基于IEEE 802.15.4的无线体域网MAC层协议设计及仿真开题报告
2020-04-12 09:02:12
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1选题的背景及意义
近年来,随着传感器技术和通信技术的不断发展,低功耗无线技术在越来越多的领域广泛应用。点对点的传输设备早已应用于生活之中。但是随着无线设备的增加,单一的点对点技术已经不能满足使用的需要。专门应用于无线个域网(wireless personal area network,wpan)的蓝牙技术及 ieee 802.15.4 标准应运而生。无线体域网(wireless body area network,wban)被视为是wpan的延伸,它以人体为中心,是一种由人体相关的微型化无线传感器组成的通信网络。其通信终端常常被放置在人身体、衣物以及人体周围2米范围内,甚至人身体内部,如新一代心脏起搏器等。
无线体域网在医疗健康领域中的作用很大,特别是在医疗远程诊断、特殊人群实时监测和社区医疗等领域存在巨大潜能和应用前景。但是,体域网设备一般由电池供电,电池能量有限,计算、存储、无线通信的能力较差,特别是对于植入节点,不可频繁更换电池,必须在有限资源下完成数据采集、传输等。因此,对于无线体域网应用而言,如何高效利用电池能量,延长网络的工作寿命尤其重要。同时,因为传感器节点的主要能耗都源于收发机的工作,而媒体访问控制(media access control,mac)层则主要起着调度收发机的作用。所以一个高效的mac协议可以很好的解决终端节点空闲侦听、信息碰撞、过侦听等现象,可以极大的节省节点功耗。所以,mac层协议的设计及优化具有很强的现实意义。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
首先研究无线体域网体系的体系结构,分析其与传统网络及 wsn 网络的不同并归纳现有的mac层协议,分析它们的优点和不足。重点分析ieee 802.15.4技术标准中所提出的通信协议设计指导方案,再基于wban网络的特点,提出满足ieee 802.15.4技术标准的mac协议,并设计一个基于单个或多个性能指标,运用变量控制方法,建立对应的通信系统模型,完成协议仿真。该协议在各性能指标都符合wban网络的技术条件的前提下,比较该mac层协议与ieee802.15.4标准中所提mac协议在节能上的优势。
2.2拟采用的技术方案
3. 研究计划与安排
第1周—第4周 搜集资料,撰写开题报告;
第5周—第6周 论文开题;
第7周—第12周 撰写论文初稿;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]. a. rahim,n. javaid,m. aslam,u. qasim,z. a. khan. adaptive-reliable medium access control protocol for wireless body area networks[c]. 2012 9th annual ieee communications society conference on sensor, mesh and ad hoc communications and networks. ieee, 2012:56-58.
[2]. 吴晶. 基于tdma的应用于wban的mac设计[d]. 华中科技大学,2012.
[3]. a. ahmad,n. javaid, u. qasim, m. ishfaq, z. a. khan,t. a. alghamdi. re-attempt:a new energy-efficient routing protocol for wireless body area sensor networks[j]. international journal of distributed sensor networks, 10(4), 2014:464010.