[发明专利]一种无线体域网的业务处理的方法及系统

说明书

本申请公开了一种无线体域网(WBAN)的业务处理的方法及系统，将WBAN的所有传感器节点及中心管理节点进行二叉树组网，中心管理节点为网络的顶点；包括：按网络分布进行传感器节点的时隙分配；发生紧急业务时，发生紧急业务的传感器节点广播唤醒信号，触发所有传感器节点进入紧急通信状态，正常通信状态的传感器节点放弃当前时隙；紧急业务的传感器节点及其直属的上层的父节点，由网络层从低到高依次抢占当前时隙开始至紧急业务完成的时隙进行紧急业务处理。通过本发明对WBAN节点按照二叉树网络分布进行时隙分配，实现通过唤醒信号触发所有节点进入紧急通信状态；发生紧急业务的节点及其直属父节点抢占当前时隙开始至紧急业务完成时的时隙进行紧急业务处理。

技术领域

本发明涉及无线体域网领域，尤指一种无线体域网的业务处理的方法及系统。

背景技术

近年来，由于世界人口的急剧增长以及人类平均寿命的延长，不断攀升的医疗保障需求给医疗保障技术的应用及发展带来了巨大的挑战。在这一形势下，许多用于提高医疗保障水平的技术不断涌现，无线体域网(WBAN)便是其中之一。WBAN是一种通过依附在人体表面上或植入人体内部的多个传感器节点、和一个中心管理节点组成的网络。传感器节点，用于对人体生命体征信息进行采集。中心管理节点，用于将采集的医疗数据信息进行处理后，通过外部通信传输网络，将医疗数据信息发送给远程医疗中心，以进行健康状况检查和分析等。通过WBAN能够实时地进行医疗数据信息的采集，大量的减少了医护工作者的工作，也降低了医疗成本。

目前的WBAN网络主要面临两个问题。首先，保证监测质量的同时，延长节点的工作时长是WBAN网络所面临的首要问题。由于传感器节点是独立依附在人体进行数据采集，因此，在应用设计时，传感器节点的体积限制了自身的电能储备。因此，需要WBAN网络保证在数据信息采集和处理过程中尽可能消耗较低能量，以实现传感器节点长时间的数据采集。另外，WBAN中的紧急业务的传输是WBAN应用的另一个主要问题。当紧急情况的发生时，例如，人体的血氧浓度突然大幅度下降，需要将这些通过传感器节点获取的涉及使用者生命健康的生命体征信息，及时的处理并传输到远程医疗中心。

针对上述的两个问题，相关研究机构和学者提出了各自的解决方案。例如，B.Latre等人在《第四届国际移动和普适计算系统会议》(2007年8月，第479-486页)上文提出一种在树形结构的WBAN中，通过TDMA及多跳的方式进行数据的传递。该方案能够根据网络的业务量情况进行自适应地调整，对于普通业务而言能够获得很高的吞吐量，但是在紧急业务下，依然会存在数据传输过程的较大时延问题。另外，B.Otgonchimeg等人在《欧洲语音图像信号处理协会所办的无线通信和网络期刊》、(第一卷，2011年)上提出了一个针对WBAN中紧急业务的快速传输方案。在帧结构中插入一些专门用于传输紧急业务的空闲窗口，根据紧急业务发生情况的历史数据或者已经知道的紧急业务发生频率来设定这些空闲窗口的个数和位置。该方案虽然能够为突发的紧急业务提供低时延服务，但是在每一帧中都额外插入这些专门的窗口会存在对时隙资源的浪费问题，尤其是在紧急业务发生频率很小的情况下，时隙资源浪费的问题更为明显。此外，由于紧急业务具有突发性和稀疏性，基于历史数据得出窗口的个数也会存在与实际需求不相符的问题。

综上所述，目前的WBAN无法实现在满足低功耗条件下的业务处理时，网络时延和时隙资源的合理设计，从而影响了WBAN网络的业务处理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种无线体域网的业务处理的方法及系统。能够在正常业务时通过低能耗进行对紧急业务的侦听，在紧急业务时抢占所需时隙，进行紧急业务的及时处理。

为了达到本申请的目的，本发明提供一种无线体域网WBAN业务处理的方法，将WBAN的所有传感器节点及中心管理节点进行二叉树组网，中心管理节点为网络的顶点；包括：

按照二叉树组网的网络分布为各传感器节点分配相应的时隙；