【摘 要】
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近年来,无线体域网络（Wireless body area network,WBAN）已成为医疗保健领域的一项新兴技术,患者可以通过可穿戴和可植入式的身体传感器节点来收集身体感官信息,进行远程监控。随着安装在患者身上的协调设备的不断发展,异构无线网络中的WBAN网络能够随时提供通过远程终端收集的生理参数信息。然而,在这种类型的网络中,提供具有保证服务质量（the quality of servic
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近年来,无线体域网络（Wireless body area network,WBAN）已成为医疗保健领域的一项新兴技术,患者可以通过可穿戴和可植入式的身体传感器节点来收集身体感官信息,进行远程监控。随着安装在患者身上的协调设备的不断发展,异构无线网络中的WBAN网络能够随时提供通过远程终端收集的生理参数信息。然而,在这种类型的网络中,提供具有保证服务质量（the quality of service,QoS）的无缝切换,特别是针对紧急业务,是一项具有挑战性的任务,因此,无线体域网的垂直切换研究具有重要意义。本文针对无线体域网中的数据特点,将业务类型划分为紧急大带宽业务、紧急小带宽业务、普通大带宽业务及普通小带宽业务四类。不同的业务类型对数据传输的要求不同,紧急类的两种业务需要在短时间内低时延地传输出去,而普通类的两种业务只需要在规定时间内传输但对服务价格可能更敏感,因此这四种业务有不同的QoS要求。鉴于目前无线体域网体外通信的垂直切换算法研究还十分有限,且多属性判决算法（Multiple attribute decision making,MADM）常被用于无线异构网络的垂直切换中,本文首先针对无线体域网中的业务类型及不同的QoS要求,研究适合无线体域网的多属性网络选择方法和权重确定方法。在权重确定方法中,分别利用层次分析法（Analytic hierarchy process,AHP）、模糊层次分析法（Fuzzy analytic hierarchy process,FAHP）及主客观权重法得到其权重;在多属性网络选择方法中,分别采用多属性判决方法中的代价函数方法、逼近理想解排序法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS）方法和灰色关联分析法（Grey Relation Analysis,GRA）,通过仿真研究恰当的权重确定方法和网络仿真方法。仿真结果表明层次分析法为恰当的权重确定方法,TOPSIS方法为适用于无线体域网的网络选择方法。无线体域网给远程医疗和健康监护等领域带来了极大的便利,与之同时不可避免地会存在用户聚集性的情况,比如养老院等。这时多个用户可能同时进行切换,即群组切换,此时若用户同时切换到同一个网络,很有可能造成网络拥塞。本文基于前面研究出的权重确定方法和网络选择方法,进而研究无线体域网的群组垂直切换算法,为了避免多用户切换到同一个网络,当一个用户切换至某一网络后,将其切换结果广播,实时更新网络负载情况。最后,本文采用OPNET网络仿真软件搭建了LTE-WLAN1-WLAN2三元异构网络模型,在该平台上对算法进行了模拟仿真,并对该算法的相关性能进行验证。仿真结果表明本文提出的算法能够根据用户业务变化和不同业务的QoS要求切换到恰当的网络,并在用户切换后,成功传播了网络负载情况。
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