基于無(wú)線體域網(wǎng)的能量效率優(yōu)化方法研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速迅猛的發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)漸漸涉及到各種領(lǐng)域。應(yīng)用在醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)領(lǐng)域的無(wú)線體域網(wǎng)是其中的一種重要的應(yīng)用，并且受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。無(wú)線體域網(wǎng)是由附著在人體上的用來(lái)采集人體生理信號(hào)的傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)組成。人體上各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)傳送到某個(gè)具備一定處理能力的控制節(jié)點(diǎn)，如個(gè)人數(shù)字助理、手機(jī)等，然后通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到醫(yī)院的處理系統(tǒng)。無(wú)線體域網(wǎng)中的傳感器節(jié)點(diǎn)的能量極其受限，

2、所以提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率是無(wú)線體域網(wǎng)中的一個(gè)核心問(wèn)題。
　　本文針對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的特點(diǎn)，從資源分配的角度出發(fā)，對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)進(jìn)行了研究。建立了無(wú)線體域網(wǎng)資源優(yōu)化分配數(shù)學(xué)模型并對(duì)其進(jìn)行了求解。本文開展的主要工作如下：
　　第一，無(wú)線體域網(wǎng)系統(tǒng)模型的研究。對(duì)包括無(wú)線體域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道衰落模型、網(wǎng)絡(luò)工作模式在內(nèi)的系統(tǒng)模型進(jìn)行了研究和分析，并選定了本文研究的背景。同時(shí)，對(duì)凸優(yōu)化問(wèn)題及其求解工具CVX進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。
　　第二

3、，無(wú)線體域網(wǎng)全局能耗最小化模型的建立。以典型的無(wú)線體域網(wǎng)結(jié)構(gòu)和醫(yī)療監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的傳輸特性為背景，從資源分配的角度出發(fā)，首先對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率進(jìn)行了優(yōu)化分配，建立了一種一幀內(nèi)時(shí)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(chǔ)上，提出了一種同時(shí)對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率和一幀內(nèi)時(shí)間資源優(yōu)化分配的方案，并建立了相應(yīng)的全局能量最小化的資源優(yōu)化分配數(shù)學(xué)模型這兩個(gè)模型都可以轉(zhuǎn)化為幾何規(guī)劃，從而存在最優(yōu)解。通過(guò)對(duì)這兩個(gè)模型的仿真分析可知：對(duì)資源進(jìn)行合理的優(yōu)化