无线体域网高斯拟合节能安全策略

针对于无线体域网健康大数据应用背景下,开放信道和部署环境中大量隐私数据传输导致高能耗和安全隐患,而传统网络的节能安全策略受限于无线体域网的异构性和时变性难以直接应用的问题,提出了一种基于高斯拟合的无线体域网节能安全策略.采用高斯拟合函数对传输数据逼近得到拟合参数,使用拟合参数代替原始数据,采取AES加密算法对拟合参数进行加密.仿真实验表明:该策略可以有效地提高无线体域网络安全,极大缩短加密时间,降低加密成本;简化网络数据量,降低传输能耗,延长网络生命周期.     

无线体域网环境下基于三因素的远程身份认证协议研究

无线体域网对解决看病难、看病贵和老龄化问题有重要意义.身份认证作为无线体域网防护的第一关,研究和设计符合无线体域网特殊需求的高安全性身份认证协议非常必要.重点研究无线体域网远程身份认证的各种需求,拟通过将传统三因素远程身份认证理论扩展到无线体域网,最终给出满足无线体域网特殊需求的轻量级三因素身份认证方案思路.对提高无线体域网和移动互联网远程身份认证安全给出新的思路和有益探索.     

基于中继协作的无线体域网能效性能分析

从考察中继协作技术对无线体域网能效性能影响出发,比较分析了典型的无线体域网用户间直接传输、单中继协作、多中继协作3种传输方式下的中断概率,以及基于中断概率约束的最小功率消耗问题.进一步分析启动和接收功率消耗、服务质量、中继位置等主要参数对系统能效的影响,从而实现无线体域网中不同用户按具体业务需求选择合适传输方式.     

基于单载波超宽带的高速异构无线体域网

随着老龄化社会的临近,无线个人医疗网络被认为是解决医疗资源短缺与老龄化人口增多矛盾的关键,因而无线体域网日益受到关注。传统的无线体域网面向低速率的传感器需求,无法满足多个传感器同时监测需要的不同速率和低功耗要求。该文以超宽带技术为基础构建无线体域网。通过采用ZIGBEE技术与超宽带技术相结合,该网络能够满足多节点、低功耗、低延时、高速的要求。分析和实测结果表明:该无线体域网能够满足10个节点以上同时使用,传输延迟小于100ms,单节点功耗小于10mW。     

超宽带体域网信道测量及传输特性分析

随着通信技术的发展,高速的近距离超宽带无线体域网受到越来越多的重视。该文采用基于频域的无线信道测量平台,对3～5GHz频率范围的人体范围无线宽带信道进行测量,其中测量环境分为办公室和静室环境,人体模型包括3种不同体型;获得的测量数据通过统计建模,得到了路径损耗模型和功率群延迟模型。对标准模型与本文模型的仿真结果进行比较表明:该模型在平均附加时延、均方根时延扩展、峰值20dB内多径数目等方面更加符合实测数据。     

11 GHz不同室内场景的WBAN信道特性研究

为了探索高频段室内无线体域网通信的可行性,对11 GHz室内无线体域网的传播特性进行了测量与研究。基于大量的测量数据,给出了11 GHz频段室内无线体域网的路径损耗、阴影效应与均方根时延扩展的统计特性。针对体对体通信时人体相对角度变化的场景,提出了一种具有相对角度影响的路径损耗模型,该模型利用了与身体角度相关的路径损耗指数、浮动截距以及身体角度因子修正相对角度变化引入的路径损耗。为了验证模型的适用性,对比分析了在小型空教室和大型会议室两种不同场景下相对角度变化对信道传播特性的影响。研究结果表明：在收发端距离固定的情况下,路径损耗指数、浮动截距和由相对角度引起的路径损耗(Path Loss caused by Relative Angle, PLRA)均与相对角度具有三角函数关系;在收发端相对角度固定时,PLRA与收发端距离无关,仅与相对角度有关。上述研究结果可以为11 GHz频段在未来室内无线体域网的使用提供理论基础与实践依据。     

