[發明專利]一種無線體域網的業務處理的方法及系統

有效

• 申請號: 201310718078.2
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN104735755B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 李明;郭陽;劉靜;王新兵;袁斌
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W72/04;H04W84/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本申請公開了一種無線體域網(WBAN)的業務處理的方法及系統，將WBAN的所有傳感器節點及中心管理節點進行二叉樹組網，中心管理節點為網絡的頂點；包括：按網絡分布進行傳感器節點的時隙分配；發生緊急業務時，發生緊急業務的傳感器節點廣播喚醒信號，觸發所有傳感器節點進入緊急通信狀態，正常通信狀態的傳感器節點放棄當前時隙；緊急業務的傳感器節點及其直屬的上層的父節點，由網絡層從低到高依次搶占當前時隙開始至緊急業務完成的時隙進行緊急業務處理。通過本發明對WBAN節點按照二叉樹網絡分布進行時隙分配，實現通過喚醒信號觸發所有節點進入緊急通信狀態；發生緊急業務的節點及其直屬父節點搶占當前時隙開始至緊急業務完成時的時隙進行緊急業務處理。

技術領域

本發明涉及無線體域網領域，尤指一種無線體域網的業務處理的方法及系統。

背景技術

近年來，由于世界人口的急劇增長以及人類平均壽命的延長，不斷攀升的醫療保障需求給醫療保障技術的應用及發展帶來了巨大的挑戰。在這一形勢下，許多用于提高醫療保障水平的技術不斷涌現，無線體域網(WBAN)便是其中之一。WBAN是一種通過依附在人體表面上或植入人體內部的多個傳感器節點、和一個中心管理節點組成的網絡。傳感器節點，用于對人體生命體征信息進行采集。中心管理節點，用于將采集的醫療數據信息進行處理后，通過外部通信傳輸網絡，將醫療數據信息發送給遠程醫療中心，以進行健康狀況檢查和分析等。通過WBAN能夠實時地進行醫療數據信息的采集，大量的減少了醫護工作者的工作，也降低了醫療成本。

目前的WBAN網絡主要面臨兩個問題。首先，保證監測質量的同時，延長節點的工作時長是WBAN網絡所面臨的首要問題。由于傳感器節點是獨立依附在人體進行數據采集，因此，在應用設計時，傳感器節點的體積限制了自身的電能儲備。因此，需要WBAN網絡保證在數據信息采集和處理過程中盡可能消耗較低能量，以實現傳感器節點長時間的數據采集。另外，WBAN中的緊急業務的傳輸是WBAN應用的另一個主要問題。當緊急情況的發生時，例如，人體的血氧濃度突然大幅度下降，需要將這些通過傳感器節點獲取的涉及使用者生命健康的生命體征信息，及時的處理并傳輸到遠程醫療中心。

針對上述的兩個問題，相關研究機構和學者提出了各自的解決方案。例如，B.Latre等人在《第四屆國際移動和普適計算系統會議》(2007年8月，第479-486頁)上文提出一種在樹形結構的WBAN中，通過TDMA及多跳的方式進行數據的傳遞。該方案能夠根據網絡的業務量情況進行自適應地調整，對于普通業務而言能夠獲得很高的吞吐量，但是在緊急業務下，依然會存在數據傳輸過程的較大時延問題。另外，B.Otgonchimeg等人在《歐洲語音圖像信號處理協會所辦的無線通信和網絡期刊》、(第一卷，2011年)上提出了一個針對WBAN中緊急業務的快速傳輸方案。在幀結構中插入一些專門用于傳輸緊急業務的空閑窗口，根據緊急業務發生情況的歷史數據或者已經知道的緊急業務發生頻率來設定這些空閑窗口的個數和位置。該方案雖然能夠為突發的緊急業務提供低時延服務，但是在每一幀中都額外插入這些專門的窗口會存在對時隙資源的浪費問題，尤其是在緊急業務發生頻率很小的情況下，時隙資源浪費的問題更為明顯。此外，由于緊急業務具有突發性和稀疏性，基于歷史數據得出窗口的個數也會存在與實際需求不相符的問題。

綜上所述，目前的WBAN無法實現在滿足低功耗條件下的業務處理時，網絡時延和時隙資源的合理設計，從而影響了WBAN網絡的業務處理。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種無線體域網的業務處理的方法及系統。能夠在正常業務時通過低能耗進行對緊急業務的偵聽，在緊急業務時搶占所需時隙，進行緊急業務的及時處理。

為了達到本申請的目的，本發明提供一種無線體域網WBAN業務處理的方法，將WBAN的所有傳感器節點及中心管理節點進行二叉樹組網，中心管理節點為網絡的頂點；包括：

按照二叉樹組網的網絡分布為各傳感器節點分配相應的時隙；