基于閾值距離的WBAN能耗優(yōu)化算法的研究.pdf

1、隨著全世界人口老齡化和慢性疾病的不斷增加，現(xiàn)有的醫(yī)療資源已無法滿足人們需求。為了解決醫(yī)療資源短缺問題，一種新型的網絡結構—無線體域網(Wireless Body Area Network，WBAN)應運而生。WBAN是一種近人體通訊的特殊應用，它通過穿戴式或植入人體內部的各種傳感器來連續(xù)監(jiān)視和記錄慢性病患者的生理參數(shù)（血氧、血壓、心電等），以便及時的提供診斷和治療。
　　目前，WBAN仍處在初期發(fā)展階段，在很多方面都面臨一系列難題

2、，能耗優(yōu)化則是其中最重要的研究熱點之一。由于傳感器工作在人體周圍甚至人體內部并且是電池驅動的，很難進行電池替換和充電，其功耗要盡可能的低以保障人體安全同時最大限度的延長節(jié)點的生命周期。另外，WBAN應用于醫(yī)療業(yè)務時，采集到的任何數(shù)據(jù)（人體的生理參數(shù)）的丟失或者延遲都可能會導致嚴重的后果。為了滿足這些要求，本文針對WBAN定義的WMTS(Wireless MedicalTelemetry Services，無線醫(yī)學傳感網服務)應用進行PH

3、Y（Physical Layer,物理層）協(xié)議上滿足時延要求且以能耗優(yōu)化為目標的算法研究。
　　論文主要完成以下工作:
　　1)首先為WMTS應用中的無線體表通信鏈路建立了系統(tǒng)級能耗模型。然后分析能耗與速率和距離之間的關系，提出關于距離的一個閾值的概念，在不同的傳輸距離情況下采用不同的能耗優(yōu)化算法。這一部分研究證明了閾值距離的可行性并針對傳輸距離小于閾值距離的短距離傳輸時的能耗進行優(yōu)化仿真。
　　2)考慮傳輸距離大于閾

4、值距離的長距離傳輸，提出基于時延約束的包調度傳輸算法來優(yōu)化能耗。首先分析給定時間內的offline包調度算法，然后基于offline算法提出基于Poisson到達過程的online調度算法，提出的online算法的能效要盡可能地接近offline算法的能效以使能耗至少是次優(yōu)的。
　　3)由于WBAN的節(jié)點是電池供電的，而電池的電化學特性決定了它具有恢復效應。我們在電池的恢復效應的基礎上改進前面提出的包調度算法，提出最終的基于恢復效