無線體域網(wǎng)中數(shù)據(jù)可靠性傳輸策略的研究.pdf

1、在21世紀(jì)，無線通信技術(shù)的高速發(fā)展，已經(jīng)滲透到人們生活工作的方方面面。傳感器技術(shù)的突飛猛進(jìn)，使得高性能、低功率、小型化的傳感器實(shí)現(xiàn)成為可能，加以人們對(duì)自身健康的關(guān)注程度不斷提高，無線體域網(wǎng)(Wireless Body AreaNetworks，WBAN)應(yīng)運(yùn)而生。基于無線體域網(wǎng)的遠(yuǎn)程醫(yī)療，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)等電子健康應(yīng)用能提供有效實(shí)時(shí)的，低成本，便捷的方式解決這類健康問題，同時(shí)也緩解了公共醫(yī)療系統(tǒng)的壓力，使得醫(yī)療資源能合理分配，在解決人類健康問題

2、方面具有重要作用。然而無線體域網(wǎng)也面臨著諸多挑戰(zhàn)，節(jié)點(diǎn)能量受限與流量動(dòng)態(tài)變化，更為突出的是無線體域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間通信受到信道影響尤為明顯，人體組織對(duì)電磁波能量吸收，人體運(yùn)動(dòng)、姿勢(shì)變化引起的陰影效應(yīng)等帶來的信道衰落嚴(yán)重影響著數(shù)據(jù)傳輸，所以兼顧能耗與節(jié)點(diǎn)速率變化，解決無線體域網(wǎng)數(shù)據(jù)可靠性傳輸是一個(gè)重要的問題。本文從無線體域網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸策略進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保傳輸策略的可靠性與高效性:
　　(1)首先我們從降低丟包率的角度來解決可靠

3、性傳輸問題。在充分考慮了無線體域網(wǎng)的信道特性后，我們?cè)O(shè)計(jì)了基于時(shí)隙分配和中繼的混合傳輸策略，在單跳通信層面，我們依據(jù)信道信息對(duì)傳輸進(jìn)行調(diào)度控制以使它的傳輸可靠性獲得保證;而在單跳層面不能解決的問題，我們則可以使用兩跳傳輸，依據(jù)信道信息動(dòng)態(tài)選擇節(jié)點(diǎn)作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，從單跳與兩跳通信兩個(gè)層面對(duì)傳輸進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此獲得更為魯棒的可靠性傳輸策略。傳輸策略底層接入信道的機(jī)制采用了具有動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配功能的TDMA機(jī)制，TDMA本身具有能效高的特點(diǎn)，而且

4、時(shí)隙動(dòng)態(tài)分配能夠滿足節(jié)點(diǎn)速率的變化。而且策略中動(dòng)態(tài)選擇中繼節(jié)點(diǎn)也降低了能耗，仿真結(jié)果表明我們提出的策略降低丟包率，能夠提供更可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
　　(2)丟包在網(wǎng)絡(luò)傳輸中是不可避免的，在丟包情況下如何克服丟包帶來的影響，是提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性的新思路，也是我們接下來要研究的。我們基于壓縮感知(Compressed Sensing，CS)技術(shù)的特性，提出了CS信號(hào)傳輸模型，對(duì)信號(hào)分段壓縮然后傳輸，使用冗余方法控制發(fā)送端測(cè)量數(shù)目盡量減小丟