基于網(wǎng)絡(luò)編碼的BAN數(shù)據(jù)可靠通信方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于網(wǎng)絡(luò)編碼的BAN數(shù)據(jù)可靠通信方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)如今社會的老齡化與醫(yī)療資源短缺的矛盾正在成為社會發(fā)展的主要矛盾之一。人們對自己的健康問題越來越重視,希望可以及時獲取自己的身體狀況信息,但專業(yè)體檢的花費較大,且時間成本較高。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和硬件的集成度提高使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應用。無線體域網(wǎng)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個具體實例,在現(xiàn)代醫(yī)療保健和疾病預防體系中擁有著巨大需求。由于無線電信號潛在的輻射影響會危害人體的健康,因此并不適合體域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。超聲波作為一種對人體無害的無線信號傳播手段,可以代替無線電通信方式應用到無線體域網(wǎng)中。由于超聲波的傳播方向性較強,原有的無線信號傳播模型并不適用于超聲波信號的傳輸控制。此外,人體表面的復雜性和人體運動導致的拓撲變動也為無線體域網(wǎng)的數(shù)據(jù)可靠傳輸帶來了很大的困難。作為一種融合了編碼和路由的信息交換技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)編碼在減少網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲,節(jié)約節(jié)點能耗,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率,改善節(jié)點間負載均衡,增強網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和提高通信可靠性方面有著很大的優(yōu)勢。因此將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)應用到無線體域網(wǎng)中,來提升無線體域網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸可靠性是非常有必要的。由于受無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量的限制,節(jié)點的生存周期一直是一個研究熱點。由于信息傳播的能耗是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗的最大貢獻者,因此減少消息傳播的能耗是增加網(wǎng)絡(luò)生存周期的手段之一。同理,對于無線體域網(wǎng)絡(luò),路由算法的節(jié)能策略也是延長無線體域網(wǎng)生存周期的方法之一。本文基于超聲波信號的傳輸方式,針對體域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸問題,從如何提高通信的可靠性和延長網(wǎng)絡(luò)生存周期兩個方面進行了研究。通過在體域網(wǎng)的中繼節(jié)點上利用網(wǎng)絡(luò)編碼算法,改善了無線體域網(wǎng)的數(shù)據(jù)可靠傳輸問題;通過動態(tài)節(jié)能的路由策略,延長了無線體域網(wǎng)的生存周期。最后通過實驗驗證了網(wǎng)絡(luò)編碼算法和路由算法的正確性,并通過與現(xiàn)有的算法進行對比,直觀的反映了算法對數(shù)據(jù)可靠傳遞的改善以及網(wǎng)絡(luò)生存周期的提升。
【關(guān)鍵詞】:無線體域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)編碼 可靠性 動態(tài)路由 生存周期
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN919
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-15
- 1.1 研究背景及現(xiàn)狀11-12
- 1.2 研究意義12-13
- 1.3 主要研究內(nèi)容13
- 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)13-15
- 第2章 無線體域網(wǎng)概述15-23
- 2.1 無線體域網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-19
- 2.1.1 無線體域網(wǎng)基本概念15-16
- 2.1.2 無線體域網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)組成16-18
- 2.1.3 無線體域網(wǎng)信號傳播及路由18-19
- 2.2 無線體域網(wǎng)的優(yōu)點與挑戰(zhàn)19-20
- 2.2.1 無線體域網(wǎng)的優(yōu)點19-20
- 2.2.2 無線體域網(wǎng)的挑戰(zhàn)20
- 2.3 基于超聲波信號的無線體域網(wǎng)20-22
- 2.3.1 超聲波體域網(wǎng)的特點20-21
- 2.3.2 超聲波體域網(wǎng)的挑戰(zhàn)21-22
- 2.4 本章小結(jié)22-23
- 第3章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠數(shù)據(jù)傳輸23-33
- 3.1 網(wǎng)絡(luò)編碼簡介24-25
- 3.2 經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)編碼方法25-27
- 3.2.1 集中式線性網(wǎng)絡(luò)編碼26-27
- 3.2.2 隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼27
- 3.3 網(wǎng)絡(luò)編碼算法27-32
- 3.3.1 編碼方式28-29
- 3.3.2 數(shù)據(jù)包格式29
- 3.3.3 解碼方式29-32
- 3.4 本章小結(jié)32-33
- 第4章 動態(tài)路由算法設(shè)計33-41
- 4.1 BAN網(wǎng)絡(luò)建模33
- 4.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包格式33-34
- 4.3 基于卡爾曼濾波的節(jié)點生存周期預測34-35
- 4.4 網(wǎng)絡(luò)路由建模35-36
- 4.5 改進的網(wǎng)絡(luò)編碼算法36-38
- 4.6 動態(tài)路由算法38-40
- 4.7 本章小結(jié)40-41
- 第5章 實驗和數(shù)據(jù)分析41-49
- 5.1 網(wǎng)絡(luò)編碼測試41-45
- 5.1.1 對比算法41
- 5.1.2 實驗設(shè)置41-42
- 5.1.3 網(wǎng)絡(luò)可靠性測試42-45
- 5.2 路由測試45-48
- 5.2.1 對比算法45
- 5.2.2 實驗設(shè)置45-46
- 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)生存周期測試46-48
- 5.3 本章小結(jié)48-49
- 第6章 總結(jié)與展望49-51
- 6.1 本文總結(jié)49
- 6.2 工作展望49-51
- 參考文獻51-55
- 作者簡介55-56
- 致謝56
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于網(wǎng)絡(luò)編碼的BAN數(shù)據(jù)可靠通信方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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