멀티플 디스크립션 코딩을 사용하는 멀티 홉 바디 네트워크에서 체내/표피 노드간 전송을 위한 스케쥴링
Scheduling for In/On-body Multi-hop Links in Medical Body Area Networks Using Multiple Description Coding
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 논문은 체내에서 센서노드에 의해 수집되는 지연 기피형(delay intolerant) 데이터를 전달성공률 및 소모전력의 측면에서 효율적으로 전송할 수 있는 방안에 대하여 다룬다. 체내환경의 심층조직은 매우 높은 채널감쇠를 보이므로 여러개의 노드들(멀티 홉)을 거쳐 데이터를 전달할 수 있는 네트워크 토폴로지가 적합하다. 또한 중첩성(redundancy)을 높이는 멀티플 디스크립션 코딩(multiple description coding, MDC)이 유리하므로 MDC패킷을 효율적으로 전송하기 위한 파라메터 최적화 방안에 대하여 연구한다. MDC 패킷전송 스케듈링을 위한 제어 파라메터로, 중첩성 상한치, 중첩성 증가 임계치를 고려하여 스케듈링 문제를 수식화 하였으며 복잡도들 감안하여 이중 파라메터 제어 기법(두개의 파라메터를 제어함, 기법 A), 단일 파라메터 제어기법(중첩성 상한치 혹은 중첩성 증가 임계치 중하나만 제어함, 각각 기법 B1, B2) 등 총 세가지 기법의 성능을 비교하였다. 홉당 비트오류율(BER)이 낮은 경우, 중첩성 증가 임계치를 제어하는 단일 파라메터 제어기법(기법B2)과 이중 파라메터 제어기법(기법 A)은 홉당 평균 전송소모 전력에 대해 유사한 성능을 보였다. BER이 높은 경우는 반대로 중첩성 상한치를 제어하는 단일 파라메터 제어기법(기법 B1)이 좋은 성능을 보였다. 평균 전송성공 홉수에 대해서 중첩성 상한치를 제어하는 단일 파라메터제어 기법(기법 B1)은 나머지 파라메터인 중첩성 증가 임계치가 어떤 값으로 미리 결정되었는가에 큰 영향을 받는 것으로 나타났고 중첩성 증가 임계치를 제어하는 단일 파라메터 제어기법(기법 B2)은 기법 B1과 비교하여 최적화 문제가 가진제약식 조건에 대해 유연한 변화를 보였다
Abstract
With the rapid growth of elderly population, e-healthcare combined with advanced wireless networking technology is gaining popularity. The in-body and on-body nodes have very stringent requirements on transmit power and battery life. Furthermore, the wireless link in an in-body environment has a very high degree of path loss (e.g., 6.2 for deep tissue). Because of such worse settings it is preferred to have a multi-hop network topology. We study an efficient method to deliver delay-intolerant data packets over multiple hops. As a solution we consider multiple description coding (MDC) and develop a mathematical formulation for packetlevel scheduling of delay-intolerant MDC packets over multiple hops. The proposed method can be used as a simple guideline for applications to setting up a topology for a medical body area network (BAN) of each individual patient.
참고문헌 (14)
- "An Aging World, U.S.Department of Bealth and Human Services and U.S. Department of Commerce"[URL]
- Department of Economics and Social Affairs, "World Population Ageing: 1950-2050" (2002), United Nations
- A. Kailas, "aspects of telehealth", Wireless Personal Commun, 51(4), pp.673~686 (2009)
- "MobiHealthNews"[URL]
- E. Jovanov, "Wireless technology and system integration in body area networks for m-Health applications", 27th Proc. IEEE Engineering in Medicine and Biology (2005)
- N. Wickramasinghe, "Encyclopedia of Healthcare Information Systems - Vol. I: Medical Information Science Reference" (2008), New York
- IEEE 802.15 Wireless Personal Area Network, "model for body area network (BAN)", IEEE 802.15-08-0780-09-0006, ~ (2009)
- I.F. Akyildiz, "A Survey on sensor networks", IEEE Commun. Mag, 40(8), pp.102~116 (2002)
- Y. Yao, "Energy-efficient scheduling for wireless sensor networks", IEEE Trans. Commun, 53(8), pp.1333~1342 (2005)
- Y.C. Lee, "''Layered coded vs. multiple description coded video over error-prone networks", Signal Processing: Image Commun, 18, pp.337~356 (2003)
- R. W. Wolff, "Stochastic Modeling and the Theory of Queues" (1989), Prentice Hall
- "Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Short Range Devices (SRD); Radio equipment in the frequency range 315 kHz to 600 kHz; Part 1: Technical characteristics and test methods, v1.1.1", ETSI EN 302 536, ~ (2007)
- V. Goyal, "Multiple description coding: Compression meets the network" (2001), IEEE Signal Processing Magazine
- O. Crave, "Multiple description coding with side information: practical scheme and iterative decoding", EURASIP J. Adv. Signal Proc, 2009 (2009)