基于AODV和DSDV路由协议的WBAN性能分析

无线体域网络(WBAN)是一种典型的在医疗保健领域应用的传感器网络技术。它包括多种与身体相关的元素，例如个人终端、身体传感器和分布在身体周围或内部的网络设备。WBAN能够有效地监控人体健康状况，被认为是解决人口急剧老龄化和医疗费用激增问题的关键支持技术之一。 由于人体无线环境的特殊性，WBAN中不存在冗余节点，并且节点的能量是有限的。因此，设计一种高效的WBAN路由协议至关重要。本文基于实际情况下的人体信号参数测量，构建了无线体域网络拓扑模型。通过在该模型上应用经典的AODV和DSDV Ad Hoc路由协议，本文分析并比较了不同传输率和数据包大小下的端到端延迟、数据包丢失率和吞吐量等性能指标。仿真结果显示，在人体环境下，按需路由协议AODV更适合于数据传输。 AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector）是一种按需路由协议，它会在数据传输时才进行路由发现和路由维护，这种按需工作机制可以有效节省节点的能量。DSDV（Destination-Sequenced Distance-Vector Routing）也是一种Ad Hoc网络中常用的路由协议，但它是一种表驱动的路由协议，每个节点都要维护一个路由表，这在节点能量有限的WBAN中可能会造成较大的能量消耗。 在WBAN的拓扑结构方面，目前最常用的两种拓扑是星型拓扑和多跳链式拓扑。多跳链式拓扑在能量效率方面更为适合，因为在数据传输过程中，数据包需要通过不同的节点进行转发，而这些中间节点的职责就是要转发数据包。在人体移动过程中，网络拓扑和信道质量会不断变化，因此，对于WBAN而言，设计一种能量高效的路由协议尤为重要。 本文在构建WBAN拓扑结构时，基于实际人体的信号参数测量，这不仅确保了模型的真实性和可靠性，而且有助于提高路由协议在实际应用中的效率。通过仿真实验，分析了AODV和DSDV两种协议在不同传输率和数据包大小下的网络性能指标。结果表明，在需要实时性和高效性的应用场景中，AODV由于其按需工作机制，比DSDV更适合于人体环境下的数据传输，尤其是在需要快速建立路由和减少数据包丢失的场合。 文章还强调了WBAN中的能量效率问题。由于WBAN节点通常是由电池供电，节点和整个网络的能量都十分有限。此外，由于人体活动的影响，网络拓扑和信道质量会因为身体的移动而不断变化，这对路由协议提出了更高的要求。因此，对于WBAN而言，开发一种高效且能耗低的路由协议是亟待解决的问题。通过本文的分析和仿真实验，可以为未来WBAN中路由协议的设计和优化提供重要的理论依据和实践指导。