基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線體域網(wǎng)容錯(cuò)性研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-16 06:03
本文關(guān)鍵詞:基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線體域網(wǎng)容錯(cuò)性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:無線體域網(wǎng)是近年來新興的具有廣闊發(fā)展前景的技術(shù),其將會(huì)對我們未來生活的各個(gè)方面產(chǎn)生巨大的影響。比如基于無線體域網(wǎng)的健康監(jiān)控系統(tǒng),它不僅能夠讓長期住院的病人離院治療,還能夠有效減少醫(yī)療所需勞動(dòng)力和醫(yī)療的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本。但是在無線體域網(wǎng)中,由于傳感器易隨身體移動(dòng)、能量有限、發(fā)送功率低,導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過程中受到環(huán)境影響較大,極易造成誤包甚至丟包,所以無線體域網(wǎng)需要有較強(qiáng)的容錯(cuò)性。為了提高無線體域網(wǎng)的容錯(cuò)性,本文提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線體域網(wǎng)糾錯(cuò)機(jī)制。本文的主要工作和創(chuàng)新可以概括如下:(1)無線體域網(wǎng)不僅可以對人體的生理信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測,還可以對人體的姿態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性能對姿態(tài)監(jiān)控的準(zhǔn)確性產(chǎn)生巨大的影響,因此在姿態(tài)監(jiān)控的體域網(wǎng)中需要較強(qiáng)的容錯(cuò)性能。網(wǎng)絡(luò)編碼可以作為一種非常有效的錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制,在非常低的運(yùn)算和硬件成本下可以大大提高無線體域網(wǎng)的可靠性。在姿態(tài)監(jiān)控的無線體域網(wǎng)中,主要使用加速度傳感器來采集數(shù)據(jù)。所以本文根據(jù)加速度傳感器的特點(diǎn),首先提出在源節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼,以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸方式和編解碼策略,并通過仿真實(shí)驗(yàn)得出采用在源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼的糾錯(cuò)方式,網(wǎng)絡(luò)的糾錯(cuò)能力比單純發(fā)送兩次原始數(shù)據(jù)包的方式提高了83%左右,而且解碼較為快捷。其次提出了在中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼的糾錯(cuò)方式,以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸策略和編碼方式,仿真實(shí)驗(yàn)得出,該種方式的網(wǎng)絡(luò)糾錯(cuò)能力比單純發(fā)送兩次原始數(shù)據(jù)的方式提高了90%左右,比Marinkovic提出的編碼方式提高3%左右。即使在單個(gè)中繼出現(xiàn)失效的情況下,采用在中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼網(wǎng)絡(luò)的糾錯(cuò)方式的糾錯(cuò)能力依然比未編碼網(wǎng)絡(luò)高83%左右。(2)通過研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的針對無線體域網(wǎng)的錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制大多數(shù)無法滿足服務(wù)質(zhì)量的要求。另外,在非常緊急的情況下,比如對心臟病發(fā)作的監(jiān)測,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)編碼錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制無法自適應(yīng)的滿足用戶和應(yīng)用需求。因此,為了支持服務(wù)質(zhì)量的要求,本文提出一種根據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼的無線體域網(wǎng)錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制。這種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制首先會(huì)根據(jù)實(shí)際需要將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的劃分優(yōu)先級(jí),然后中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)制定自適應(yīng)的編碼策略,來自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信道和用戶的服務(wù)質(zhì)量需求。仿真實(shí)驗(yàn)顯示,本文提出的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線體域網(wǎng)自適應(yīng)錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制在當(dāng)誤包率達(dá)到42%時(shí),仍能保證優(yōu)先級(jí)較高數(shù)據(jù)丟包率控制在1%以下,并且網(wǎng)絡(luò)的整體糾錯(cuò)能力較以往的編碼策略提高50%左右,進(jìn)而能有效的減少數(shù)據(jù)重傳和能量消耗。
【關(guān)鍵詞】:無線體域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)編碼 錯(cuò)誤恢復(fù) 編碼策略
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN929.5;TP212.9
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.1 國內(nèi)外的理論研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 國內(nèi)外的實(shí)際應(yīng)用研究現(xiàn)狀12
- 1.3 本文的研究內(nèi)容12-13
- 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)13-14
- 第二章 無線體域網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)編碼概述14-20
- 2.1 無線體域網(wǎng)概述14-16
- 2.1.1 無線體域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)14-15
- 2.1.2 無線體域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)15-16
- 2.1.3 無線體域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)16
- 2.2 無線體域網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)編碼16-19
- 2.2.1 網(wǎng)絡(luò)編碼17
- 2.2.2 無線體域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用17-19
- 2.3 本章小結(jié)19-20
- 第三章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼姿態(tài)監(jiān)控體域網(wǎng)的容錯(cuò)性20-31
- 3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)20-22
- 3.2 編碼與解碼方式22-25
- 3.2.1 編碼方式22-24
- 3.2.2 解碼方式24-25
- 3.3 網(wǎng)絡(luò)編碼糾錯(cuò)能力分析25-27
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析27-29
- 3.5 結(jié)論29-31
- 第四章 基于自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編碼無線體域網(wǎng)的容錯(cuò)性31-49
- 4.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析31-32
- 4.2 自適應(yīng)編碼策略分析32-37
- 4.3 網(wǎng)絡(luò)編碼糾錯(cuò)機(jī)制分析37-39
- 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析39-47
- 4.4.1 仿真所需條件及仿真方法39-43
- 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析43-47
- 4.5 本章小結(jié)47-49
- 第五章 結(jié)束49-51
- 5.1 全文總結(jié)49-50
- 5.2 未來展望50-51
- 參考文獻(xiàn)51-58
- 致謝58-59
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 宮繼兵;王睿;崔莉;;體域網(wǎng)BSN的研究進(jìn)展及面臨的挑戰(zhàn)[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2010年05期
本文關(guān)鍵詞:基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線體域網(wǎng)容錯(cuò)性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):310147
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