Designing insistence-aware medium access control protocol and energy conscious routing protocol in a quality-of-service guaranteed wireless body area network

Abstract

Kablosuz gövde alanı ağı (WBAN), verimli çalışma olanağı sağlayan bir tür kablosuz sensör ağıdır.sağlık sistemleri. Kaynak kısıtlamaları nedeniyle sık sık sensör değişimini en aza indirmek için WBAN'da enerji verimliliğini artırmak için gereklidir. Bu tez enerji verimliliği ve Yeni WBAN mimarisinde QoS iyileştirmesi birlikte. Yeni bir WBAN mimarisi tasarlandı gecikme ve enerji tüketimini en aza indirmek için çift lavabo düğümü ile. Farkında yeni bir ısrar algılanan verilerin öneminin farkında olan orta erişim kontrolü (IA-MAC) protokolü sunulmuştur önerilen WBAN. Önceden bilgiye dayalı ağırlıklı yönlendirme (PWR) algoritması aşağıdakilerden sorumludur:veri iletimi için en uygun rotayı seçin. PWR'de, ağırlık değeri dikkate alınarak hesaplanır.iyileştirmek için artık enerji, bağlantı stabilitesi, mesafe, gecikme vb. enerji verimliliği ve ağdaki QoS. Enerji tüketimi, grafik tabanlı uyku zamanlama (GSS) algoritması dahil edilerek daha da azaltılır. GSS'de, sensör düğümünün kritikliği ana metrik olarak da kabul edilir. Koordinatörde, bölünmüş ve harita tabanlı sinir ağı (SMNN) Sınıflandırıcı paket sınıflandırması gerçekleştirmek için kullanılır. Sınıflandırmadan sonra, paket tipine göre karşılık gelen lavabo düğümü. Ardından, işlem hacmi ve gecikme metrikleri lavabo düğümünde yer alan çerçeve toplama işlemi ile geliştirildi. Kapsamlı simülasyon OMNeT ++, ağ ömrü, işlem hacmi, artık enerji, düşme durumlarında daha iyi performans gösterir paketleri ve gecikme.

Wireless body area network (WBAN) is a type of wireless sensor network that enables efficient healthcare systems. To minimize frequent sensor replacement due to resource restrictions, it is necessary to improve energy efficiency in WBAN. This thesis deals with energy efficiency and QoS improvement together in novel WBAN architecture. A novel WBAN architecture is designed with dual sink nodes in order to minimize delay and energy consumption. A novel insistence aware medium access control (IA-MAC) protocol which is aware of criticality of sensed data is presented in proposed WBAN. Prior-knowledge based weighted routing (PWR) algorithm is responsible to select optimal route for data transmission. In PWR, weight value is computed by considering significant metrics such as residual energy, link stability, distance, delay, etc. in order to improve energy efficiency and QoS in the network. Energy consumption is further minimized by incorporating graph based sleep scheduling (GSS) algorithm. In GSS, criticality of sensor node also considered as major metric. In coordinator, split and map based neural network (SMNN) classifier is involved to perform packet classification. After classification, packets are assigned to corresponding sink node accordance to packet type. Then, throughput and delay metrics are improved by frame aggregation process which is involved in sink node. Extensive simulation in OMNeT++ shows better performance in network lifetime, throughput, residual energy, dropped packets, and delay.