本文關(guān)鍵詞：無線體域網(wǎng)中節(jié)能可靠的路由機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線體域網(wǎng)(Wireless Body Area Network,WBAN)是由許多附著于人體體表或植入人體體內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)自組網(wǎng)而形成的一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。它通過傳感器節(jié)點(diǎn)對人體生理參數(shù)的持續(xù)監(jiān)測來為醫(yī)療分析和診斷提供依據(jù)。但它不僅僅應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域,在特殊人群監(jiān)護(hù)、運(yùn)動、娛樂以及軍事等領(lǐng)域也有著巨大的應(yīng)用價值。然而WBAN技術(shù)卻因其自身的特點(diǎn)而面臨著很多挑戰(zhàn)。首先,人體穿戴和植入的傳感器必須又輕又小,這就造成了它們在處理能力、電源供電能力和存儲空間等方面嚴(yán)重受限。另外,人體運(yùn)動、人體各部位的阻擋都會造成WBAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化,這將嚴(yán)重影響WBAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃�。因此針對WBAN的高能效可靠數(shù)據(jù)傳輸成為一個亟待解決的問題。本文根據(jù)無線體域網(wǎng)的特點(diǎn),從節(jié)能性和可靠性兩個方面出發(fā),對無線體域網(wǎng)的路由機(jī)制進(jìn)行了研究與設(shè)計:(1)針對WBAN資源嚴(yán)重受限的特點(diǎn),從多徑路由出發(fā),基于Max-Min模型提出了一種能效路由協(xié)議。該路由協(xié)議在路由過程中使剩余能量最小的節(jié)點(diǎn)剩余能量盡可能大,從而均衡了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能耗,延長了網(wǎng)絡(luò)生存時間。通過MATLAB對該路由協(xié)議進(jìn)行仿真,并與基于Min模型的路由協(xié)議進(jìn)行對比,結(jié)果表明,相對于基于Min模型的路由協(xié)議來說,基于Max-Min模型的路由協(xié)議能夠更好地均衡網(wǎng)絡(luò)能耗,延長網(wǎng)絡(luò)生存時間。(2)針對WBAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化的特點(diǎn),提出了一種基于時隙滑動窗口的概率路由協(xié)議。該協(xié)議在記錄節(jié)點(diǎn)間相遇的歷史信息時,加入了時隙滑動窗口機(jī)制,能夠保存長期的節(jié)點(diǎn)間相遇信息,從而提高了節(jié)點(diǎn)間未來相遇概率預(yù)測的準(zhǔn)確率,提高了數(shù)據(jù)包傳遞的可靠性并減少了網(wǎng)絡(luò)延遲。最后在VS2012平臺上對該協(xié)議進(jìn)行仿真,結(jié)果證明,在概率路由協(xié)議中加入時隙滑動窗口確實(shí)能夠提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：無線體域網(wǎng) 路由協(xié)議 Max-Min模型 時隙滑動窗口 多徑路由
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 WBAN國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 WBAN路由協(xié)議國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文主要工作和結(jié)構(gòu)安排13-15
• 2 無線體域網(wǎng)的基本理論和研究15-25
• 2.1 無線體域網(wǎng)理論基礎(chǔ)15-21
• 2.1.1 無線體域網(wǎng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.2 無線體域網(wǎng)和其他無線網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系16-17
• 2.1.3 無線體域網(wǎng)的主要特點(diǎn)17-20
• 2.1.4 無線體域網(wǎng)的應(yīng)用20-21
• 2.2 無線體域網(wǎng)的節(jié)能可靠路由機(jī)制研究21-23
• 2.2.1 WBAN節(jié)能路由機(jī)制的研究現(xiàn)狀21-22
• 2.2.2 WBAN可靠路由機(jī)制的研究現(xiàn)狀22-23
• 2.3 無線體域網(wǎng)路由協(xié)議的設(shè)計目標(biāo)23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 無線體域網(wǎng)中節(jié)能路由協(xié)議的設(shè)計與分析25-37
• 3.1 多徑路由機(jī)制25-27
• 3.2 Max-Min模型及其求解27-28
• 3.3 基于Max-Min模型的WBAN多徑路由協(xié)議28-31
• 3.3.1 系統(tǒng)描述28-29
• 3.3.2 Max-Min模型29-30
• 3.3.3 路由算法實(shí)現(xiàn)30-31
• 3.4 仿真結(jié)果及其分析31-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 無線體域網(wǎng)可靠路由協(xié)議的設(shè)計和分析37-51
• 4.1 延遲容忍網(wǎng)絡(luò)概述37-40
• 4.1.1 延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)37-38
• 4.1.2 延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議38-40
• 4.2 基于時隙滑動窗口機(jī)制的WBAN概率路由協(xié)議40-44
• 4.2.1 基于時隙滑動窗口機(jī)制的概率預(yù)測公式40-43
• 4.2.2 基于時隙滑動窗口機(jī)制的概率路由協(xié)議43-44
• 4.3 實(shí)驗(yàn)仿真及其結(jié)果分析44-48
• 4.3.1 仿真場景45-47
• 4.3.2 性能分析47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-51
• 5 總結(jié)與展望51-53
• 5.1 總結(jié)51
• 5.2 展望51-53
• 致謝53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果59

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本文編號：361430