无线体域网MAC层协议的设计与实现.pdf

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4、得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一了谢意与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示。一切相关的法律责任本人学位论文及涉及相关资輯若有不实，愿意承担。心？！Ｓ个研巧生签名：命日期：（南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文ｌ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；档ｔｉ；允许论文被查阅和借阅；可＇可臥采用影印、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质、

5、缩印或扫描等复制手段保存一论文的内容相致。。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理涉密学位论文在解密后适巧本授权书寺硏究生签名：糸诲心导师签名；己卷日期：伞／占DesignandImplementationofMACProtocolinWirelessBodyAreaNetworkThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYu

6、tianXieSupervisor:Prof.JunWangMarch2015摘要无线体域网是以人体为中心，由和人体相关的网络元素组成的通信网络。无线体域网中的传感节点由电池供电，能量十分有限，而无线体域网的数据传输又存在特有的异构性和耦合性，故无线体域网在节能和可靠性方面都有着严格的要求。在无线体域网中，MAC协议负责节点的冲突检测与处理，优先级控制、时隙分配以及节点传输顺序，故MAC协议的设计在无线体域网的可靠性和能效性发挥着核心作用。因此，本文的研究目标是基于IEEE802.15.6标准设计出一种

7、高效节能的MAC协议。本文首先介绍了无线体域网的研究背景和研究意义，以及无线体域网的的应用场景、网络结构和特性。其次，介绍了IEEE802.15.6标准中关于物理层和MAC层的相关规定。再次从超帧类型方面介绍了两类适用于无线体域网的MAC协议，并给出了无线体域网MAC协议的设计趋势。为了提高能效和数据传输的可靠性，本文提出了一种基于IEEE802.15.6的无线体域网MAC协议——AD-MAC协议（AllDynamic-MAC）。该协议采用了混合型超帧结构，根据节点的传输速率和传输数据的类型，设置节点优

8、先级。协议根据节点的优先级和不同优先级节点占总节点的比例在非竞争接入期的时隙分配、两种接入期的长度比例、节点缓存的大小以及传输功率的控制等方面都制定了动态调节策略，来保证无线体域网中数据传输的高效性与节能性。最后通过利用OMNet++仿真平台，编程实现了AD-MAC协议和对比协议CA-MAC协议，并对AD-MAC协议、IEEE802.15.6MAC协议以及CA-MAC协议在网络性能方面进行了对比与分析。仿真结果验证了本文提出的AD-MAC协