基于转发节点的无线体域网动态信道研究

无线体域网(wireless body area network,WBAN)的信道特性对于传输速率、传输质量以及连接鲁棒性有很大影响.当前的研究主要是假设人体处于理想状态(静止状态)时的信道特性,这与实际情况中的动态信道不相符合,理想状态下的信道特性也不能反映人体真实的信道特性.为了使WBAN的研究能够更好地应用于实践,建立了步行和跑步两态三维成年男性的人体动态模型,在人体不同部位部署传感器节点模拟无线信道,并在适当部位引入转发节点,在2.4 GHz时计算对比不加转发节点和加入转发节点对动态信道特性的影响.仿真结果显示,人体姿势变化对无线信道特性有很大影响,姿势变化幅度越大对信道特性的影响越大;基于转发节点的信道路径损耗要小于未进行转发的信道路径损耗,合理部署转发节点的位置能极大改善人体处于动态环境下的信道特性,提高通信可靠性.     

基于蓝牙的WPAN连接技术

介绍了基于蓝牙的无线个域网络(WPAN)连接技术,包括蓝牙技术、无线个域网络的连接协议、蓝牙无线个域网的无线接入等,通过与其它相关技术比较,分析了蓝牙技术的优越性和广阔的发展前景。     

基于CP-ABE实现隐私保护的远程医疗诊断系统

随着无线体域网应用的推广,隐私保护成为无线体域网安全领域的研究热点.本文提出了一种基于CP-ABE实现隐私保护的远程医疗诊断方案,实现病人的匿名问诊,病人可以在发起远程医疗诊断请求前设置医生的访问控制权限来完成分级隐私保护.同时采用医护服务器为病人终端承担加密计算,大幅降低病人终端开销,实现了远程医疗系统的保密性、真实性、完整性与可跟踪性等安全特性.理论分析和性能分析结果表明本方案具有较少的计算开销和通信开销,在安全性和性能上都可适用于无线体域网的应用场景.     

基于Verilog的IDMA系统发射端和接收端设计

交织多址IDMA作为一种无线接入多址技术,不仅具有码分多址CDMA技术优势,而且采用交织图机制分离用户,避免了CDMA中受限于扩频码长度分离用户机制的瓶颈。IDMA接收端运用迭代多用户检测技术,在计算复杂度增加较少的情况下,有效提高了频谱利用率。基于IDMA的技术原理,运用Verilog针对IDMA的发射端和接收端进行了仿真设计。实验仿真表明:基于Verilog的IDMA系统的发射端和接收端的设计与理论分析一致,达到了设计要求。     

一种非对称IDMA交织器的设计及分析

交织分多址(IDMA)通信系统采用不同的交织器来区分不同的用户,各用户使用相同的扩频序列进行扩频,所以交织器在IDMA保密通信性能上有关键的作用.目前还没有关于具保密通信功能的IDMA交织器设计的研究.为此,文中提出了一种非对称IDMA交织器设计方案,该方案基于离散Arnold映射,通过类似非对称密钥加密的方法实现保密通信.仿真结果表明,文中提出的交织器不但在通信性能上等同于伪随机交织器,而且能提供保密通信的功能.     

基于EXIT图的LDPIDMA系统性能分析

交织多址接入(interleavedivision multipleaceess system,IDMA)技术是第四代移动通信的关键技术之一,为了使该系统更加接近多址接入的信道容量限,设计了一种基于LDPC码编码的交织多址接入(IDMA)系统。利用基于互信息的EXIT图工具,从信息论的角度对LDPC码应用于交织分多址系统的性能进行预测和分析。分析结果表明, LDPC码非常适合于IDMA系统,相比无编码系统而言,在AWGN信道下多用户的系统性能得到了明显的改善,同时也验证了EXIT图分析迭代系统性能的有效性。     

