基于優(yōu)先級的無線體域網(wǎng)MAC協(xié)議研究.pdf

1、隨著傳感器技術(shù)和無線網(wǎng)絡的發(fā)展，以人體為應用載體的無線體域網(wǎng)受到人們的關(guān)注，特別是在醫(yī)療領域的應用。無線體域網(wǎng)(wireless body areanetwork，WBAN)，是指用通過在人的體內(nèi)或者體表各種專用傳感器來監(jiān)測身體各部位的生理參數(shù)情況（如體溫、心電圖、血壓、肌電圖、心率、血氧濃度等），然后由中心結(jié)點通過無線網(wǎng)絡傳送到遠程監(jiān)控中心。它不僅是新的醫(yī)療保健，疾病監(jiān)控的解決方案，也是物聯(lián)網(wǎng)重要組成部分。
　　本文從無線體域網(wǎng)

2、的研究背景、發(fā)展狀況、醫(yī)療應用的角度，首先介紹了WBAN的結(jié)構(gòu)和特點以及標準IEEE802.15.6的相關(guān)規(guī)范，接著分析了MAC超幀結(jié)構(gòu)等。無線體域網(wǎng)節(jié)點能量有限，不容易更換，降低節(jié)點能耗，延長節(jié)點和網(wǎng)絡生存期顯得十分重要。MAC層協(xié)議的作用就是信道接入控制，減少結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀時的碰撞，降低重傳率，減小網(wǎng)絡時延，保證通信可靠性和結(jié)點的能量效率。
　　醫(yī)療應用中，節(jié)點的數(shù)據(jù)業(yè)務類型和數(shù)據(jù)量有明顯差異，并且無線體域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)存在很大的

3、關(guān)聯(lián)性，例如人身體狀況出現(xiàn)某種異常時，血壓、心電圖數(shù)據(jù)都可能出現(xiàn)異常，需要及時傳輸數(shù)據(jù)。在802.15.6中MAC層采用了CSMA/CA和Slotted ALOHA2種隨機接入算法，本文以CSMA/CA算法為研究對象，根據(jù)結(jié)點數(shù)據(jù)優(yōu)先級的特點，提出了設置節(jié)點優(yōu)先級的策略，優(yōu)先保障人體最為重要生理參數(shù)的數(shù)據(jù)傳輸，使它們及時的傳輸?shù)竭h端的控制中心，不僅避免了數(shù)據(jù)碰撞帶來的能量浪費，同時這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)也為病人的及時診斷提供幫助。通過OPNET仿