengye,JIANG Ting,WANG Qixin. 中國通信. 2015(02)
[3]基于可穿戴計算的智慧養(yǎng)老移動服務(wù)平臺的設(shè)計與挑戰(zhàn)[J]. 朱月蘭,林楓,閆國華,王勇. 軟件工程師. 2015(02)
博士論文
[1]無線體域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉怡.北京郵電大學 2017
碩士論文
[1]基于博弈論的無線體域網(wǎng)網(wǎng)間干擾問題的研究[D]. 柯夢雅.安徽師范大學 2017
[2]基于功率控制的無線體域網(wǎng)間同頻干擾抑制[D]. 趙孝松.中國科學技術(shù)大學 2016
[3]基于博弈論的無線體域網(wǎng)功率控制問題的研究[D]. 朱金艷.寧夏大學 2014
本文編號:3016863
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
無線體域網(wǎng)架構(gòu)
圖 2.2 無線體域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)一、星型拓撲如圖 2.2 中圖(a)所示,星型拓撲結(jié)構(gòu)中,各個普通節(jié)點與中央控制節(jié)點進行組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)中每個普通節(jié)點直接同協(xié)調(diào)器(中心節(jié)點)進行通信,即一跳式網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過特定的協(xié)議,可以控制各個節(jié)點按照一定的“順序”(時間的、空間的、不同頻帶的)與協(xié)調(diào)器進行通信[32],普通節(jié)點通過一定的算法進行競爭,獲取和協(xié)調(diào)器通信的優(yōu)先權(quán)。而普通節(jié)點的功能是采集人體的各項身體指標并將數(shù)據(jù)整理上傳。優(yōu)點:采用此種拓撲結(jié)構(gòu),各普通節(jié)點和協(xié)調(diào)器的通信都處在可達范圍內(nèi)無需借助中繼節(jié)點,使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到簡化,同時節(jié)點之間也不需要額外的路由算法,能夠極大減輕普通節(jié)點的負擔,從而提高節(jié)點的能量利用率。二、樹形拓撲如圖 2.2 中圖(b)所示,樹形拓撲結(jié)構(gòu)中各傳感器節(jié)點均為終端節(jié)點,它們既
圖 2.3 無線體域網(wǎng)中各種類型的傳感器節(jié)點四、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化無線體域網(wǎng)中傳感器節(jié)點的位置是由它所采集的參數(shù)來決定的,例如心要放在離心臟近的位置,助聽器放置耳中,測量血氧濃度的傳感器在手才能保證數(shù)據(jù)的可靠性。同時人體是可移動的,當人的姿勢產(chǎn)生變化時距離也隨之變動,使得網(wǎng)絡(luò)拓撲會產(chǎn)生一定程度的變化。例如人在走動來回擺動,使得手臂上和軀干上的節(jié)點距離時遠時近[37],人體的這些運能影響無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃。五、網(wǎng)絡(luò)性能要求高無線體域網(wǎng)多用于醫(yī)療領(lǐng)域中,用來實時或非實時的監(jiān)測身體指標從而的病情,因此對網(wǎng)絡(luò)的可靠性、時延、能量消耗等性能要求較高。對于監(jiān)測場景,對可靠性、能量消耗方面考慮的更多一些;而對于實時性的監(jiān)是對突發(fā)疾病的監(jiān)測,對一些重要緊急的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r和可靠性有著
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于塊稀疏貝葉斯學習的體域網(wǎng)心電壓縮采樣[J]. 彭向東,張華,劉繼忠. 傳感技術(shù)學報. 2015(03)
[2]WIRELESS BODY-AREA NETWORKS[J]. CHEN Wen,Benoit Geller,HU Fengye,JIANG Ting,WANG Qixin. 中國通信. 2015(02)
[3]基于可穿戴計算的智慧養(yǎng)老移動服務(wù)平臺的設(shè)計與挑戰(zhàn)[J]. 朱月蘭,林楓,閆國華,王勇. 軟件工程師. 2015(02)
博士論文
[1]無線體域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉怡.北京郵電大學 2017
碩士論文
[1]基于博弈論的無線體域網(wǎng)網(wǎng)間干擾問題的研究[D]. 柯夢雅.安徽師范大學 2017
[2]基于功率控制的無線體域網(wǎng)間同頻干擾抑制[D]. 趙孝松.中國科學技術(shù)大學 2016
[3]基于博弈論的無線體域網(wǎng)功率控制問題的研究[D]. 朱金艷.寧夏大學 2014
本文編號:3016863
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