Ka频段宽带IDMA卫星传输系统的性能分析

为了解决当前Ka频段宽带卫星接入体制难以克服的技术瓶颈,将交织区分多址接入(IDMA)技术引入宽带卫星通信系统,充分利用IDMA接入方式在低复杂度和高频谱效率等方面的优势,以期在资源受限的卫星系统中获得更高的用户容量和服务质量。结合Ka频段卫星信道特点建立了宽带IDMA卫星系统仿真模型,阐述了其系统容量计算方法及推导了相关的表达式。仿真和分析表明,与传统CDMA方式相比,宽带卫星IDMA传输机制以较低的星上处理复杂度获得通信性能和用户容量的大幅提高,为下一代多业务、高容量、高速率的宽带卫星通信系统提供了一种有价值的参考方案。     

基于EXIT图的IDMA系统性能分析

交织分多址接入（IDMA）技术是第四代移动通信的关键技术之一 。IDMA系统采用一个简单的逐码片的迭代多用户检测接收结构,利用交织器来区分用户。用外信息传输（EXIT）图分析IDMA系统在不同的系统参数下的性能,如用户数、扩频长度、信道的信噪比。仿真结果证明,EXIT图技术能准确地分析IDMA系统的性能。     

基于LDPC编码的交织多址接入（IDMA）系统

交织多址接入（IDMA）技术是第四代移动通信的关键技术之一，为了使该系统更加接近多址接入的信道容量限，设计了一种基于LDPC码编码的交织多址接入（IDMA）系统，并将它与传统的基于卷积码编码的IDMA系统在高斯白噪声（AWGN）信道下进行了性能比较。仿真结果发现，随着信噪比的增加，该系统的多用户性能曲线会逐渐向单用户性能曲线靠近；16个用户时该系统在误比特率为10^-6情况下离多址接入的信道容量限大约是2．6dB，而相同条件下，基于卷积码编码的系统大约是6．0dB。清楚地表明：设计的系统更加接近多址接入的信道容量限，可以获得更多的编码增益。在实际应用中，非常适合于高速的数据传榆业务。     

FM-DCSK UWB技术在无线体域网中的性能分析

超宽带(ultra wide band,UWB)技术具有低功耗、抗多径能力强等特点,已被无线体域网(wireless body areanetwork,WBAN)作为一种候选传输技术,而调频差分混沌位移键控超宽带(frequency-modulated differential chaosshift keying ultra wideband,FM-DCSK UWB)实现简单,在接收机端不需要信道估计、信道均衡和rake接收,也得到了广泛的研究。主要对FM-DCSK UWB技术在WBAN的体内到体表、体表到体表和体表到体外3种信道模式下的性能进行了计算机仿真,并对影响其系统性能的积分时间和保护间隔2个参数进行了分析,仿真结果表明,FM-DC-SK UWB技术用于WBAN信息传输是可行的。     

基于EXIT图的IDMA系统性能分析

交织分多址接入(IDMA)技术是第四代移动通信的关键技术之一。IDMA系统采用一个简单的逐码片的迭代多用户检测接收结构,利用交织器来区分用户。用外信息传输(EXIT)图分析IDMA系统在不同的系统参数下的性能,如用户数、扩频长度、信道的信噪比。仿真结果证明,EXIT图技术能准确地分析IDMA系统的性能。     

A PUF-Based and Cloud-Assisted Lightweight Authentication for Multi-Hop Body Area Network

Wireless sensor technology plays an important role in the military,medical,and commercial fields nowadays.Wireless Body Area Network(WBAN) is a special application of the wireless sensor network in human health monitoring,through which patients can know their physical condition in real time and respond to emergencies on time.Data reliability,guaranteed by the trust of nodes in WBAN,is a prerequisite for the effective treatment of patients.Therefore,authenticating the sensor nodes and the sink nodes in WBAN is necessary.This paper proposes a lightweight Physical Unclonable Function(PUF)-based and cloud-assisted authentication mechanism for multi-hop body area networks,which compared with the star single-hop network,can enhance the adaptability to human motion and the integrity of data transmission.Such authentication mechanism can significantly reduce the storage overhead and resource loss in the data transmission process.