无线体域网资源分配研究

关键词 无线体域网；网问资源分配；网内资源分配
中图分 类号 Ｔ Ｎ ９ ２ ９ ． ５ 文 献标 识 码 Ａ 文 章编 号 １ ０ ０ ８ — ５ ５ ９ ９（ ２ ０ １ ４ ）０ ８ — ０ ０ ３ ３ — ０ ４
目前 无 线体 域 网 （ ＷＢ Ａ Ｎ，Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｂ ｏ ｄ ｙ Ａ ｒ ｅ ａ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ）倾 向于是无线个域网的延伸 ，在近距 离无线
物理上相距较近时 ，若每 个 ＷＢ Ａ Ｎ各 自独立地使用频
谱资源 进行信 息传输 ，必 然导致 ＷＢ ＡＮ之 间的干扰 。
如果此情形下能够将多个 ＷＢ ＡＮ组织起来，协调资源 ，
自然能够有效消除它们之问的干扰。本文试 图从无线体
域 网网间资源分配和网 内资源分配两个方面 ，阐述现有
的研究如何实现网间干扰消除，网内资源分配 ，并对这 些方法进行简要 的阐述总结 ，最后指出网间资源和 网内
算法 。
感器网络和ａ ｄ — ｈ ｏ ｃ 网络有很多独特的特点 ： 无线体域
收稿日 期： ２ ０ １ ４ ０ ６ — ０ ５
Baidu Nhomakorabea
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２ ０ １ ４ 年 第８ 期 ・
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鉴于 ＷＢ Ａ Ｎ 共享 频谱 资源 ，于 是 当多个 ＷＢ Ａ Ｎ
无线信道和人体信道 ； ３ 种 接人 模式 ： 信标超 帧模式 、 非信 标超帧模式 和非信 标非超 帧模式 ； ３种 Ｐ ＨＹ层 ： 窄带 （ ＮＢ） 层 ，超 宽 带 （ ＵＷＢ ） 层 和 人体 通 讯 （ ＨＢ Ｃ） 层 。每 个 Ｐ ＨＹ的选 择都 取决 于应 用 的要求 。在它 的 顶部 ， 该标 准定义 了一个 完善 的 ＭＡＣ协议 控制 访 问 通道 。
准 的 制 定。Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｓ ０ ２ ． １ ５ ． ４工作 组 自 １ ９ ９ ８年 ３月 成 立
以来 ，主要 致 力 于 无线 个 域 网络 （ ＷＰ Ａ Ｎ，Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｐ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ ａ ｌ Ａｒ ｅ ａ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ）物理层和媒 体接入控制层的 标准化。 由于 ＷＢ ＡＮ被认为是 ＷＰ ＡＮ的扩展 和延伸 ， 因此 ，Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ把 ＷＢ ＡＮ的标 准化工作纳 入 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｓ ０ ２ ． １ ５ 工 作 组。２ ０ ０ ３ 年ｌ ０月 ，Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ５工作 组 推 出了 用
网的传输范围小 ； 无线体域网传 输技术对人体 的伤害必
须小 ； 无线体域网中节点的异质性 ； 无线体域 网用户的 异质性 ； 无线体域网中的各个节点的生命周期 长 ； 无线
通 信领 域 ，虽然存 在无 线个域 网技术 ，但体域 网这一 概 念将近 距离无 线通信 的传 输距离规 定得更 短 ，从而 限定在人体周 围。ＷＢ ＡＮ就是 以人体为 中心 ，由分布
段 又被 划分为 不 同数 目的信道 。超 宽带工 作频段 可 以
分 为低频 段 （ ３ ． ２ ５～ ４ ． ７ ５ Ｇ Ｈｚ ）和高 频段 （ ６ ． ６～ ｌ ０ ． ２ ５ Ｇ Ｈｚ ） ，每个频段 被划分 为不 同的信道 ，低频 段 共有 ３ 个 信道 ，高频段 的信 道数 目为 ８ ，不 同中心 频 率之 间的信 道 间隔相 同，为 ４ ９ ９ ． ２ ＭＨｚ 。另 外 ，由于
２ ３ ６ ０～ ２ ４ ０ ０ ＭＨ ｚ ，２ ４ ０ ０～ ２ ４ ８ ３ ． ５ ＭＨｚ 。 每 个 频
１ 无线体域网标准协议
为 了协 调 不 同 国家 和 地 区 的研 究 机 构和 企 业 在
ＷＢ Ａ Ｎ研 究 中存在 的 不可 避 免 的差 异性 ，国 际标 准 化组织 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ一 直 积 极 推 动 ＷＢ ＡＮ和 其 相 关 技 术 标
无 线体域 网资源分配研究
张 莉
（ 重庆 邮 电大学 ，重庆 ４ ０ ０ ０ ６ ５ ）
摘 要 无线体域网 旨 在提供实 时的、无处不在的人体监测来执行独立的早期预测、诊 断和身体跟踪响应的护理 ，并 日 渐 成为研 究和应用的热点 。随着ＷＢ Ａ Ｎ 在人类 日 常生活 中的重要性 日 趋 突出 ，专用于无线体域网的标准 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｓ ０ ２ ． １ ５ ． ６ 于２ ０ １ ２ 年颁布 。本文主要针对多个体域网网间和单个体域 网内部 的资源分配进行研究 ，考虑 ＷＢ Ａ Ｎ 的异质性 以及 传感 器节点的异质性 ，同时对体域 网资 源分 配的研究 现状 和不足进行分析和总结 。最 后 ，分析 了无线体域网资源分配需要解决的问题和未来研究的方向。
无线体域 网虽然是无线通信技术的进一步发展和延 伸 ，但是 由于无线体域 网中的很多设备主要在人体周 围 或者体表甚至体 内工作 ，所以无线体域 网较传统无线传
限 的。也 就使得 已有 的应 用于其 它无线 网络 中的网络 协议和算 法并 不能直接 适用于无 线体域 网 ，因此必 须
寻找新的满足无线体域网特征和需求的网络通信协议和
体域网需要具有移动性 ； 无线体域 网中数 据的安全性 ；
无线体域网的节点体积要小。
无线通信技术的飞速发展 ，使 可用的有限无线频谱
资源 十分 珍贵 。而无线体 域 网由于其 自身 的特点 和要 求 ，对 无线频谱 资源 的要求更 为苛刻 ，必 须实现 能够
在人身体上、衣物上、甚至人身体 内部的各个节点和
资源分配的新思路 。
在Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｓ ０ ２ ． １ ５ ． ６标准 中定义 ，窄带频谱被规划为
７ 个频段 ，分别是 ： ４ ０ ２～ ４ ０ ５ ＭＨｚ ，４ ２ ０～４ ５ ０ ＭＨｚ ，
８ ６ ３～ ８ ７ ０ Ｍ Ｈｚ ，９ ０ ２～ ９ ２ ８ Ｍ Ｈｚ ，９ ５ ０～ ９ ５ ８ Ｍ Ｈｚ ，
个人 终端等组 成的通信 网络 。通过 ＷＢ Ａ Ｎ，人可 以和
其身上携带 的个人 电子设备如个人数字助理 、手机等进 行 通信，数据 同步等，也可以在多个 ＷＢ ＡＮ之 间实现 信息的交互 。
充分利用 所分 配的频谱 资源的 同时也要保证 对人体健
康没有 伤害 ，故 ＷＢ Ａ Ｎ 所能使用 的频谱资源是相当有