基于資源分配的無線體域網生命周期優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，無線傳感器網絡技術取得了巨大的進步，其應用逐漸覆蓋生活各個方面，尤其是在醫(yī)療健康監(jiān)控領域。無線體域網是由附著在人體體表或體內，用來采集不同人體生理信號的各種無線傳感器節(jié)點和一個中心節(jié)點組成。傳感器節(jié)點將采集到的生理數(shù)據傳送到某個具備一定處理能力的中心節(jié)點上，然后通過移動網絡將數(shù)據轉發(fā)到醫(yī)院的處理系統(tǒng)。由于節(jié)點體積小，電池能量有限，若節(jié)點電量消耗完，整個無線體域網就會有崩潰的風險，所以提高網絡能量效率、最大化網絡生命周期是無線體域

2、網中的一個核心問題。
　　本文針對無線體域網的特點，從資源分配的角度出發(fā)，基于實際生理信號，信道特性等對無線體域網進行生命周期最大化研究。建立基于資源分配的無線體域網生命周期優(yōu)化模型并對其進行求解。本文開展的主要工作如下：
　　第一，無線體域網系統(tǒng)模型構建。研究分析了包括無線體域網信源特性、網絡拓撲結構、信道衰落模型、比特誤碼率和信噪比以及網絡工作模式在內的系統(tǒng)模型，并選定了本文的研究背景。
　　第二，靜態(tài)條件下的無線

3、體域網能耗優(yōu)化模型的建立。以典型的無線體域網結構以及生理信號信號量為背景，從資源分配、時不變信道特性的角度出發(fā)，首先建立一幀內時間資源均勻分配僅優(yōu)化功率的次優(yōu)化模型，在此基礎上，提出了一種同時對節(jié)點發(fā)射功率和一幀內時間資源優(yōu)化分配的優(yōu)化方案，建立靜態(tài)條件下能量最小化的資源優(yōu)化分配數(shù)學模型。這兩個模型都可以看做是幾何規(guī)劃問題，從而可以作為凸優(yōu)化問題解決。通過對這兩個數(shù)學模型的仿真及分析得到結論：對資源進行合理的優(yōu)化分配，網絡能量效率可以達