基于無線體域網的能量效率優(yōu)化方法研究.pdf

1、近年來，隨著科技的發(fā)展，無線傳感器網絡技術得到了飛速迅猛的發(fā)展，其應用已經漸漸涉及到各種領域。應用在醫(yī)療健康監(jiān)護領域的無線體域網是其中的一種重要的應用，并且受到人們越來越多的關注。無線體域網是由附著在人體上的用來采集人體生理信號的傳感器節(jié)點和一個控制節(jié)點組成。人體上各個傳感器節(jié)點將采集到的數(shù)據傳送到某個具備一定處理能力的控制節(jié)點，如個人數(shù)字助理、手機等，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)。無線體域網中的傳感器節(jié)點的能量極其受限，

2、所以提高網絡的能量效率是無線體域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)，對無線體域網進行了研究。建立了無線體域網資源優(yōu)化分配數(shù)學模型并對其進行了求解。本文開展的主要工作如下：
　　第一，無線體域網系統(tǒng)模型的研究。對包括無線體域網網絡拓撲結構、信道衰落模型、網絡工作模式在內的系統(tǒng)模型進行了研究和分析，并選定了本文研究的背景。同時，對凸優(yōu)化問題及其求解工具CVX進行了簡要的介紹。
　　第二

3、，無線體域網全局能耗最小化模型的建立。以典型的無線體域網結構和醫(yī)療監(jiān)測業(yè)務的傳輸特性為背景，從資源分配的角度出發(fā)，首先對無線體域網的節(jié)點發(fā)射功率進行了優(yōu)化分配，建立了一種一幀內時間資源均勻分配情況下優(yōu)化發(fā)射功率的模型。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)化分配的方案，并建立了相應的全局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轉化為幾何規(guī)劃，從而存在最優(yōu)解。通過對這兩個模型的仿真分析可知：對資源進行合理的優(yōu)化