面向無線體域網(wǎng)能效優(yōu)化的調(diào)度策略研究.pdf

1、無線體域網(wǎng)是未來和人類結(jié)合最緊密的網(wǎng)絡之一，隨著無線傳感器網(wǎng)絡的廣泛應用，無線體域網(wǎng)也越來越得到人們的重視。目前無線體域網(wǎng)主要應用在醫(yī)療健康領(lǐng)域，這些無線傳感器節(jié)點會采集人體不同部位的生理信息數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送的中央?yún)f(xié)調(diào)器后，可以使用電子設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)傳送給醫(yī)生進行遠程處理。由于無線體域網(wǎng)的特殊性，其體積受到嚴格的限制，因此能量也會因為體積受到限制，解決此問題的關(guān)鍵在于對低能耗，高能效無線體域網(wǎng)的研究。
　　本文從網(wǎng)絡調(diào)度策略和資源

2、優(yōu)化分配角度出發(fā)，以優(yōu)化理論為主要方法，建立了無線體域網(wǎng)的能效優(yōu)化基礎(chǔ)框架。配合網(wǎng)絡QoS參數(shù)限制能夠求出理想靜態(tài)條件下的全局能耗和網(wǎng)絡生命周期最優(yōu)解。針對無線體域網(wǎng)的準靜態(tài)特性和業(yè)務傳輸需求的不同，提出了三種不同的動態(tài)調(diào)度策略，以實現(xiàn)能耗與業(yè)務傳輸質(zhì)量的折中。本文使用非參數(shù)機器學習方法，解決了動態(tài)環(huán)境下能量最優(yōu)分配的問題，能夠有效的提升網(wǎng)絡生命周期。
　　文中對無線體域網(wǎng)的系統(tǒng)模型，網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)和信道衰落模型進行了分析，對比了常

3、見的時分多址接入（TDMA）和載波偵聽多址接入（CSMA）的特點，在此基礎(chǔ)上分別以全局能耗最小和網(wǎng)絡生命周期最大作為目標函數(shù)，建立了無線體域網(wǎng)的能效優(yōu)化框架?？蚣苤袃蓚€模型都可以轉(zhuǎn)化為標準的幾何規(guī)劃問題，存在全局最優(yōu)解。
　　在無線體域網(wǎng)的能效優(yōu)化框架基礎(chǔ)上，提出了在動態(tài)信道環(huán)境下的資源優(yōu)化分配方案。由于使用場景中的信道環(huán)境復雜多變，能耗和生命周期受到多個參數(shù)的影響，根據(jù)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的復雜程度，節(jié)點優(yōu)先級等因素，設(shè)計了“無估計動態(tài)調(diào)度